• 제목/요약/키워드: Air bubble method

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$\mu$-PD법에 의한 Er : Mg : LiNbO$_3$fiber 결정 성장 및 형광특성 (Growth and photoluminescence properties of Er : Mg : LiNbO$_3$single crystal fibers by $\mu$-PD method)

  • 양우석;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.389-393
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    • 2000
  • 본 연구에서는 $\mu$-PD법으로 Er : Mg : $LiNbO_3$화이버 결정을 MgO의 첨가량을 달리하여 성장시켰으며, 첨가물 농도에 따른 성장조건과 PL 특성에 관해 조사하였다. 또한,성장한 결정의 투과 스펙트럼으로부터 Er : Mg : $LiNbO^3$에서 $Er^{3+}$ 의 에너지 준위구조를 계산하였다. Crack과 bubble등의 결함이 없는 결정은 after-beater를 조정하여 0.5 mm/min 이하의 성장속도에서 얻을 수 있었다. MgO의 농도에 따른 PL강도는 0.6 mol% $Er_2O_3$와 3 mol% MgO가 첨가된 Er : Mg : $LiNbO_3$결정에서 가장 강한 형광강도가 관측되었다. 또한, 에너지 준위 $^4S_{3/2}$에서 기저준위로 방출되는 빛이 가장 강했으며 1530 nm의 형광은 비방출천이 및 형광방출 등의 원인에 의한 $^4I_{13/2}$ 준위에서의 여기전자 감소가 형광강도 감소의 원인임을 알 수 있었다.

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Off-gas Analyzer를 이용한 하수처리장 단일선회류 방식 포기시스템 산소전달 효율의 평가 (Oxygen Transfer Efficiencies of A Single Spiral Roll Aeration System by the Off-gas Method)

  • 박보화;고광백;박재한;임세호;신동록;윤혜정;이지영;문태훈
    • 한국물환경학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.534-539
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    • 2006
  • The supply of oxygen for aeration is the largest energy consumer at activated sludge wastewater treatment plants. Replacement of less efficient aeration systems with fine pore aeration devices can save up to 50 percent of aeration energy costs. The purpose of this study was the diagnosis and evaluation of a domestic wastewater aeration system by the off-gas method which had been studied by US EPA and ASCE. For this study, an off-gas analyzer and its hood were made to collect off-gas. Also, a vacuum pump was connected to the analyzer to make suction of off-gas. Experiments were conducted at a domestic activated sludge wastewater treatment plant which had a single spiral roll aeration system installed with P.E tube diffuser. Data on OTE(f), SOTE(pw), OUR, and air flow rate were obtained from these experiments. In case of replacing an aeration system, it is recommended that it should be replaced with perforated membrane disc or ceramic disc fine bubble diffusers installed in a full floor coverage or grid pattern.

Development of a drift-flux model based core thermal-hydraulics code for efficient high-fidelity multiphysics calculation

  • Lee, Jaejin;Facchini, Alberto;Joo, Han Gyu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권6호
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    • pp.1487-1503
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    • 2019
  • The methods and performance of a pin-level nuclear reactor core thermal-hydraulics (T/H) code ESCOT employing the drift-flux model are presented. This code aims at providing an accurate yet fast core thermal-hydraulics solution capability to high-fidelity multiphysics core analysis systems targeting massively parallel computing platforms. The four equation drift-flux model is adopted for two-phase calculations, and numerical solutions are obtained by applying the Finite Volume Method (FVM) and the Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equation (SIMPLE)-like algorithm in a staggered grid system. Constitutive models involving turbulent mixing, pressure drop, and vapor generation are employed to simulate key phenomena in subchannel-scale analyses. ESCOT is parallelized by a domain decomposition scheme that involves both radial and axial decomposition to enable highly parallelized execution. The ESCOT solutions are validated through the applications to various experiments which include CNEN $4{\times}4$, Weiss et al. two assemblies, PNNL $2{\times}6$, RPI $2{\times}2$ air-water, and PSBT covering single/two-phase and unheated/heated conditions. The parameters of interest for validation include various flow characteristics such as turbulent mixing, spacer grid pressure drop, cross-flow, reverse flow, buoyancy effect, void drift, and bubble generation. For all the validation tests, ESCOT shows good agreements with measured data in the extent comparable to those of other subchannel-scale codes: COBRA-TF, MATRA and/or CUPID. The execution performance is examined with a mini-sized whole core consisting of 89 fuel assemblies and for an OPR1000 core. It turns out that it is about 1.5 times faster than a subchannel code based on the two-fluid three field model and the axial domain decomposition scheme works as well as the radial one yielding a steady-state solution for the OPR1000 core within 30 s with 104 processors.

