• Elastomers and Composites
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• 제45권4호
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• pp.263-271
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• 2010

간헐 CSR 측정법을 이용하여 FKM 오링의 노화 거동과 수명 예측에 관하여 연구하였다. Intermittent CSR 지그는 오링의 실제 사용환경을 고려하여 설계 제작하였다. 각 측정 조건에 따른 마찰 영향, 열 손실 영향 및 Mullins 효과에 의한 간헐 CSR의 응력 거동 변화를 관찰하였다. 오링의 노화 거동은 $60{\sim}160^{\circ}C$에서의 가속 노화 연구를 통하여 관찰하였다. 고온 영역($100{\sim}160^{\circ}C$)에서 오링은 선형 노화 거동을 나타내었으며, 아레니우스 관계를 만족시켰다. 이때의 활성화 에너지는 60.2 kJ/mol로 나타났다. 아레니우스 도식으로 부터, 오링의 예측 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 43.3 년과 69.6 년으로 나타났다. 시간-온도 중첩 원리를 이용하여 $60^{\circ}C$에서의 노화 거동을 관찰하였으며, 실험 시간을 절약 할 수 있었다. $60{\sim}100^{\circ}C$의 저온 영역에서의 활성화 에너지는 48.3 kJ/mol로 감소하였다. WLF(William-Landel-Ferry) 도식을 통하여 FKM 오링은 $100^{\circ}C$ 이하에서 비선형 노화 거동을 나타내는 것을 확인하였다. 시간-온도 중첩 원리로부터, FKM 오링의 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 19.1년과 25.2년으로 나타났다. 시간-온도 중첩 원리를 이용하여 예측한 오링의 수명이 아레니우스 관계에 의한 수명 보다 보수적인 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.71-78
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• 2014

사용후핵연료의 중간저장시설인 콘크리트 캐스크(cask)는 해안부근에 입지할 가능성이 크기 때문에 염해에 대한 문제가 크게 우려된다. 그리고 염해에 의한 철근의 부식 및 균열발생은 철근콘크리트구조물의 방사선 차폐기능뿐 아니라 구조성능 저하의 주요 원인이기 때문에 염해에 대한 평가는 매우 중요한 사항이다. 특히 염해환경과 함께 콘크리트 캐스크 내부에서는 사용후핵연료의 발열에 의해 $60^{\circ}C$정도의 고온 환경이 예상되기 때문에 고온에서의 염해에 대한 검토가 요구되지만, 기존 콘크리트 구조물의 염해평가에서는 온도에 대한 영향이 전혀 고려되어 있지 않아 고온에서 염해에 노출된 철근콘크리트구조물들의 내구설계 및 수명예측을 위해 참고할 만한 자료가 거의 없다. 이 연구에서는 다양한 온도환경에서의 염수(NaCl)침지시험을 통해 콘크리트의 염화물이온 확산계수를 측정하고 염화물이온 확산계수와 온도의 관계를 규명하고자 하였다. 실험 결과, 콘크리트의 염화물이온 확산계수는 온도의 증가에 따라 현저히 증대하여 고온환경에서의 염해 발생가능성이 매우 큰 것으로 조사되었다. 또한 크리트의 염화물이온 확산계수는 물시멘트(W/C)비가 낮아질수록 감소하였고, 이 경향은 온도가 증가(고온환경)하여도 동일하게 나타났다. 염화물이온 확산계수의 온도의존성은 아레니우스식(Arrhenius equation)으로 나타내어졌고 회귀분석 결과, 확산계수의 대수 값은 절대온도의 역수와 선형관계를 나타내었다. 또한 온도의존성을 나타내는 활성화에너지(activation energy)는 물시멘트(W/C)비가 낮을수록 높게 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권3호
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• pp.478-485
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• 2012

고분자는 우수한 투과선택도 및 가공성으로 인하여 여러 기체 혼합물의 분리를 위한 막의 소재로 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 polyamide 복합막을 이용하여 $CH_4$ 및 $CO_2$ 혼합기체의 분리특성에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구를 위한 모사 기체로는 순수 메탄과 이산화탄소를 혼합하여 사용하였으며, 서로 다른 운전조건에서의 투과실험을 수행하였다. 주입 기체의 유량은 800~1000 $cm^3/min$으로 변화시켰으며, stage cuts의 변화는 50~60 %로 하였다. 또한 분리막의 운전 온도는 $30{\sim}70^{\circ}C$에서 변화시켰으며 기체의 초기 주입압력은 6 bar로 설정하였다. 각 실험조건에서 메탄과 이산화탄소의 투과도를 평가하였고 이때 permeate에서의 이산화탄소에 대한 선택도를 함께 평가하였다. 또한 본 연구에서는 Arrhenius plots를 이용하여 메탄과 이산화탄소의 분리막에 대한 투과 활성화 에너지를 얻었다.

