• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.332-339
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• 2020

본 연구는 방탄헬멧의 저장 수명을 설정하기 위한 선행연구로 방탄헬멧의 노화인자에 대해 고찰해보았다. 방탄헬멧의 노화인자를 추정하기 위해 미군 방탄헬멧 구매요구서상의 환경 처리, 재료의 재질 등에서 공통적으로 요구하는 환경 처리에 관한 내용을 고려하여 '온도' 인자가 방탄헬멧의 수명에 가장 많은 영향을 미칠 것이라는 가설을 수립하였다. 이 가설을 검증하기 위해 방탄헬멧의 고온 가속 환경 처리를 수행하고 아레니우스 식을 적용하여 고온에 따른 수명을 산출하였다. 본 연구의 결과로 방탄성능과 고온 환경 처리 간 음(-)의 상관관계를 확인했으며, 아레니우스 모델을 활용하여 수명을 도출해냄으로써 노화인자로서의 온도의 영향성은 크지 않음을 확인하였다. 본 연구의 한계점으로 시험 대상이 가지고 있는 특수성(군수품)으로 인해 다양하고 많은 시료수를 확보하지 못했다는 것을 들 수 있다. 하지만 방탄헬멧의 수명 관련 연구가 진행되지 않았음을 고려할 때 이에 대한 선행연구를 수행했다는 데에서 본 연구가 시사하는 바가 크다고 할 수 있으며, 한국군 방탄헬멧 규격의 개선에 대한 검토 자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 청정기술
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• 제7권3호
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• pp.187-194
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• 2001

석탄가스화 복합발전(IGCC)의 탈황공정에 사용되는 비아연계 탈황제 중 경제성이 우수한 천연망간광석을 이용하여 황화수소 제거반응에 대한 특성을 연구하였다. $H_2S$와 천연망간광석 탈황제 사이의 반응에 대한 초기 반응 속도를 $400{\sim}800^{\circ}C$의 온도범위에서 열중량 분석기로 실험하였다. 그 결과로 황화수소 제거반응 시 초기 반응은 1차 반응이었고, 반응속도상수는 Arrhenius 식에 잘 적용할 수 있었다. 또한 황화반응이 확산에 의해 제어되는 조건에서 농도 구배가 선형을 나타내었으며, 이를 통하여 유효 확산 계수를 온도에 따른 Arrhenius식으로 나타내었다. 이 결과를 통하여 황화 반응 시 확산에 대한 활성화 에너지와 반응 빈도 인자를 구하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.231-236
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• 2014

오늘 날 산업이 발전함에 따라 전력에 대한 수요량이 증가하고 송전 용량이 커야할 필요성이 점차 요구되고 있다. 관련 설비들은 대규모화될 뿐만이 아니라 높은 신뢰성으로써 동작할 것을 요구받고 있다. 따라서 전기설비의 안정화는 매우 중요한 과제이다. 특히, 전기의 생산 및 공급 과정에서 요구되는 높은 신뢰성은 산업 사회의 필수적인 요소라고 할 수 있다. 설비의 사고 및 정전 사고등은 높은 전기적 의존을 가진 고도 산업사회에 막대한 경제적 손실 및 장애를 가져다준다. 우리는 이 논문에서 발전소에서 고전압의 생산 및 송배전의 유일한 전송 수단으로 사용하고 있는 고전압용 전력 케이블(power cable) 시스템의 안정된 동작을 판단하기 위하여, 아레니우스 인자를 따르는 절연 저항의 시간에 따른 변화추세를 파악하고, 열화의 마지막 단계로서 발생하는 파괴에 의한 케이블의 수명을 예측하고자 한다.

