• 청정기술
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• 제18권1호
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• pp.76-82
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• 2012

폐수로 부터 유독한 말라카이트 그린 성분을 제거하는데 있어서 제올라이트의 활용가능성을 살펴보았다. 흡착실험은 298, 308 및 318 K에서 수행하였으며, 흡착에 대한 온도, 접촉시간과 초기농도의 영향을 조사하였다. 흡착자료를 기초로 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착공정은 Freundlich 흡착등온식이 잘 맞았으므로 제올라이트 표면의 불균일한 에너지에 의해 선택적인 흡착이 이루어짐을 알았다. 계산된 흡착등온선의 상수 값으로부터 제올라이트에 의해서 말라카이트 그린의 효과적인 처리가 가능하다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 말라카이트 그린의 초기농도가 증가할수록 감소하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 조사하였다. 활성화에너지의 계산값은 제올라이트에 대한 말라카이트 그린의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. 자유에너지변화값(${\Delta}G^{\circ}$ = -6.47~-9.07 kJ/mol)과 엔탈피변화값(${\Delta}H^{\circ}$ = +32.414 kJ/mol)은 흡착공정이 298~318 K 범위에서 자발적이고 흡열과정이라는 것을 나타냈다.

• 한국가스학회지
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• 제24권1호
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• pp.17-22
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• 2020

Naphtha Cracker Gas Splitter Unit 공정은 증류공정에서 얻어지는 경질납사(Light Naphtha)를 Furnace에서 열분해하여 나오는 유분을 각각 끓는점 차이에 따라 메탄, 에틸렌, 프로필렌 반제품등으로 순차적으로 분리한다. 이런 전통적인 분리방법은 2성분을 분리하는 증류탑을 연속으로 설치하여 생산한다. 이러한 분리방법은 Reboiler에서 발생하는 에너지가 증류탑 내부의 성분들을 분리하는 데 사용된 후 증류탑 상부 Condenser에서 응축열로 버려지기 때문에 에너지 낭비가 큰 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 납사 열분해공정내의 가스분리공정의 2개의 증류탑을 Petlyuk Column으로 설계하였다. 증류탑내 조성분포가 평형관계만으로 계산되는 이상단수 효율하에서 stage to stage 계산방법으로 구조적 설계를 하였고 일반 증류탑과 비교한 결과 제시된 Petlyuk Column의 설계방법이 기존의 설계 방법인 3-Column 모델법보다 설계 시간이 단축될 뿐만 아니라 증류탑내의 Liquid의 조성분포를 평형증류 조성곡선과 유사하도록 설계함으로써 에너지 효율측면에서도 효율적임을 증명하였다. 또한 같은 tray 단수하에서 Petlyuk Column은 일반 증류탑 대비 12.1% 에너지가 절약되어 국내 총생산량 기준할 때 하루 4,400만원 비용 절감을 가져오고 추가로 Condenser 및 Reboiler 사용량 감소에 따른 초기 투자비도 절감됨을 알 수 있었다. 12.1% 에너지가 절약될 뿐만 아니라 Condenser 및 Reboiler 사용량 감소에 따른 초기 투자비도 절감됨을 알 수 있었다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2008년도 춘계학술 발표회
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• pp.69-75
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• 2008

