• Composites Research
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• 제32권1호
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• pp.78-84
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• 2019

본 연구에서는 동적기계분석장치(dynamic mechanical analysis, DMA)와 시간-온도 중첩법(time-temperature superposition, TTS)을 이용하여 탄소섬유/에폭시 복합재의 장기 성능을 예측하고자 하였다. 이를 위해 단일 진동수 시험, 다중 진동수 시험, 크리프 TTS 시험을 수행하였다. 단일 진동수(single-frequency) 시험과 다중 진동수(multi-frequency) 시험에서는 $-30^{\circ}C$에서 $240^{\circ}C$까지 $2^{\circ}C/min$로 온도를 상승시키면서 $20{\mu}m$ 진폭의 사인(sine) 파형의 하중을 가하였으며 다중 진동수 시험에 적용된 진동수는 0.316, 1, 3.16, 10, 31.6 Hz이다. 크리프 TTS 시험에서는 $-30^{\circ}C$에서 $230^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$마다 15 MPa의 응력을 10분 동안 가하였다. 단일 진동수 시험을 통해 유리전이온도를 구하였으며 다중 진동수 시험을 통해 진동수 별 유리전이온도에서 활성화 에너지와 온도 별 저장탄성계수 선도를 구하였다. 또한 아레니우스 식(Arrhenius equation)을 통해 얻은 이동 인자를 적용하여 기준 온도에 대한 마스터 선도를 얻었다. 또한 크리프 TTS 시험을 통해서는 크리프 컴플라이언스 선도를 구하고 직접 이동 기법을 이용하여 구한 이동 인자를 적용하여 기준 온도에 대한 마스터 선도도 얻었다. 이와 같은 과정을 통해 얻은 마스터 선도를 이용하면 주어진 환경 조건에 대한 탄소섬유강화 복합재의 장기 성능을 예측할 수 있다.

• 공업화학
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• 제26권2호
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• pp.184-192
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• 2015

석유 코크스, 바이오매스, 혼합연료들의 이산화탄소 가스화 반응성을 측정하고 비교하기 위해서 TGA (Thermogravimetric analyzer)를 이용하여 $1,100{\sim}1,400^{\circ}C$의 char-$CO_2$ 가스화 반응을 조사하였다. 기-고체반응속도 모델들에 적용하여 $1,100{\sim}1,400^{\circ}C$의 온도 영역에서의 반응 속도 상수를 구하였다. 또한 반응 속도 상수와 온도와의 관계를 Arrhenius 식에 적용하여 각 모델에서의 활성화에너지(Ea) 및 빈도 인자($K_0$)를 구하고 이를 실험값과 비교하여 석유 코크스, 바이오매스, 혼합 연료들의 이산화탄소 가스화 반응을 잘 모사하는 반응 속도식을 제시하였다. 반응온도가 증가할수록 이산화탄소 가스화에 소요되는 반응시간은 감축되었다. 또한 바이오매스와의 혼합이 증가할수록 활성화 에너지의 감소를 보여 바이오매스의 혼합이 석유 코크스의 이산화탄소 가스화 반응에 시너지 효과를 가져옴을 확인하였다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제7권
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• pp.175-184
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• 1989

대표적인 재료로서 바나나를 선정하여 건조방법과 조건에 따른 최적화에 사용할 수 있는 Ascorbic acid 저하속도와 비효소적 갈변속도에 대한 반응속도 예측 모델식을 결정하였다. Ascorbic acid 저하 속도와 비 효소적 갈변속도를 각각 1차반응, 0차반응으로, 두반응의 온도 의존성은 Arrhenius식으로 나타내어 SPSS Computer Program을 이용하여 실제 측정된 Ascorbic acid와 비효소적 갈변의 data에 가장 접근하도록 Parameter를 반복계산하여 찾았다. 얻어진 반응속도식에서의 Parameter값들은 R. SQUARE값이 평균 0.99이상이므로 살험치를 잘 예측하였으며 건조공정의 최적화에 이용될 수 있을 것으로 생각되어진다. Ascorbic acid 저하속도와 비효소적 갈변속도는 건조초기에 낮고 건조가 진행되어 수분함량의 감소와 함께 최대속도를 보이다가 서서히 감소하였다. 이때 동결건조의 경우가 가장 안정된 품질변화를 나타냈음을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제15권6호
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• pp.8-15
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• 2002

