• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.113-120
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• 2010

분리막의 종류 및 환원전극의 특성에 따른 전기발생량 및 미생물 군집을 비교하기 위하여, 분리막 및 환원전극의 특성이 다른 4개의 단위전지로 구성되어 있는 공기환원전극 미생물연료전지(4 air-cathode microbial fuel cell)를 회분식 운전하였다: A) PEM(Proton Exchange Membrane)-30% Wet proofing Carbon Cloth(WC), B) AEM(Anion Exchange Membrane-WC, C) CEM(Cation Exchange Membrane)-WC, D) PEM-No Wet proofing Carbon Cloth(NC). 분리막의 종류에 상관없이 최대전력밀도는 PEM-WC(510.9 $mW/m^2$), PEM-WC(522.1 $mW/m^2$), PEM-WC(504.8 $mW/m^2$)로 유사하였으나, 환원전극이 달랐던 PEM-NC는 218.3 $mW/m^2$으로 낮게 나왔다. 내부저항은 분리막의 종류에 상관없이 20.8-28.2 ${\Omega}$으로 유사하게 나타났다. PCR-DGGE, PCA, 종다양성 분석 결과, 부유미생물 군집은 시간이 경과함에 따라 다르게 나타났으며 기존 MFC 연구에서 보고되었던 uncultured bacteria가 관찰되었다. 한편, 부착미생물 군집은 분리막의 종류에 따라 큰 변화를 나타내지 않았지만, 환원전극의 특성에 따라 군집의 변화가 관찰되었다. 따라서, 기존의 이온교환막을 분리막으로 사용하는 공기환원전극 MFC에서는 환원전극의 선택도 중요한 것으로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제36권3호
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• pp.254-262
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• 2003

Effect of the air distributor pore size for the removal of aquacultural waste, such as protein, total suspended solids (TSS), chemical oxygen demand (COD), turbidity and total ammonia nitrogen (TAN) from sea water was investigated by using foam separator. With the increase of pore size of air distributor, removal rates and efficiency of protein decreased. Removal rate by commercial air stone was in the range between the removal rates by G2 and G4 sintered glass discs. Within the range of pore size distributor from Gl to G4, the removal efficiency of protein were ranged from 21 to $42\%.$ The changes of removal rates and efficiencies of TSS, COD and turbidity were similar to proteins. TAN was removed by stripping. The pore size of air distributor for a higher overall oxygen mass transfer coefficient and saturation efficiency provided the condition for higher protein removal rate. Also the foam separator could be used as an aerator.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권4호
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• pp.81-92
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• 2015

Construction waste mainly consists of concrete aggregates of various size. Improper handling of concrete waste would be a major environmental problem whereas its recycling would be both economically useful and environmentally friendly. Bigger concrete aggregates are crushed and converted to medium and fine particles to make them recyclable. An apparatus to separate the concrete aggregates by their size is thus needed for their effective recycling. In this work, segregation of concrete particles in air flows from a newly designed rotary separator having three stages of blades is simulated using a commercial software, ANSYS-CFX. Both 2-D and 3-D models with 360, 240 and 180 blades in each stage are considered. Fundamental mechanism of separation of particles(pase) and the effect of design parameters such as particle size, rotor speed, air flow rate etc. on the performance of the separator are investigated. Critical size of particles that can be separated by the developed separator is also presented in this work. Simulation results are overall in good agreement with data predicted from the theoretical model previously reported in the companion paper.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3215-3220
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• 2007

Gas-liquid separator has been designed for the sake of reducing expenses associated with production operations. To date, a number of gas-liquid separators have been installed and put to use for various applications. Despite the advantages of simple and compact configuration of separator with no moving part, its efficient operation is limited in terms of total pressure losses, separation performance and flow-induced noise and vibration, which are closely associated with the very complicated flow phenomena involved. In the present study, a gas-liquid centrifugal separator with a swirl vane is investigated for the purpose of water separation from compressed moisture air. The 3D Navier-Stokes equations are numerically solved using a fully implicit finite volume scheme. Based upon the obtained solutions, tangential velocities, centrifugal forces, vortices and total pressure losses are analyzed to find out the best design parameters. From the present study, several attempts are made to improve the performance of conventional separators of centrifugal type.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제2권1호
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• pp.51-56
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• 2011

We develop a new nonwoven composite separator for a safer lithium-ion battery, which is based on coating of silica ($SiO_2$) colloidal particles/styrene-butadiene rubber (SBR) binder to a poly(ethylene terephthalate) (PET) nonwoven support. The $SiO_2$ particles are interconnected by the SBR binder and closely packed in the nonwoven composite separator, which thus allows for the development of unusual porous structure, i.e. highly-connected interstitial voids formed between the $SiO_2$ particles. The PET nonwoven serves as a mechanical support that contributes to suppressing thermal shrinkage of the nonwoven composite separator. The $SiO_2$/SBR content in the nonwoven composite separators plays an important role in determining their separator properties. Porous structure, air permeability, and electrolyte wettability of the nonwoven composite separators, in comparison to a commercialized polyethylene (PE) separator, are elucidated as a function of the $SiO_2$/SBR content. Based on this understanding of the nonwoven composite separators, the effect of $SiO_2$/SBR content on the electrochemical performances such as self-discharge, discharge capacity, and discharge C-rate capability of cells assembled with the nonwoven composite separators is investigated.