모사된 GTL공정의 점성액체 매체에서 wake의 특성 (Characteristics of Wakes in a Viscous Liquid Medium of a Simulated GTL Process)

  • 임대호;장지화;강용;전기원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권5호
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    • pp.571-576
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    • 2011
  • 점성 액체를 사용한 모사된 GTL공정(직경 0.102 m ${\times}$ 높이 1.5 m)에서 기포에 의해 발생되는 wake의 특성을 고찰하였다. 기체의 유속(0.04 ~ 0.12 m/s)과 액상의 점도(0.001 ~ 0.050 $Pa{\cdot}s$)가 wake의 특성 즉 상승속도, 빈도수, 크기 그리고 체류량에 미치는 영향을 전기저항 탐침법에 의해 결정하였다. 상승하는 단일기포들뿐만 아니라 다중기포의 후면에 형성된 wake 상들도 탐침에 의해 측정된 전기 전도도 요동자료로부터 효과적으로 검침되었다. 유속이 조절되는 압축 여과공기와 CMC 수용액을 각각 분산기체상과 연속액상으로 사용하였다. 실험결과 wake 상의 상승속도와 크기는 기체의 유속 또는 액상의 점도가 증가함에 따라 증가하였다. wake 상의 체류량과 빈도수는 기체의 유속이 증가함에 따라 증가하였는데, 이는 기체유속의 증가에 따라 공정에 유입되는 기체의 양이 증가하기 때문이다. 그러나, 액상의 점도가 증가함에 따라 기포의 크기와 wake의 크기가 증가하기 때문에 wake의 상의 체류량과 빈도수 값은 wake 상의 액상의 점도가 증가함에 따라 감소하였다. Wake 상 체류량의 기체의 체류량에 대한 비율은 0.25~0.48의 범위였으며, 이 비율은 액체점도가 증가함에 따라 증가하였으나 기체의 유속이 증가함에 따라 감소하였다. 본 연구의 실험범위에서 wake 상의 특성들은 운전변수의 상관식으로 잘 나타낼 수 있었다.

Wet Foam Stability from Colloidal Suspension to Porous Ceramics: A Review

  • Kim, Ik Jin;Park, Jung Gyu;Han, Young Han;Kim, Suk Young;Shackelford, James F.
    • 한국세라믹학회지
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    • 제56권3호
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    • pp.211-232
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    • 2019
  • Porous ceramics are promising materials for a number of functional and structural applications that include thermal insulation, filters, bio-scaffolds for tissue engineering, and preforms for composite fabrication. These applications take advantage of the special characteristics of porous ceramics, such as low thermal mass, low thermal conductivity, high surface area, controlled permeability, and low density. In this review, we emphasize the direct foaming method, a simple and versatile approach that allows the fabrication of porous ceramics with tailored microstructure, along with distinctive properties. The wet foam stability is achieved under the controlled addition of amphiphiles to the colloidal suspension, which induce in situ hydrophobization, allowing the wet foam to resist coarsening and Ostwald ripening upon drying and sintering. Different components, like contact angle, adsorption free energy, air content, bubble size, and Laplace pressure, play vital roles in the stabilization of the particle stabilized wet foam to the porous ceramics. The mechanical behavior of the load-displacements curves of sintered samples was investigated using Herzian indentations testes. From the collected results, we found that microporous structures with pore sizes from 30 ㎛ to 570 ㎛ and the porosity within the range from 70% to 85%.

쓰레기 매립지 MGT 발전 및 유리온실 설계기술개발 (Development of Land Fill Gas(LFG)-MGT Power Generation and Green House Design Technology)

  • 허광범;박정극;이정빈
    • 에너지공학
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    • 제20권1호
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    • pp.13-20
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    • 2011
  • 마이크로 가스터빈의 높은 연료 다양성은 광범위한 범위의 적용처에 적용할 수 있도록 설계되었다. 최근에는 가스터빈 발전시스템의 연료로서, 유기성폐기물의 소화가스와 쓰레기 매립지로부터 발생되는 바이오 가스에 대한 수요가 증가하고 있다. 우리는 매립지 가스를 이용하여 마이크로 가스터빈 열병합 발전시스템의 성능특성 및 운전 특성에 대한 영향을 연구하고 있다. 메탄과 이산화탄소를 동시에 회수하는 공정을 개발하여 현장 실증 플랜트 규모로 시험을 수행하였으며, 유리온실에 농작물의 이산화탄소 고농도 집적을 목적으로 철-킬레이트 화합물을 기본으로 하는 액상촉매를 이용하여 매립지 가스내에 있는 불순물을 저렴한 비용으로 제거하고자 한다. Fe-EDTA(철-킬레이트)를 이용한 내부순환 다판식 기포탑 반응기에 의하여 농축정제와 이산화탄소 제거가 매립지 가스의 최적화 연료화를 추진하였다. 매립지가스의 유량은 0.207 $m^3$/min이고 5.5 kg/$cm^2$의 압력으로 공급되며 메탄농도 70%, 이산화탄소 27%로 공급되도록 농축반응기를 설계하였고 황화수소 99% 제거를 목표로 한다. 유리온실은 마이크로 가스터빈 배가스와 온수를 이용하여 대기중의 이산화탄소 농도에서 1500 ppm의 농도범위로 공급되도록 설계되었다.