본 실험에서는 2관능성 에폭시 수지(2EP)와 생분해성 poly(butylene succinate)(PBS) 블렌드의 유변학적 특성, 경화거동, 열안정성 그리고 기계적 특성을 살펴보았다. 유변학적 특성은 레오미터를 이용하여 등온 조건 하에서 검토하였고, 겔화시간과 경화 온도를 이용한 Arrhenius 방정식을 적용하여 가교 활성화 에너지($\textrm{E}_c$)를 구하였다. $\textrm{E}_c$는 2EP에 대한 PBS의 비율이 10 wt%로 증가함에 따라 증가하였다. DSC 측정 결과, 경화 활성화 에너지($\textrm{E}_a$)는 $\textrm{E}_c$와 유사만 경향을 나타내었는데 이는 2EP와 PBS 사이의 분자상호작용이 증가하였기 때문으로 사료된다. 그리고 열안정성과 관련하이 분해 활성화에너지($\textrm{E}_t$)는 Horowitz-Metzger식을 이용한 적분법을 사용하여 구하였는데 PBS 10 wt%에서 증가하였다. 그리고 20 wt% PBS일 때 가장 높은 임계응력세기 인자를 보이는데, 이는 2EP/PBS 블렌드 시스템의 파괴인성이 증가하였기 때문으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권7호
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• pp.675-681
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• 2012

본 연구는 낮은 회 성분의 함량과 높은 발열량의 특성을 지닌 초청정 석탄의 촤 반응율 특성을 알아보았다. 실험은 DTF(Drop Tube Furnace)를 통해서 다양한 온도조건 하에 산소의 분율을 바꾸어가며 수행하였다. 촤 반응률을 도출하기 위하여 FT-IR을 통해 배기가스(CO, $CO_2$)를 측정하였으며, 이색온도계를 통하여서 입자 온도를 측정하였다. 또한, Arrhenius 경험식을 토대로 초청정 석탄 촤의 활성화 에너지와 빈도인자를 도출하였다. 결과는 초청정 석탄 촤의 반응특성은 온도와 산소 분율이 높아질수록 뚜렷한 증가를 보였고, 초청정 석탄 촤의 활성화 에너지는 역청탄의 수치와 비슷한 값을 보임을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.296-302
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• 2006

산소농도에 따른 폐폴리우레탄의 열적 산화분해에 관한 속도론적 연구를 $10{\sim}50^{\circ}C/min$ 사이의 여러 가열속도에서 비등온 질량감소 기술을 이용하여 수행하였다. 폐폴리우레탄의 열적 산화분해를 묘사하기 위하여 Arrhenius식에 근거한 미분법과 적분법을 이용하여 산소농도에 대한 영향을 고려할 수 있는 속도론 모델을 제시하였으며 활성화 에너지 및 반응차수 그리고 pre-exponential 인자와 같은 속도 상수들에 대한 정보를 얻기 위하여 본 연구에서 제시한 속도론 해석 방법을 이용하여 질량감소 곡선 및 그 미분값을 해석하였다. 본 연구로부터 산소농도에 대한 반응차수는 모두 음의 값을 나타내었으며 활성화 에너지는 산소농도가 증가함에 따라 감소함을 확인할 수 있었다. 또한 단일 가열속도에서의 실험값을 이용하는 적분법의 경우 가열속도에 따라 반응속도 상수의 값이 변화함을 알 수 있었다. 따라서 여러 가열속도에서의 실험값을 이용하는 미분법이 폐폴리우레탄의 열적 산화분해 반응을 보다 효율적으로 나타내고 있는 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.509-515
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• 2017