기포반응도는 월성발전소를 비롯한 CANDU형 원자로의 주된 안전성 쟁점사안으로 끊임없이 논의되어 왔다. 이는 설계기준사고가 노심에서 열에너지 불균형이 원인이 되어 기준이상의 핵연료 파손과 방사성물질 누출로 발전할 위험이 있는 사건들로 정의될 때, 사건 진행 과정에 기포반응도 증가는 조기에 운전중단을 실패할 경우 출력폭주로 이어지므로 사건의 결말이 중대사고로 전환될 위험이 크기 때문이다. 본 연구는 공개된 최신 핵자료인 ENDF/B-VII.0를 NJOY.99로 처리한 연속에너지 반응단면적 라이브러리를 구축하고 MCNP-4C에 접속하여 37봉 천연우라늄 핵연료다발의 표준노심격자에 대한 기포반응도를 시뮬레이션하여, 지금까지 각종문헌에 제시된 값들과 비교, 종합하므로 내제된 불확실성을 추정하는 내용이다. ENDF/B-VII.0 기반 MCNP-4C의 CANDU 노심격자 모델은 동일한 핵자료와 핵종농도를 사용한 WIMS-IAEA 모델과 비교할 때, 초기 노심의 임계도 오차 약 3.51mk가 연소 진행에 따라 $7.5\times10^{-4}mk$/MWD/teU의 비율로 감소하는 것으로 나타났다. 또한 MCNP-4C 예측기포반응도는 초기노심에서 기포율 50% 및 100%에 대해 각각 8.38 및 15.96mk, 평형노심에서 7.68 및 14.72mk로 계산된다. 이는 월성 2, 3, 4 FSAR의 초기노심 및 평형노심에서 100% 기포상태에 대한 값, 약15.0 및 10.6mk와 비교할 때, 초기노심은 약 1.0mk 평형노심은 약4, 1mk 보수적이지만, 다른 연구결과들과는 최대오차 ${\pm}1{\sim}2mk$ 이내에서 잘 일치하는 것으로 평가되었다. 본 연구는 CANDU 노심의 기포반응도 불확실성 요인의 규명 및 영향평가를 위한 노력의 일부로서 앞으로 감속재의 붕산농도 변화, 감속재 및 냉각재의 중수 순도 변화, 기기노화에 의한 격자 구조 및 물성 변화, 중성자속 및 출력 분포 불균형, 반응도조절장치의 위치, 등 주요 설계변수의 변화에 대한 반응도영향 분석연구를 계속할 계획이다.

• 한국안광학회지
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• 제13권1호
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• pp.5-13
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• 2008

목적: 각막 부착 콘택트렌즈에는 어떠한 힘이 작용하며 또한 이 힘에 따른 렌즈의 운동을 알아보고자 본 해설을 작성하였다. 방법: 렌즈 아래 눈물층에는 모세관작용에 따른 힘이 발생하고 렌즈 회전에 따른 눈물층 간격변화에 기인하는 복원력이 발생한다. 눈깜빡임에 따라 콘택트렌즈는 눈꺼풀-렌즈 사이 마찰력과 눈꺼풀의 가속도에 의한 힘, 눈물층의 복원력 및 점성저항력에 의해 운동(움직임)이 결정된다. 눈깜빡임 도중/후 매순간 렌즈의 위치를 예측할 수 있는 미분방정식과 그 수치계산 프로그램 모델을 수립하였다. 이 컴퓨터 모델을 사용하여 눈깜빡임 주기, 렌즈의 BC, 눈꺼풀 압력 변화에 따른 매 순간 렌즈 위치를 예측할 수 있었다. 결과: 눈깜빡임 주기가 길수록, 눈꺼풀 압력이 클수록 눈꺼풀에 의한 마찰력 영향이 커져 렌즈 움직임이 커지며 BC가 증가할수록 눈물층 간격이 증가하여 점성저항력이 감소하며 따라서 렌즈 움직임이 커지는 것을 알 수 있었다. 눈깜빡임 후 렌즈는 눈물층 간격 변화에 따른 복원력과 눈물층의 점성저항력에 의해 진폭이 감소하는 진동을 하면서 평형위치로 복귀하게 된다. 이 경우 BC가 증가할수록 저항력이 감소하여 평형 위치로의 접근이 빨라진다. 결론: 콘택트렌즈의 움직임은 렌즈-각막 사이 눈물층의 물성 및 형상과 아울러 눈깜빡임에 의해 지배된다.