• 대한화학회지
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• 제27권3호
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• pp.201-207
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• 1983

테트라히드로퓨란-물 이성분계에서 용매화전자와 벤젠간의 반응속도 상수를 광분해법으로 측정하였으며, 이때 온도 범위는 $-18{\circ}C{\sim}+51{\circ}C$이였다. 속도 상수를 Arrhenius식에 따라 도시하여 얻은 활성화 에너지는 테트라히드로퓨란 함량이 증가할 수록 감소하였다. 물의 함량이 증가하면 이성분계의 점성도는 감소하고, 또 반응속도 상수도 감소하였으므로 용매화전자의 반응은 확산지배가 아니다. 활성화엔탈피 변화와 이차반응속도 상수는 테트라히드로퓨란의 함량이 39, 49, 75M%일 때 각각 4.90, 2.80 및 $-0.3kcal{\cdot}M^{-1}$과 $8.86{\times}10^8,\;5.14{\times}10^8$ 및 $1.43{\times}10^8M^{-1}sec^{-1}$이었다. 활성화반응 파엔탈피변화, 활성화엔트로피 변화에서 얻은 등속도 온도는 본 실험온도보다 낮은 $244{\circ}K$로 이것은 라메터가 활성화엔트로피 변화라는 것을 의미한다. 활성화 에너지에 대한 용매효과로부터 용매화전자$({e_s}^-)$와 벤젠(B)간의 반응과정 중에 ${e_s}^-+B{\rightleftharpoons}B^-$ 단계는 테트라히드로퓨란 함량이 증가할수록 더욱 더 발열반응성으로 진행되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제24권3호
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• pp.186-193
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• 1981

Aspergillus niger가 분비하는 섬유소분해효소(纖維素分解酵素)를 Sephadex G-150 column을 통과시켜서 ${\beta}-glucosidase$와 CM-cellulase을 분리(分離)하고 CM-cellulase는 다시 DEAE-Sephadex A-50 column을 통과시켜서 세개의 CM-cellulase F I, F II , F III를 분리하여 그 특성(特性)을 각기 조사 하였다. F I의 최적조건(最適條件)은 pH 4.0 및 $50^{\circ}C$였고 열불활성화특성(熱不活性化特性)은 Arrhenius plot에서 2개의 기울기가 다른 직선을 나타냈다. 즉 $60{\sim}70^{\circ}C$ 사이에서는 Z값이 $4^{\circ}C$ 이고 $70{\sim}98^{\circ}C$ 사이에서는 $383^{\circ}C$였다. F II는 pH 4.7 및 $50^{\circ}C$에서 최적조건(最適條件)을 보였고 Z값은 $8^{\circ}C$, F III는 pH 4.3 및 $60^{\circ}C$에서 높은 활성(活性)을 가졌고 Z값은 $10^{\circ}C$였다. 조(粗) CM-cellulase의 경우는 최적조건(最適條件)이 pH 4.3 및 $60^{\circ}C$로 F I , F II 및 F III와 비슷한 경향을 보였으나 Z값은 $21.5^{\circ}C$로 큰 차이(差異)를 보였다. 한펀 ${\beta}-glucosidase$는 정제효소(精製酵素) 및 조효소(粗酵素)가 다 같이 pH 4.7 및 $60^{\circ}C$에서 가장 높은 활성(活性)을 나타냈으며 Z값은 $7^{\circ}C$였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권9호
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• pp.1939-1945
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• 2009

Kinetic investigations on the oxidation of pyrazine and four 2-substituted pyrazines viz., 2-methylpyrazine, 2-ethylpyrazine, 2-methoxypyrazine and 2-aminopyrazine by bromamine-B (BAB) to the respective N-oxides have been studied in HCl$O_4$ medium at 303 K. The reactions show identical kinetics being first-order each in $[BAB]_o\;and\;[pyrazine]_o$, and a fractional- order dependence on $[H^+]$. Effect of ionic strength of the medium and addition of benzenesulfonamide or halide ions showed no significant effect on the reaction rate. The dielectric effect is positive. The solvent isotope effect was studied using $D_2$O. The reaction has been studied at different temperatures and activation parameters for the composite reaction have been evaluated from the Arrhenius plots. The reaction showed 1:1 stoichiometry and the oxidation products of pyrazines were characterized as their respective N-oxides. Under comparable experimental conditions, the oxidation rate of pyrazines increased in the order: 2-aminopyrazine > 2-methoxypyrazine > 2-ethylpyrazine > 2-methylpyrazine > pyrazine. The rates correlate with the Hammett $\sigma$ relationship and the reaction constant $\rho$ was found to be -0.8, indicating that electron donating centres enhance the rate of reaction. An isokinetic temperature of $\beta$ = 333 K, indicated that the reaction was enthalpy controlled. A mechanism consistent with the experimental results has been proposed in which the rate determining step is the formation of an intermediate complex between the substrate and the diprotonated species of the oxidant. The related rate law in consistent with observed results has been deduced.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.257-261
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• 2014

