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소수성 중공사 모듈에 의한 액-액 추출에 관한 연구 (A Study on the Liquid-Liquid Extraction by Use of Hydrophobic Hollow Fiber Module)

  • 김영일;박동원
    • 공업화학
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    • 제7권2호
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    • pp.237-244
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    • 1996
  • 미세공의 중공사 모듈을 이용한 액-액추출은 단위부피당 표면적이 크므로 기존 추출장치들에 비해 신속히 진행된다, 모듈내에서 추출제와 원료액은 빠른 속도로 접촉하며 두 흐름이 완전히 독립적이므로 부하나 편류현상이 일어나지 않는다. 본 연구에서는 소수성 중공사 모듈을 사용하여 수용액 중에 미량으로 존재하는 Fe(II)와 Ni(II)을 추출하기 위해 TOA 및 EHPNA를 추출제로 사용하여, 그 추출선택성을 고찰하였다. 또한, 중공사 모듈에서의 율속단계를 결정하기 위해 막 내 외부 유속의 영향을 검토하였다. 이로부터, 소수성 중공사 내에서 분배계수가 큰 계에 대한 추출조작의 경우는 막내부에서의 물질전달과정이 총괄물질전달을 지배함을 확인하였으며, 본 연구를 통한 $K_w$와 소수성 중공사 내부유속 $v_t$와의 상관관계는 $K_w{\frac{d}{D}}=6.22\(\frac{d^2v_t}{LD}\)^{1/3}$과 같았다. 반면, 분배계수가 낮은 경우, 세공 내에서의 추출반응이 원활하지 못하기 때문에 막내부 저항의 영향이 막저항의 영향보다 작았다. 따라서, 분배계수가 큰 계에서는 소수성 막을 사용하는 것이 효과적임을 예측할 수 있었다.

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SCR 공정에서 반응기 내부의 유동 균일화를 위한 수치적 연구 (Numerical Study for Flow Uniformity in Selective Catalytic Reduction(SCR) Process)

  • 정유진;홍성길;김민철;이재정;이강우;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.4666-4672
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    • 2011
  • SCR의 NOx 제거 성능은 촉매 요인(촉매 구성물질, 형태, 공간속도 등), 배가스의 온도, 유속 분포 등의 다양한 인자에 의해 좌우되며, 이 중 촉매층으로 유입되는 유동의 균일도는 가장 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는 3차원 수치 해석 기법을 이용하여 설계 단계의 SCR 반응기 내의 유동 특성을 모사하여 기류 균일도 여부를 확인하였다. 또한 SCR 반응기 내의 유동 균일도를 최적화시키기 위해 가이드 베인과 배플 및 다공판 등을 설치하였을 경우 반응기 내부 유동 및 촉매층의 기류 균일도에 미치는 영향에 대해 연구를 수행하였다. 유동 개선을 위해 인입 덕트곡관부에 가이드 베인을 설치하여 처리가스를 적절하게 배분시키고, 반응기 상단에 배플을 설치한 결과 반응기 내부 유동의 편류 개선에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 다공판을 예비 촉매층 하단부에 추가로 설치함에 따라 유동을 한번 더 완충시킬 수 있어 기류 균일도가 매우 양호해짐을 확인 할 수 있었다.

반건식 반응기와 백필터를 결합한 하이브리드 대기오염제어 시스템의 수치해석적 연구(II) -구조개선을 중심으로 (A Study on Numerical Calculations of Hybrid Air Pollution Control System Coupled with SDR and Bag Filter(II) -Structural Improvement)

  • 김진욱;정유진;유정근;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.985-992
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    • 2011
  • 복합 후처리장치의 최적 모델 개발을 위해 반응기 내부 유동 특성 및 유량 분배 수준 등과 관련지어 3차원 전산유체역학(CFD)을 수행하였다. 백필터의 각 격실별로 유량 분배가 크게 차이가 발생해 반건식 반응기(SDR)에 편류현상이 발생할 것으로 예측되어 백필터에 균등한 유량 분배를 위한 구조 개선이 시급한 것으로 나타났다. 이를 위해, 장치에 3가지 수정.보완(플래넘 구조 개선, 풍도 오리피스 설치, 복수의 흡인 덕트 설치)이 이루어졌다. 이 중에서 플래넘 구조 개선, 풍도 오리피스 설치가 가장 합리적일 것으로 판단된다. 본 해석을 이용하여 수정 보완한 배가스복합 후처리장치는, 반건식 반응기와 백필터 처리부가 일체화되어 있어 장치가 콤팩트하고 설치면적이 적으며 운영 및 관리가 매우 편리할 것으로 판단된다.