• 부식과 방식
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• 제12권1호
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• pp.1-11
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• 2013

Alloy 600 재료의 PWSCC의 개념을 소개하고 그 발생과 전파에 미치는 미세조직, 온도, 응력, 수화학 환경등의 주요인자를 정리하였다. ◯ PWSCC란 니켈 기지 합금인 Alloy 600와 그 용접재인 Alloy 82/182 재료가 원자로 1차수 환경에서 보이는 응력부식균열을 의미한다. ◯ Alloy 600의 PWSCC에 미치는 주요 인자에는 재료의 미세조직, 응력, 온도, 환경등이 있으며 그 중에서 재료의 미세조직이 가장 지배적인 인자이다. ◯ 재료내의 탄화물은 탄소 함량과 열처리 조건에 따라 달리 형성되며 입계를 따라 준연속적으로 잘 발달된 입계탄화물을 가지는 재료가 PWSCC에 저항성을 가진다. ◯ 손상속도는 부가 응력의 네 제곱에 비례하여 증가하는 것으로 알려져 있다. ◯ PWSCC는 Arrhenius 관계의 열활성화 과정(thermally activated process)이다. ◯ 용존수소량에 따라 재료의 부식전위가 정해지는데 전극전위가 Ni/NiO 평형전위 부근에서 가장 큰 균열 성장 민감도를 보인다는 데는 연구자들 사이에 이견이 없다. 그러나 균열의 개시에 대한 용존수소량의 영향에 대해서는 이견이 있다.

• 한국축산식품학회지
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• 제29권3호
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• pp.325-333
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• 2009

쇠고기의 저장 중 이취발생을 대변할 수 있는 품질인자를 탐색하고자 온도의존성의 관점에서 상호관계를 분석하였다. 특수관능기법인 R-index에 의한 이취검지시간을 탐지하였고, 이화학적, 생물학적 품질인자를 측정하였다. 먼저, 이취검지시간의 온도의존성의 관계식을 개발하여, 이에 따른 이취발생 indicator의 선발 요건을 유도하였다. 이화학적 분석은 VBN, pH, 육색, Warner-Bratzler shear force,그리고 생물학적 분석은 Pseudomonas spp., Lactic acid bacteria를 대상으로 하였다. 품질인자의 온도의존성은 Arrhenius 상수인 활성화에너지를 사용하여 분석하였다. 그 결과 VBN, pH, $a^*$값, LAB, Pseudomonas spp., WBSF, $L^*$값, $b^*$값의 순으로 이취발생과의 온도의존성이 유사하게 나타났으며, 상위권에 있는 pH와 $a^*$값에 비하여 환경적 요인에 안정한 VBN이 쇠고기 저장 중 이취발생의 최적 indicator인 것으로 탐색되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.269-273
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• 2009

CR고무로 개질된 NR/CB 고무복합재료에 대하여 등온 TGA 및 TMA를 이용하여 열노화실험을 통하여 시험방법에 따른 재료의 화학적, 물리적 노화에 의한 재료의 수명예측에 대한 비교 연구를 진행하였다. 각각의 실험으로부터 얻은 데이터는 시간-온도 중첩 원리를 이용하여 이동인자 $a_T$를 구함으로서 $90^{\circ}C$의 기준온도에서의 마스터 곡선을 얻을 수 있었다. 또한 TGA 및 TMA실험에서의 노화활성화에너지는 실험적으로 결정된 이동인자의 Arrhenius plot에 의하여 결정될 수 있었으며 각각 $E_{a,TGA}$ = 41.2 및 $E_{a,TMA}$= 54.5 kJ/mol로서 TMA 실험에 의한 값이 약간 더 높게 계산되었다. 실험의 결과로부터 샘플의 중량감소를 가져오는 화학적인 노화는 치수변화 등의 물리적인 노화 현상과 밀접한 연관성을 가지는 것으로 생각되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권2호
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• pp.25-32
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• 2017