일반적으로 석영은 지각을 구성하는 광물 가운데 가장 많은 부분을 차지하고 있으며, 이러한 석영의 용해와 침전에 대한 이해는 암석의 풍화 매커니즘과 열수작용 및 변성환경에서의 암석과 물의 관계를 규명하는데 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 석영의 용해와 침전에 영향을 미치는 다양한 물리화학적 환경을 수식을 이용해 재정리하였으며, 이전의 연구자들이 발표한 연구결과를 바탕으로 물리화학적 조건하에서의 석영 용해에 대해 이론적 접근을 실시하였다. 본 논문을 통해서 석영의 용해 및 침전이 다양한 환경에 영향을 받으며, 특히 이론적 접근을 통해서 석영에 작용된 압력보다는 주변의 pH 및 온도 조건에 더 큰 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제4권4호
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• pp.197-204
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• 1994

본 연구에서는 hollow fiber 막모듈을 통한 순수 $CH_4,\;CO_2$기체와 $CH_4/CO_2$ 혼합기체의 투과 특성을 살펴 보고, 이를 모사값과 비교하여 보았다. 순수 기체의 투고율은 온도에 따라 Arrhenius type으로 증가하였으며, 활성화에너지는 $CO_2$는 6.61kJ/mol, $CH_4$는 25.26kJ/mol로 나타났다. 혼합기체의 투과에 있어서 투과부의 유량과 $CO_2$ 조성, 그리고 배제부의 $CH_4$조성은 cut의 증가에 따라 증가하였다. 분리인자는 5~20atm의 압력과 cut이 20으로 고정된 상태에서 20~40의 범위에 있었으며, 압력이 증가하고 온도가 감소할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 실험결과와 모사결과는 투과부 유량과 $CO_2$조성의 경우 8% 이내에서, 배제부의 $CH_4$조성의 경우 15% 이내에서 일치하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1661-1667
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• 2009

TGA 열분석법을 이용하여 LCD 백라이트 램프 홀더용으로 사용되는 실리콘 고무성형품샘플에 대하여 서로 다른 몇 가지 온도에서의 등온 후가교 특성을 연구하였다. 특히 실제 사용 환경에서의 내열조건과 관련된 후가교 특성 및 적정 후가교 조건에 대하여 촛점을 맞추어 연구하였고 시간-온도중첩원리를 응용하는 촉진 실험법의 적용 가능성을 알아보았다. LCD 램프홀더용의 실리콘 재료의 실제 사용 환경을 고려할 때, 휘발성 물질의 배출에 의한 중량감소가 처음 시작되는 온도인 Ti가 가장 중요한 고려 요인이며, 이를 고려하여 도출되는 후가교 조건은 $250^{\circ}C$, 2시간이 적절한 것으로 생각되었다. 시간-온도 중첩원리와 실험적으로 결정된 이동인자는 Arrhenius식을 잘 만족함을 보여 주었으며 이로부터 후가교과정은 활성화에너지 108.25kJ/mol의 값을 가지는 단일 메커니즘으로 진행됨을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제33권6호
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• pp.706-713
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• 2001

겉보리를 시료로 하여 건조조건을 다르게 하여 유동층 건조특성에 영향을 미치는 외부요인에 대해서 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 겉보리의 유동층건조는 항률건조기가 없이 감률건조 1단계, 감률건조 2단계의 두 단계로 일어남을 알 수 있었다. 또한 건조속도상수는 충전량이 적을수록, 공기속도가 클수록, 공기온도가 높을수록, 상대습도가 낮을수록 컸으며, 감율건조단계에서 건조속도상수는 Arrhenius형의 plot에서 좋은 직선관계를 나타내어 이 단계가 활성화 과정임을 알 수 있으며, 감률건조 제1단계의 활성화 에너지는 1,100cal/gmol, 감률건조 제2단계의 활성화 에너지는 1,600cal/gmol을 각각 나타내었다.