반건식 반응기와 백필터를 결합한 하이브리드 대기오염제어 시스템의 수치해석적 연구(I) (A Study on Numerical Calculations of Hybrid Air Pollution Control System Coupled with SDR and Bag Filter)

  • 권영현;김진욱;정유진;김민철;이재정;이강우;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.4656-4663
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    • 2010
  • 본 연구에서는 복합 후처리장치의 최적 모델 개발을 위해 반응기 내부 유동 특성 및 유량 분배 수준, 공기 연령, 체류시간 등과 관련지어 3차원 전산유체역학(CFD)을 수행하였다. 백필터의 각 격실별로 유량 분배가 크게 차이가 발생해 반건식 반응기(SDR)에 편류현상이 발생할 것으로 예측되어 백필터에 균등한 유량 분배를 위한 구조 개선이 시급한 것으로 나타났다. 또한 SDR의 유입구 구조 변경을 통해 반응기 내부의 속도장과 체류시간 분포 특성을 개선할 수 있는 것으로 나타났다. 본 해석을 이용하여 수정 보완한 배가스 복합 후처리장치는, 반건식 반응기와 백필터 처리부가 일체화되어 있어 장치가 콤팩트하고 설치면적이 적으며 운영 및 관리가 매우 편리할 것으로 판단된다.

상주지역의 불천위제사 제수문화에 관한 연구 (Study on Sacrifice Food of Bulchunwi Sacrificial Ceremony in Sangju Area)

  • 김귀영;김보람;박모라
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.739-751
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    • 2015
  • 최근 6차 산업이 부각되면서 종가문화에 대한 연구가 진행되고, 종가의 권위를 상징하는 불천위제례에 대한 연구가 보고되고 있다. 불천위를 모시는 종가는 안동지역을 중심으로 봉화, 영주, 예천, 상주, 영덕, 영양 등 주로 경북 북부지역에 집중되어 있는데, 경상북도 상주에서도 불천위를 모시는 종가가 14위나 되어 이들 종가를 대상으로 불천위 진설도와 제수 실태를 현장 조사하였다. 조사기간은 2014년에서 2015년 동안 진행되었고, 소재 노수신, 월간 이석, 우복 정경세, 조당 이목수의 불천위 제례를 조사하였다. 조사내용은 불천위 제수의 진설과 제수 품목, 조리법에 국한하였고, 심층인터뷰와 더불어 문헌을 비교 검토하였다. 1. 진설의 열은 월간이 4열이고, 다른 종가에서는 5열로 진설하였다. 열에 따른 진설 품목은 5열이 실과류, 4열이 나물류, 3열이 탕류, 2열이 적, 편류 1열이 메, 갱, 면으로 구성되었다, 진설품목은 메, 갱, 면, 장, 포, 침재, 대추, 밤, 배, 감, 사과, 호두, 고사리, 도라지, 조기, 편, 쌈은 공통적이나, 적, 탕, 전, 나물류는 종가별로 차이가 있었다. 특히 탕은 우복종가가 7탕으로 가장 많고, 소재와 입재종가는 5탕, 월간은 3탕을 진설하였다. 2. 적은 월간종가가 계적, 어적, 육적을 쌓아 올려 하나의 제기에 담아 도적으로 진설하였고, 우복종가는 계적, 어적, 육적을 각각의 제기에 담아 진설하였다. 그리고 소재종가와 입재종가는 계적을 별도로 진설하고, 육적과 어적은 하나의 틀에 담아 도적으로 진설하였고, 어적을 별도로 진설하여 이중으로 진설하였다. 포는 대구포가 주로 사용되었는데, 진설의 위치가 월간종가에서는 우포(右脯)로 진설되고, 다른 종가에서는 좌포(左脯)로 진설하였다. 3. 제수품으로 생고기 사용 여부는 우복종가에서 생고등어, 입재종가에서 생조기, 소재종가에서 육회를 사용하는 정도였다. 즉, 돼지고기, 소고기, 닭고기, 조기와 같은 육어고기는 대부분 익혀 사용하였다. 그 외 대부분 제수는 무침이나 데치는 조리법을 많이 사용하였다. 갱은 미역국이 2종가, 탕국이 2종가였는데, 탕국은 탕의 식재를 삶고 남은 육수를 활용한 것이다. 특히 월간종가는 미역탕국을 갱으로 사용하였다. 4. 제수품목 중 종가에서 주문하는 음식은 유과, 약과, 본편(시루떡, 찰떡, 증편, 경단), 술이고 나머지 대부분의 제수는 당일 종가에서 준비하는 것으로 조사되었다. 불천위 제례의 음식문화는 의례적 요소가 강하다. 이러한 식문화는 종가의 권위를 상징하고, 대외적으로 표명하고자 했던 조선중기에 비교적 정착되었다. 하지만 조선후기 일제 강점기와 전쟁, 산업화 등 역사적 격동기를 함께 하면서 종가의 불천위 제례 문화가 많은 변화를 거듭하였다. 문화는 그 자체만으로 한 시대를 파악하는데 의미가 있다. 종가의 통과의례 중 핵심적 문화행위인 제례, 그 중에서도 종가의 존재와 정체성에 직결되는 불천위 제례에 대한 현장조사와 그에 대한 고증연구는 우리 문화의 정체성을 이해하는데 의미가 있다고 할 것이다.

