• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.747-754
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• 2009

본 연구에서는 $1,000^{\circ}C$에서 24시간 열처리된 활성탄에서 다이옥신과 유사구조를 갖는 o-DCB(ortho-dichlorobenzene)의 등온흡착식을 실험을 통하여 구하였고, 분자모사를 통하여 예측하였다. 실험으로 분석된 활성탄의 분자식 및 작용기 비율을 바탕으로 초기 활성탄 기본구조를 설계한 후, COMPASS(condensed-phase optimized molecular potentials for atomistic simulation studies) force field를 이용하여 이 구조를 최적화하였다. 최적화된 활성탄 분자구조에서 공극률, 비표면적, 및 입자밀도의 모사결과는 실험값과 비교되었고, 이들에 대한 실험과 모사결과의 오차는 각각 7.62, 3.79, 2.80%를 보여주었다. 통계 열역학적 방법인 GCMC(Grand Canonical Monte Carlo) 기법을 이용하여, 최적화된 활성탄 구조에서 온도에 따른 o-DCB의 등온흡착 상수값을 예측하였으며, 이 모사결과는 실험값과 비교될 때, 3% 이하의 오차를 보였다. o-DCB의 흡착특성을 바탕으로 확인되어진 활성탄 구조에서 다이옥신의 일종인 2,3,7,8-TCDD(tetrachlorodibenzo-p-dioxin) 등온흡착상수, 흡착열, 그리고 기공확산계수를 최종적으로 구함으로서, 실험적으로 구하기 힘든 맹독성 잔류성 유기물질의 흡착특성을 분자모사기법을 통하여 예측하였다.

• 한국안전학회지
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• 제38권6호
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• pp.9-15
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• 2023

Hydrogen is gaining attention as a sustainable and renewable energy source, potentially replacing fossil fuels. Its high diffusivity, wide flammable range, and low ignition energy make it prone to ignition even with minimal friction, potentially leading to fire and explosion risks. Workplaces manage ignition risks by classifying areas with explosive atmospheres. However, the effective installation of a blast wall can significantly limit the spread of hydrogen, thereby enhancing workplace safety. To optimize the wall installation of this barrier, we employed the response surface methodology (RSM), considering variables such as wall distance, height, and width. We performed 17 simulations using the Box-Behnken design, conducted using FLACS software. This process yielded two objective functions: explosion likelihood near the barrier and explosion overpressure affecting the blast wall. We successfully achieved the optimal solution using multi-objective optimization for these two functions. We validated the optimal solution through verification simulations to ensure reliability, maintaining a margin of error of 5%. We anticipated that this method would efficiently determine the most effective installation of a blast wall while enhancing workplace safety.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권1호
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• pp.125-131
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• 1997

The extinction of premixed flames under the influence of stretch is studied numerically. A wide range of fuel (hydrogen, ethylene, acetylene, methane, propane and methanol) and air mixtures are established in an opposed jet and their flame properties such as flame speed, flame thickness, thermal diffusivity, and stretch rate at extinction are computed. Computations are made using several chemical kinetic mechanism (Smooke, Kee et al. and Peters). The major result is that, in contrast to the various previous claims of extinction Karlovitz number varying over three orders of magnitude, it is found to be constant around two for all of the mixtures tested. That is, premixed flames are extinguished when the physical flow time decreases (due to increased stretch rate) to the point where it approximately equals the chemical reaction time. Here the relevant chemical reaction time is not the one computed using the one-dimensional flame properties as originally suggested in the formulation of Karlovitz number, but rather it is the one obtained using the stretched flame properties which fully reflect the effect of straining on the flame structure.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제26권4호
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• pp.400-406
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• 2009

We investigated the electrochemical properties for Langmuir-Blodgett (LB) films of functionalized polyimide. LB films of polyimide monolayer were deposited by the Langmuir-Blodgett method on the indium tin oxide(ITO) glass. The electrochemical properties measured by cyclic voltammetry with a three-electrode system(an Ag/AgCl reference electrode, a platinum wire counter electrode and LB film-coated ITO working electrode) at various concentrations(0.5, 1.0, and 1.5 N) of $NaClO_4$ solution. The current of reduction and oxidation range was measured from 1650 mV to -1350 mV, continuously. The scan rates were 50, 100 and 150 mV/s, respectively. As a result, monolayer and multilayer LB films of polyimide are appeared on irreversible process caused by the oxidation current from the cyclic voltammogram.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제7권1호
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• pp.16-20
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• 2002