• Journal of Magnetics
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• 제21권4호
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• pp.635-643
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• 2016

Improvements were made in the study for the design of the conventional Eddy Current Separator (ECS) used for separating small sized non-ferrous particles in the waste. These improvements include decreasing the air gap between the material and magnetic drum, making the drum position adjustable and placing the splitter closer to the drum. Thus, small particles were separated with high efficiency. The magnetic drum was removed from inside the ECS conveyor belt system as design change and was placed as a separate unit. Hence, the force generated on the test material increased by about 5.5 times while the air gap between the non-ferrous materials and drum decreased from 3 mm to 1 mm. The non-metal material in the waste is separated before the drum in the novel design. Whereas non-ferrous metal particles are separated by falling into the splitter as a result of the force generated as soon as the particles fall on the drum. Every material that passes through the drum can be recycled as a result of moving the splitter closer to the contact point of the drum. In addition, the drum can also be used for the efficient separation of large particles since its position can be adjusted according to the size of the waste material. The performance of the novel design ECS was verified via analytical approaches, finite element analysis (FEA) and experimental studies.

• 멤브레인
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• 제24권1호
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• pp.10-19
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• 2014

본 연구에서는 아연공기전지용 분리막으로 사용하기 위한 다공성 막을 Polyethersulfone (PES) 용액의 상전이법을 이용하여 제조하였다. 캐스팅 용액은 PES/polyvinylpyrrolidone(PVP)/N-methylpyrrolidone(NMP) 용액으로 그리고, 비용매는 물을 사용하여 분리막을 제조하였다. 제조된 분리막을 이용하여 아연공기전지를 제작하였다. 분리막의 모폴로지는 캐스팅 용액 내의 PES 및 PVP의 함량을 통해 조절하였다. 제조된 분리막의 기계적 특성, 이온전도도 및 모폴로지는 인장실험, impedance 실험 및 SEM을 이용하여 측정하였다. 아연공기전지의 성능은 current interrupt method (CIM)와 정전류 방전실험을 통하여 측정하였다. 캐스팅 용액 내의 PES 함량이 증가함에 따라 기계적 강도는 증가한 반면 이온전도도는 감소하였다. 반면, 캐스팅 용액 내의 PVP 함량이 증가함에 따라 이온전도도는 증가하였지만 기계적 강도는 감소하였다. 이와 같은 이온전도도 경향의 아연공기전지 내에서의 효과는 current interrupt method와 정전류 방전실험에서 확인되었다. PES 함량이 높은 캐스팅 솔루션의 분리막으로 제조된 전지는 높은 IR 손실과 낮은 방전용량을 보였으며, PVP 함량이 높은 캐스팅 솔루션의 분리막으로 제조된 전지는 낮은 IR손실과 높은 방전용량을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권8호
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• pp.586-591
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• 2013

정제 질소가스 생산용 기체 분리막을 매립가스의 $CH_4$ 순도를 높이는데 활용하기 위한 연구를 수행하였다. 1단과 2단 분리막 모듈의 면적비는 1:6인 경우가 $CH_4$ 회수를 위해서 적절하였다. 분리막 장치 설치 후 총 249회에 걸쳐 실험을 하였으며, 투과율은 평균 $CH_4$ 28.4%, $CO_2$ 94.3%로서, 매립가스로부터 $CH_4$를 회수하는데 $N_2$ 분리막의 사용 가능성을 확인할 수 있었다. 다만, $N_2$ 투과율 역시 16.5%에 불과하였으며, 이에 따라 최종 정제된 LFG의 농도는 $CH_4$ 69.7%, $CO_2$ 4.3%, $N_2$ 26.0%이었다. 따라서 $CH_4$의 순도를 높이기 위해서는 매립장내 외기유입 억제를 통해 $N_2$ 농도를 적어도 2.0% 이내로 제한할 필요가 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권2호
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• pp.165-169
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• 1999

포말분리 장치를 이용한 해수 중의 단백질 제거 특성을 조사한 결과, 단백질 농도가 높을 수록 또한 폭기량이 높을수록 단백질의 제거속도는 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 각각의 제거특성을 통계학적으로 비선형 회귀분석하여 각각의 인자의 변화에 따른 단백질 농도의 변화를 다음의 식으로 나타낼 수 있었다. $$f\;(Co,\;u)=1.5712\times10^{-7}\timesCo^{3.061}\timesu^{1.258}$$ 위 식을 이용하여 유한차분법으로 시뮬레이션을 수행한 결과 실제 포말분리 운전에서 나타난 결과와 상관성이 아주 높은 결과를 얻을 수 있었다.

• 폴리머
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• 제34권6호
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• pp.517-521
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• 2010

리튬이온 이차전지에는 폴리에틸렌 격리막이 주로 사용되어 오고 있다. 전지의 고온 안정성 확보를 위해서는 폴리에틸렌 격리막보다 높은 멜트다운(melt down) 온도를 갖는 격리막이 요구된다. 이를 위해 폴리에틸렌 격리막을 단량체인 2,2-bis[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxy)phenyl]propane(bis-GMA) 혹은 이의 유도체들로 코팅하고 이를 라디칼 중합반응시켰다. 점도가 높은 bis-GMA를 사용한 경우에는 라디칼 중합반응이 진행되지 않은 반면 점도가 낮은 bis-GMA 유도체를 사용한 경우에는 라디칼 중합반응이 진행되었다. 적절한 함량의 bis-GMA 유도체를 포함한 반응액으로 격리막을 코팅하고 이를 중합반응시켜 격리막을 제조한 결과, 격리막의 통기도 감소없이 멜트다운 온도를 $160^{\circ}C$까지 향상시킬 수 있었다.