고속 선회류 침전 장치의 유동 해석 및 수질 개선을 위한 현장 적용 가능성 평가 (Analysis of Fluid Flows in a High Rate Spiral Clarifier and the Evaluation of Field Applicability for Improvement of Water Quality)

  • 김진한;전세진
    • 한국습지학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.41-50
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    • 2014
  • 본 연구는 오염된 유수지 수질개선을 위한 고속 선회류 침전 장치(HRSC)의 이용 가능성을 평가하는데 목적을 두었다. 이를 위해 실험실 규모 및 파일럿 규모의 실험을 수행하였다. 또 전산유체역학(CFD) 프로그램 중 하나인 Fluent를 이용하여 유입속도 및 유입직경, 몸체길이($L_B$) 및 하부콘길이(Lc), 역경사콘 기울기 및 간격, 하부유출홀 설치 여부가 HRSC 장치내부의 유체흐름 패턴에 미치는 영향을 분석하였다. 유동 분석 결과와 실험실 규모의 실험 결과를 토대로 파일럿 장치를 제작하고 유수지 시료를 대상으로 현장 적용 가능성을 평가하였다. 장치 내부의 유동 조사 결과, 유입 유량과 직경 보다 유입 속도가 선회류 형성에 더 큰 영향을 나타내었으며, $L_B$ $1.2{\sim}1.6D_B$(몸체 직경), Lc $0.35{\sim}0.5L_B$ 범위에서는 큰 차이가 없었으나 $L_B/D_B$ 2.0, $Lc/L_B$ 0.75로 비가 큰 경우 선회류는 감소되었다. 역경사콘 기울기가 커질수록 역경사콘 내부 속도는 낮아지고 매우 균일하게 분포되었으며, 역경사콘 간격은 난류를 방지하기 위해 10cm가 20cm 보다 좋은 조건이었다. 하부 유출홀은 설치하지 않는 것이 배출수의 고른 유량 분배와 편류 방지를 위해 보다 좋은 것으로 판단되었다. 파일럿 규모의 현장 실험 결과 수중의 입자성 물질이 효과적으로 제거되어 본 장치가 유수지와 같은 대용량 수체의 수질개선을 위한 한 가지 방안으로 활용될 수 있을 것으로 기대되었다.

황폐계류(荒廢溪流)에 있어서 사방시설물(砂防施設物)에 의한 하도고정(河道固定)에 관한 연구(硏究) (Studies on Effects of Channel Bed Fixation by Erosion Control Dams in Torrential Streams)

  • 전근우
    • 한국산림과학회지
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    • 제79권3호
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    • pp.269-277
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    • 1990
  • 황폐계류(荒廢溪流)에서 발생하고 있는 토사재해(土砂災害)의 방재대책(防災對策)을 수립할 경우 우선 검토되어야 할 것은 하상면(河床面)의 미지형변화(微地形變化)와 사방시설(砂防施設)에 의해 기대되는 하도고정(河道固定)을 예측하는 것이다. 이를 위해 실지계류(溪流)에서 발생되고 있는 하상미지형(河床微地形)의 특성과 사방시설(砂防施設)의 배치효과를 파악하고, 이어서 모형실험(模型實驗)에 의해 그 유효성을 확인하여 저(低)댐의 군적(群的)배치에 의한 하상미지형(河床微地形)의 변화에 대하여 검토하였다. 실험결과에서 저(低)댐의 군적(群的)배치가 하도고정(河道固定)에 미치는 영향은 국소세굴(局所洗掘) 방지, 유로폭(流路幅)과 퇴적역(堆積域)의 확대였다. 1. 저(低)댐 군(郡)의 배치(L'/L=1)에 의해 국소세굴(局所洗掘)을 일으키는 유수(流水)의 편류현상(偏流現象)에 대하여 댐이 유수(流水)와 토사(土砂)를 분리하여 퇴적(堆積)을 촉진시킴과 동시에 유하수(流下水)를 분산시켜 소유력(掃流力)을 감소시켰다. 따라서 횡단면변동량(橫斷面變動量)(F.A.)은 무시설(無施設)시에 비하여 약65%가 저감(低減)되었다. 2. 유로폭(流路幅)에 대한 저(低)댐군(郡)의 배치효과는 사방시설(砂防施設)의 시공구간장(施工區間長)에 비례하여 증가되었다. 전 구간에 사방시설(砂防施設)을 배치하였을 경우(L'/L=1)는 무시설(無施設)시 (L'/L=0)에 비해 1.53배 확보되었다. 3. 하도내(河道內)에 이종토사(移種土砂)가 퇴적(堆積)하기 위하여는 퇴적공간(堆積空間)이 필요하며, 퇴적토사(堆積土砂)가 안정하는 조건으로 소유력(掃流力)이 감소와 함께 퇴적역(堆積域)의 확보가 필요하다. 저(低)댐군(郡)의 배치에 의해 퇴적역(堆積域)은 약 2.10배 증가하였다.

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