전기분해수 세척방법을 이용한 신선초 녹즙의 저장 특성 (Storage Attribute of Angelica keiskei Juice Treated with Various Electrolyzed Water)

  • 박여진;유재열;장금일
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1846-1853
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    • 2010
  • 본 연구에서는 증류수 및 전기분해수인 차아염소산나트륨수와 미산성차아염소산수를 이용한 신선초 세척방법이 녹즙의 저장 중의 일반세균수, pH, 색도, polyphenol 함량, 전자공여능 및 총 항산화력 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 녹즙의 저장기간 중 일반세균수는 증류수 세척 방법에서 저장 24시간 만에 식품공전에서 기준치로 제시한 $10^5$ CFU/mL보다 높은 균수를 보인 반면 전기분해수 세척방법에서 저장 4일이 지나도 $10^5$ CFU/mL 이하의 균수가 유지됨을 확인할 수 있었다. 그리고 저장기간 동안 녹즙의 pH 및 색도는 모두 유의적인 차이를 나타내지 않고 일정범위에서 유지되었으며, 녹즙의 항산화성은 polyphenol 함량, 전자공여능 및 총 항산화력 모두 세척방법 간 유사한 결과를 나타내었고, 저장일수가 증가할수록 감소하는 유사한 경향을 나타내어 녹즙의 저장 중 전기분해수에 의한 영향을 나타내지 않았다. 이는 신선초에 대한 전기분해수 세척 방법이 녹즙의 미생물학적 위험은 감소시키면서 품질에는 영향을 나타내지 않는 결과라고 생각되며, 이는 전기분해수 세척 방법이 녹즙의 품질 및 저장성 향상에 기여할 것으로 생각된다.

글리세롤계 계면활성제 합성 및 계면 특성에 관한 연구 (Synthesis and Characterization of Interfacial Properties of Glycerol Surfactant)

  • 임종주;이슬;김병조;이종기;최규용
    • 공업화학
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    • 제22권4호
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    • pp.376-383
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    • 2011
  • 글리시돌과 라우릴 알코올을 반응시켜 합성한 LA와 LA3 비이온계면활성제의 CMC는 각각 $0.97{\times}10^{-3}mol/L$, $1.02{\times}10^{-3}mol/L$이며, 1 wt% 농도에서의 표면장력은 26.99 mN/m과 27.48 mN/m이었다. 동적 표면장력 측정 결과에 의하면 LA와 LA3 비이온 계면활성제 모두, 공기와 수용액의 계면이 계면활성제 단분자에 의하여 비교적 짧은 시간 내에 포화되었으며, 1 wt% LA와 LA3 계면활성제 시스템들의 접촉각은 각각 27.8, $20.9^{\circ}$를 나타내었다. 비극성 오일 n-decane과 1 wt% 계면활성제 수용액 사이의 시간에 따른 계면장력은 시간에 따라 감소하며, LA와 LA3 시스템 모두 2~3 min 이내의 짧은 시간에 평형에 도달하였고, 평형에서의 계면장력 값은 각각 0.1524, 0.1716 mN/n을 나타내었다. $25^{\circ}C$에서의 계면활성제 수용액은 두 시스템 모두 비교적 안정한 상태를 유지하였고, LA 비이온 계면활성제가 LA3 비이온 계면활성제에 비하여 거품 안정성이 큼을 확인하였으며, 이러한 거품 안정성 측정 결과는 표면장력 측정 결과와도 일치하였다. 계면활성제, 물, 비극성 탄화수소 오일로 이루어진 3성분 시스템에 대하여 $25{\sim}60^{\circ}C$의 온도에서 상평형 실험을 수행한 결과, lower phase 마이크로에멀젼 혹은 oil in water (O/W) 마이크로에멀젼이 excess oil 상과 평형을 이루는 2상 영역만이 관찰되었을 뿐, lamellar liquid crystalline phase 혹은 middle-phase 마이크로에멀젼을 포함한 3상 영역은 나타나지 않았다.