돈분 자체의 저위 발열량은 859~1,075 kcal/kg로 낮게 나타나 열처리 중 한 공정인 탄화공정에 의한 연료의 개질이 필요하다. 돈분의 탄화 공정에서 가장 중요한 인자는 탄화 온도이며 본 연구에서는 탄화온도에 대한 적정 범위의 평가가 돈분의 열적 특성과 돈분의 탄화 반응속도를 통하여 이루어졌다. 열적 특성 분석 결과, 적정 탄화 온도는 높은 수율과 흡열 반응이 일어나는 $240{\sim}320^{\circ}C$로 평가되었다. 돈분 탄화공정에서의 반응속도는 1차 반응식과 Arrhenius 식을 통하여 나타내었으며, 빈도인자(lnA)는 3.05~13.08, 활성화 에너지는 6.94~18.05 kcal/mol로 평가되었다. 돈분 탄화 공정의 높은 효율과 돈분 내부로의 충분한 열전달을 위하여 최적 탄화 시간을 5~20 min로 설정하였을 때, 적정 탄화 온도의 범위는 $260{\sim}300^{\circ}C$로 나타났다.

• 박물관보존과학
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• 제10권
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• pp.75-88
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• 2009

금속유물 강화제로 널리 사용 중인 아크릴계 수지 Paraloid^TM B-72(EMA copolymer)의 수명예측을 위한 연구이다. 수명인자로서는 온도를 고려하였으며, 수명예측을 위한 test parameter로써 색도를 선택하였다. 그 결과, 같은 농도의 도막에서 온도에 대한 노화가 주요 요인이라는 것을 알았다. 즉 환경온도 24℃에서 24시간일 때 수명은 12.0년, 20℃에서 24시간일 때 수명은 17.1년, 16℃에서 24시간일 때 수명은 24.5년으로 예측되었다. 이 실험을 평가는 Arrhenius 관계식을 이용하여 예측하였다.

• 대한화학회지
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• 제53권6호
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• pp.635-639
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• 2009

여러 $CO_2-O_2$ 혼합기체에서 인도산 분말숯의 연소반응실험을 수행하였다. 샘플을 분쇄하여 58 마이크론보다 작은 채로 거르고 질소분위기에서 숯으로 만들었다. CPRI 방갈로에 있는 열분석기 (TGA-50)을 사용해 실험을 하였다. $CO_2-O_2$ 혼합기체는 몰비로 (80-20, 60-40, 40-60, 20-80)을 사용하였다. 활성화에너지 (E) 및 지수앞자리인자 (A)을 통합접근 및 수정된 Arrhenius식을 사용해 계산하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권1호
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• pp.23-27
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• 2003

건강기능성 식품소재로써 각광을 받고 있는 오미자의 특징적인 붉은 색소인 anthocyanin의 가열 변색에 대한 안정성을 연구하고자 오미자 조추출물(crude pigment extracts from Schizandra fructus)을 색소원으로 하여 가열 변색에 대한 지표로서 browning index(BI)를 이용하여 $80{\sim}100^{\circ}C$에서 kinetic parameter를 조사하였다. 그 결과 pH 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 범위에서 pH가 높을수록 가열 변색 인자인 BI값이 감소하여 높은 pH에서 가열에 의한 변색이 활발하게 이루어졌음을 시사하였다. 지표인자인 BI와 가열시간의 관계를 분석한 결과 가열변색 반응은 2차 반응을 따랐으며 qinoidal base가 우세해지는 pH 5.0 구간을 제외하고는 pH가 높아짐에 따라 반응 속도상수(k)는 증가하여 높은 pH에서 가열 변색이 빠르게 이루어지고 있음을 나타내었다. Arrhenius식에 의해 계산된 오미자 anthocyanin 색소의 활성화 에너지(Ea)는 $24.87{\sim}42.54\;kJ/mol$이었으며, pH가 높아짐에 따라 활성화 에너지(Ea)값이 증가하여 온도 의존성이 커지는 것을 알 수 있었다. 또한 각 pH조건에서의 지수앞인자($k_0$)와 활성화 에너지(Ea)가 직선 상관관계를 보여 시험한 pH 범위에서 오미자 anthocyanin 색소의 가열 변색 기작은 모두 같은 것으로 나타났다.