Carbon nanotubes (CNT) has the excellent physical characteristics in the sensor, medicine, manufacturing and energy fields, and it has been studied in those fields for the several years. We fabricated the NOx gas sensors of MOS-FET type using the MWCNT. The fabricated sensor was used to detect the NOx gas for the variation of $V_{gs}$ (gate-source voltage) with the ambient temperature. The gas sensor absorbed the NOx gas molecules showed the decrease of resistance, and the sensitivity of sensor was reduced by the NOx gas molecules accumulated on the MWCNT surface. Furthermore, when the voltage ($V_{gs}$) was applied to the gas sensor, the term of the decrease in resistance was increased. On the other hand, the sensor sensitivity for the injection of NOx gas was the highest value at the ambient temperature of $40^{\circ}C$. We also obtained the adsorption energy ($40^{\circ}C$) using the Arrhenius plots by the reduction of resistance due to the $V_{gs}$ voltage variations. As a result, we obtained that the adsorption energy also was increased with the increasement of the applied $V_{gs}$ voltages.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권9호
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• pp.707-711
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• 2013

Carbon nanotubes(CNT) has strength and chemical stability, greatly conductivity characteristics. In particular, MWCNT (multi-walled carbon nanotubes) show rapidly resistance sensitive for changes in the ambient gas, and therefore they are ideal materials to gas sensor. So, we fabricated NOx gas sensors structured MOS-FET using MWCNT (multi-walled carbon nanotubes) material. We investigate the change resistance of NOx gas sensors based on MOS-FET with ultra lean NOx gas concentrations absorption. And NOx gas sensors show sensitivity on the change of gate-source voltage ($V_{gs}=0[V]$ or $V_{gs}=3.5[V]$). The gas sensors show the increase of sensitivity with increasing the temperature (largest value at $40^{\circ}C$). On the other hand, the sensitivity of sensors decreased with increasing of NOx gas concentration. In addition, We obtained the adsorption energy($U_a$), $U_a$ = 0.06714[eV] at the NOx gas concentration of 8[ppm], $U_a$ = 0.06769[eV] at 16[ppm], $U_a$ = 0.06847[eV] at 24[ppm] and $U_a$ = 0.06842[eV] at 32[ppm], of NOx gas molecules concentration on the MWCNT gas sensors surface with using the Arrhenius plots. As a result, the saturation phenomena is occurred by NOx gas injection of concentration for 32[ppm].

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.135-141
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• 2005

Nitric oxide(NO) reduction by methanol was investigated over $La_2O_3$ catalysts in the presence and absence of oxygen. In the absence of $O_2$, $CH_3OH$ reduced NO to both $N_2$ and $N_2O$, with selectivity to $N_2$ formation decreasing from 81-88% at 623K to 47-71% at 723 K. With 1.2% $O_2$ in the feed, the rates were 4-8 times higher, but the selectivity to $N_2$ dropped from 50% at 623 K to 9% at 723 K. The specific activities with $La_2O_3$ for this reaction were higher than those for other reductants; for example, at 773 K with hydrogen a specific activity of $34\;{\mu}mol\;NO/sec{\cdot}m^2$ was obtained whereas that for methanol was $638\;{\mu}mol\;NO/sec{\cdot}m^2$. The Arrhenius plots were linear under differential reaction conditions, and the apparant activation energy was consistantly near 15 kcal/mol with $CH_3OH$. Linear partial pressure dependencies based on a power rate law were obtained and showed a near-zero order in $CH_3OH$ and a near-first order in $H_2$.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제41권4호
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• pp.342-356
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• 2016

Purpose: The drying of a thin layer of native cassava starch in a tray dryer was modeled to establish an equation for predicting the drying behavior under given conditions. Methods: Drying tests were performed using samples of native cassava starch over a temperature range of $40-60^{\circ}C$. We investigated the variation in the drying time, dynamic equilibrium moisture content, drying rate period, critical moisture content, and effective diffusivity of the starch with temperature. The starch diffusion coefficient and drying activation energy were determined. A modification of the model developed by Hii et al. was devised and tested alongside fourteen other models. Results: For starch with an initial moisture content of 82% (db), the drying time and dynamic equilibrium moisture content decreased as the temperature increased. The constant drying rate phase preceded the falling rate phase between $40-55^{\circ}C$. Drying at $60^{\circ}C$ occurred only in the falling rate phase. The critical moisture content was observed in the $40-55^{\circ}C$ range and increased with the temperature. The effective diffusivity of the starch increased as the drying temperature increased from 40 to $60^{\circ}C$. The modified Hii et al. model produced randomized residual plots, the highest $R^2$, and the lowest standard error of estimates. Conclusions: Drying time decreased linearly with an increase in the temperature, while the decrease in the moisture content was linear between $40-55^{\circ}C$. The constant drying rate phase occurred without any period of induction over a temperature range of $40-55^{\circ}C$ prior to the falling rate period, while drying at $60^{\circ}C$ took place only in the falling rate phase. The effective diffusivity had an Arrhenius relationship with the temperature. The modified Hii et al. model proved to be optimum for predicting the drying behavior of the starch in the tray dryer.