Parameter estimations were made for the reversed-phase adsorption of perillyl alcohol (POH), a potent anti-cancer agent, on octadecylsilyl-silica gel (ODS). The average particle diameter of ODS was about $15\;{\mu}m$, and the particles were packed in the column $(3.9\;\times\;300mm)$. The mobile phase used was a mixture of acetonitrile and water, in which the acetonitrile ranged between 50 and $70\;(v/v\;\%)$. The first absolute moment and the second central moment were determined from the chromatographic elution curves by moment analysis. Experiments were carried out using POH solutions within the linear adsorption range. The fluid-to-particle mass transfer coefficient was estimated using the Wilson-Geankoplis equation. The axial dispersion coefficient and the intra particle diffusivity were determined from the slope and intercept of a plot of H vs $1/u_0$, respectively. The contributions of each mass-transfer step were axial dispersion, fluid-to-particle mass transfer, and intraparticle diffusion.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제6권6호
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• pp.419-425
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• 2001

A dense pellicular solid matrix has been fabricated by coating 4% agarose gel on to dense zironia-silica(ZS) spheres by watr-in-oil emulsification . The agarose evenly laminated the ZS bead to a depth of 30㎛, and the resultin gpellicular assembly was characterised by densities up to 2.39g/mL and a mean particle dimeter of 136 ㎛. In comparative fluidisation tests, the pellicular solid phase exhibited a two-fold greater flow velocity than commercial benchmark ad-sorbents necessary to achieve common values of bed expansion. Furthermore, the perlicular parti-cles were characterised by improved qualities of chromatographic behaviour, particularly with re-spect to a three-fold increase in the apparent effective diffusivity of lysozyme within a pellicular assembly modified with Cibacron Blue 3GA. The properties of rapid protein adsorption/desorp-tion were attributed to the physical design and pellicular deployment of the reactive surface in the solid phase. When combined with enhanced feedstock throughput, such practical advantages recommend the pellicular assembly as a base matrix for the selective recovery of protein products from complex, particulate feedstocks(whole fermentation broths, cell disruptates and biological extracts).

• 한국환경농학회지
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• 제26권1호
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• pp.69-76
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• 2007

페놀 증기에 노출된 사과에서 페놀의 축적량 곡선을 $5^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $40^{\circ}C$에서 측정하였다. 과피와 과육에서 페놀의 연계 확산을 비정상상태 확산 속도식으로 모사한 축적량 곡선을 실험 결과와 비교하여, 과피와 과육에서 페놀의 유효확산계수를 추정하였다. 노출온도가 높아지면 사과 내 페놀이 검출되는 시기가 빨라지고, 페놀의 축적량이 빠르게 증가하였다. 사과가 부패되지 않은 범위에서 얻은 축적량 곡선에서 추정한 유효확산계수는 과피에서는 $5^{\circ}C$에서 $1.1\times10^{-13}\;m^2/s$, $25^{\circ}C$에서 $1.4\times10^{-13}\;m^2/s$, $40^{\circ}C$에서 $2.2\times10^{-13}\;m^2/s$로 노출온도에 따가 유효확산계수가 커졌으나, 과육에서는 $1.5\times10^{-10}\;m^2$로 일정하였다. 온도가 확산 속도에 미치는 영향은 작으나, 온도가 높아지면 페놀의 증기압이 커져서 과피에서 페놀의 이동이 빨라지므로 사과 내에 페놀이 빠르게 축적되었다.

• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.608-614
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• 1999

촉매 담체로 사용되는 알루미나와 실리카-알루미나에 흡착된 tetra-phenylprophine과 coronene이 아세톤의 주입에 의해 탈착되는 역확산 과정과, coronene이 tetra-phenylporphine 용액에 의한 역확산 과정을 조사하였다. 이상흡착용액 이론을 적용한 역확산 모델을 이용하여 역확산 과정을 해석하고 모사한 결과로부터 역확산 계수를 결정하였다. 과량의 아세톤 주입에 의한 탈착에서 tetra-phenylporphine과 coronene의 역확산 계수는 ${\sim}10^{-15}m^2/sec$ 범위로 얻어졌다. 흡착용액과 비슷한 농도를 갖는 tetra-phenylprophine 용액에 의한 역확산의 경우 탈착되는 coronene의 역확산 계수의 값도 ${\sim}10^{-15}m^2/sec$ 범위에 있으며, 세공내로 들어가는 tetra-phenylporphine의 확산 계수는 ${\sim}10^{-11}m^2/sec$ 이었다. 흡착제 밖으로 탈착되어 나오는 coronene의 역확산 계수는 아세톤이나 tetra-phenylporphine 용액의 주입에 의한 흡착-탈착의 경우 탈착제는 종류와 양에 관계없이 모두 비슷한 범위의 값을 보여 주었다. 역확산계수는 비어 있는 세공내로의 확산에 대한 유효확산계수에 비해 현저히 감소하였다. 이러한 현상은 역확산 과정에 나타나는 확산 흐름의 교차에 기인하는 것으로 설명되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권6호
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• pp.652-658
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• 2016

Gadolinium zirconate, $Gd_2Zr_2O_7$, is one of the most versatile oxides among the new thermal-barrier-coating (TBC) materials for replacing conventional yttira-stabilized zirconia (YSZ). $Gd_2Zr_2O_7$ exhibits excellent properties, such as low thermal conductivity, high thermal expansion coefficient comparable with that of YSZ, and chemical stability at high temperature. In this study, bulk and coating specimens with $Gd_{2-x}Zr_{2+x}O_{7+0.5x}$ (x = 0.0, 0.5, 1.0) compositions were fabricated in order to examine the characteristics of this gadolinium zirconate system with different Gd content for TBC applications. Especially, coatings with $Gd_{2-x}Zr_{2+x}O_{7+0.5x}$ (x = 0.0, 0.5, 1.0) compositions were produced by suspension plasma spray (SPS) with suspension of raw powder mixtures prepared by planetary milling followed by ball milling. Phase formation, microstructure, and thermal diffusivity were characterized for both sintered and coated specimens. Single phase materials with pyrochlore or fluorite were fabricated by normal sintering as well as SPS coating. In particular, coated specimens showed vertically-separated columnar microstructures with thickness of $400{\sim}600{\mu}m$.

• 멤브레인
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• 제32권1호
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• pp.74-82
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• 2022

본 연구에서는 순수 PEBAX^® 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 개질된 fumed silica 나노입자를 혼합한 MMMs (mixed matrix membranes) 타입의 PEBAX®/fumed silica 하이브리드 분리막을 제조하고, 이산화탄소와 메탄의 투과 특성을 측정하였다. PEBAX^®-1657/TS-530 하이브리드 소재의 경우, FT-IR과 XRD 분석을 통해 PEBAX^® 고분자에 무기입자가 비교적 잘 분산되었음을 확인하였다. 기체투과특성 측정 결과 TS-530을 10 wt% 혼합한 분리막의 경우, 순수 PEBAX^® 분리막과 비교하여 투과도 계수는 약간 감소하나 이상분리인자는 약간 증가하였다. 이는 비투과성 silica 입자의 도입에 따라 기체 확산 경로가 줄어들고, 경로의 비틀림이 증가하기 때문으로 볼 수 있다. TS-530 함량이 증가함에 따라서는 투과도 계수와 이상분리인자 간에 전형적인 trade-off 경향을 보였다. 이는 TS-530 함량이 증가함에 따라 결정성이 감소하고, 고분자 사슬 간 충전 억제에 따라 자유부피가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 또한 무기입자 함량 증가에 나노간극의 형성 가능성이 높아지고, 이에 따라 기체 확산도가 커지기 때문으로 판단된다.