• 대한화학회지
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• 제19권4호
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• pp.225-232
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• 1975

용리액의 pH변화에 따른 몰리브덴산과 텅스텐산의 용리곡선과 이들 산의 분리조건을 얻었다. 이 용리곡선으로부터 이들 산의 중합반응의 평형상수를 크롬산과 중크롬산의 중합반응의 결과와 비교하여 계산했고 분리조건을 pregnant 용액 분리에 적용했다. 이때 얻은 이들산의 중합평형상수 값은 다음과 같다. $7MoO_4^{2-}+8H^+{\longleftrightarrow}Mo7O_{24}^{6-}+4H_2O K=4{\times}10^{53},$$6WO_4^{2-}+7H^+{\longleftrightarrow}HW_6O_{21}^{5-}+3H_2O K=3{\times}10^{54}.$ 이온 교환크로마토그라피를 이용하여 프레그난트용액중의 탄산염을 분리하는 데는 pH8의 0.2M 염화나트륨 용액을 사용했고 몰리브덴을 분리하는데는 pH5의 0.05M $Na_2SO_4+0.5M NH_4Cl$ 혼합용액을, 텅스텐을 분리하는데는 pH 10의 0.5M 염화암모늄 용액을 단계적으로 사용하여 정량적으로 분리했다. 이때 텅스텐은 염화암모늄 용액을 용리액으로 사용했기 때문에 직접 APT(Ammonium para-tungstate)형태로 얻어졌다.

• 대한화학회지
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• 제54권3호
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• pp.269-274
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• 2010

NaCl-$CaCl_2$-$H_2O$와 KCl-$CaCl_2$-$H_2O$계의 용해도와 물리화학적 성질(굴절률)을 $50^{\circ}C$에서 측정하였으며, 그 결과를 상평형 그림과 조성에 따른 물리화학적 성질에 대한 도표로 나타내었다. 삼성분계의 상 평형 그림은 불변점이 하나, 일변수 곡선이 둘, NaCl (또는 KCl) 및 $CaCl_2{\cdot}2H_2O$에 대응되는 결정화 지역이 두 개가 있음을 보여주었다. 이들 계에 대하여 혼합 파라미터인 ${\theta}_{M,Ca}$와 ${\Psi}_{M,Ca,Cl}$ (M = Na or K), 평형상수 $K_{sp}$를 최소제곱법을 이용하여 결정하였으며, 이때, NaCl, KCl 및 $CaCl_2$의 단일-염 Pitzer 파라미터 ${\beta}^{(0)}$, ${\beta}^{(1)}$, ${\beta}^{(2)}$ and $C^{\Phi}$는 참고문헌을 통하여 직접 계산하였다. 이 결과들은 실험결과와 잘 일치하였다.

• 공업화학
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• 제25권4호
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• pp.430-436
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• 2014

오로라레드(Allura Red, AR)는 수용성의 유해한 타르계 식품착색제(적색 40호)이다. 역청탄계 입상활성탄을 사용한 AR의 회분식 흡착실험은 흡착제의 양, 초기농도, 접촉시간과 흡착온도를 조작변수로 선택하여 수행되었다. 흡착평형자료를 가지고 Langmuir와 Freundlich 및 Temkin 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Langmuir 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수($R_L$) 값으로부터 입상활성탄이 AR을 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. Temkin parameter, B의 값은 1.62~3.367 J/mol로 흡착공정이 물리흡착임을 나타내었다. 흡착속도실험으로부터, 입자내확산속도상수($k_m$)는 온도증가와 함께 커졌으며, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞았음을 알았다. 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들을 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. Gibbs 자유에너지변화값(${\Delta}G$ = -7.02~-8.79 kJ/mol)과 엔탈피변화값(${\Delta}H$ = + 82.2 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 자발적이고 흡열과정임을 알았다.

• 대한화학회지
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• 제18권5호
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• pp.320-328
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• 1974

종래의 방법으로 고압하에서 전지의 표준기전력 $(E^{\circ})$를 산출하는 것은 불가능하다. 그러나 완전평형상수의 개념을 종래의 Nernst 방정식에 적용하므로서 고압하에서 표준기전력을 구할 수 있게 되었다(완전 Nernst방정식). 더욱이 다른 열역학적 성질 이를테면 수화수의 순변화(k), 용매의 압축을(${\beta}$), 전지반응에서 종래의 해리상수(K) 평형상태에서 표준자유에너지변화(${\Delta}G^{\circ}$) 표준엔탈피변화(${\Delta}H^{\circ}$) 및 표준엔트로피변화($S^{\circ}$) 등을 얻었다. 본 실험에서는 전지의 기전력(E)을 $20{\sim}35^{\circ}C$와 1∼2500 atms 범위에서 측정하였다. 일정한 온도에서 전지의 기전력은 압력이 증가함에 따라 증가하였으며, 일정한 압력에서 온도가 증가함에 따라 역시 증가하였다. 전지반응의 수화수의 순변화(k)는 $20^{\circ}C$에서 41.96으로서 압력에 따라 변하지 않고 일정한 값을 유지하였으나 한편 K와 ${\Delta}S^{\circ}C$는 압력에 따라 증가하였으나 ${\Delta}G^{\circ}$와 ${\Delta}H^{\circ}$는 감소하였다. 고압하에서도 완전 Nernst방정식으로부터 표준기전력을 계산할 수 있으므로 상압에서와 마찬가지로 화학평형론을 취급할 수 있게 되었다

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.112-118
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• 2018

제올라이트에 대한 수용액으로부터 brilliant green의 흡착 평형과 동역학 및 열역학 파라미터들을 다양한 초기농도(10-30 mg/L), 접촉시간(1-24 h) 및 흡착온도(298-318 K)를 변수로 하여 회분식 실험을 통하여 연구하였다. 흡착평형 값들은 Langmuir, Freundlich 및 Dubinin-Radushkevich 식으로 해석하였다. 그 결과는 Langmuir 식과 Freundlich 식에 잘 맞았으며, 평가된 Langmuir 무차원 분리계수 값($R_L=0.041{\sim}0.057$)와 Freundlich 상수값(1/n=0.30~0.47)은 제올라이트에 의한 brilliant green의 흡착이 효과적인 공정이 될 수 있음을 나타냈다. Dubinin-Radushkevich 식에 의해 평가된 흡착 에너지값(1.564~1.857 kJ/mol)은 물리흡착에 해당하였다. Brilliant green의 흡착 동력학은 유사이차반응속도식에 잘 맞았으며, 입자내 확산식에 잘 따랐다. 흡착 특성을 평가하기 위하여 주로 활성화에너지, Gibbs 자유에너지, 엔탈피 및 엔트로피와 같은 열역학 파라미터가 계산되었다. Gibbs 자유에너지-10.3~-11.4 kJ/mol), 엔탈피(49.48 kJ/mol) 및 활성화에너지(27.05 kJ/mol)는 흡착이 자발적이고, 흡열 및 물리흡착 공정임을 나타냈다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권5호
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• pp.398-402
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• 1996

동치미 발효시 발효온도와 소금농도가 발효속도에 미치는 영향을 조사하고자 담금액의 소금농도를 2.0%, 3.2%, 5.1%로 하여 마늘, 파, 생강을 첨가한 후 $4^{\circ}C,\;10^{\circ}C,\;20^{\circ}C$에서 발효시켰다. 발효과정을 pH 변화에서 초기, 중간, 최종의 3단계로 나누었으며 pH 변화에 의한 발효속도와 색 변화 속도는 pH 변화가 가장 현저하였던 중간단계에서 계산하였다. 또한 발효 중 무조직의 경도와 담금액의 소금농도가 평형에 도달한 시간과 각각의 값을 비교하였다. 발효속도는 소금농도가 높을수록 발효온도가 높을수록 모든 처리구에서 발효가 빨리 진행되었다. 동치미 담금액의 색 변화 속도는 발효온도가 높을수록 증가하였으며, 발효 중간단계에서 L값은 점차로 감소하였고 a값과 b값은 최대값까지 크게 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 담금액의 소금농도와 동치미 무의 견고성이 평형에 도달하는 시간은 발효온도가 높을수록 단축되었고 평형에 도달한 시기의 소금농도는 온도가 높을수록 소금농도가 높을수록 높은 수치를 나타낸 반면 견고성은 낮은 수치를 나타내었다.