• 제목/요약/키워드: Droplet dispersion

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파랑과 속도전단에 의한 유출유의 분산 특성 (Dispersion Characteristics of Spilled Oil by Waves and Velocity Shear)

  • 설동관;류청로;김종규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.18-26
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    • 1998
  • 본 논문은 쇄파와 속도 전단에 의해 발생하는 난류에 의해 해상에 유출된 기름이 유적으로 분해되어 해수면 하로 분산되어 가는 과정을 논하였다. 유막 분산의 역학적 메커니즘을 파악하기 위하여 두 가지 수리실험, 즉 전단발생장치와 조파수조를 이용하여 난류를 발생시켰다. 이러한 실험으로부터 혼합시간이 증가함에 따라 수면에 형성된 유막은 수십 마이크로미터에서 수백 마이크로미터의 입경을 가진 유적으로 분산되었다 뿐만 아니라 유출된 기름의 풍화정도에 따라서 상이한 분산 메커니즘을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

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직접분사방식 추력기 노즐오리피스로부터 발생하는 분무입자의 발달특성 (Evolutionary Feature of Spray Droplets Exiting from a Direct-Injection Type Thruster Nozzle-Orifice)

  • 김진석;정훈;김정수;박정;김성초
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.149-152
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    • 2009
  • 직접분사방식 추력기 노즐오리피스로부터 분사되는 분무입자의 발달특성을 연구하기 위해 분무의 다양한 위치에서 평균속도, 직경, 그리고 부피유속과 같은 분무특성인자들을 측정한다. 실험 결과로부터, 고속의 큰 직경을 갖는 분무 입자들이 주변 공기로의 운동량 손실로 인해 하류로 이동함에 따라 저속의 작은 입자로 분열한다. 또, 분무 확산 및 분산에 의해 높은 부피유속의 영역이 반경방향으로 넓게 확장된다.

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Ginsenoside Rg1 promotes browning by inducing UCP1 expression and mitochondrial activity in 3T3-L1 and subcutaneous white adipocytes

  • Lee, Kippeum;Seo, Young-Jin;Song, Ji-Hyoen;Chei, Sungwoo;Lee, Boo-Yong
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제43권4호
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    • pp.589-599
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    • 2019
  • Background: Panax ginseng Meyer is known as a conventional herbal medicine, and ginsenoside Rg1, a steroid glycoside, is one of its components. Although Rg1 has been proved to have an antiobesity effect, the mechanism of this effect and whether it involves adipose browning have not been elucidated. Methods: 3T3-L1 and subcutaneous white adipocytes from mice were used to access the thermogenic effect of Rg1. Adipose mitochondria and uncoupling protein 1 (UCP1) expression were analyzed by immunofluorescence. Protein level and mRNA of UCP1 were also evaluated by Western blotting and realtime polymerase chain reaction, respectively. Results: Rg1 dramatically enhanced expression of brown adipocyte-especific markers, such as UCP1 and fatty acid oxidation genes, including carnitine palmitoyltransferase 1. In addition, it modulated lipid metabolism, activated 5' adenosine monophosphate (AMP)-activated protein kinase, and promoted lipid droplet dispersion. Conclusions: Rg1 increases UCP1 expression and mitochondrial biogenesis in 3T3-L1 and subcutaneous white adipose cells isolated from C57BL/6 mice. We suggest that Rg1 exerts its antiobesity effects by promoting adipocyte browning through activation of the AMP-activated protein kinase pathway.

잉크젯 프린팅용 pink-red 수계 무기잉크의 제조 및 특성평가 (Characterization and synthesis of aqueous pink-red ceramic ink for digital inkjet printing)

  • 이원준;황해진;한규성;조우석;김진호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.20-26
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    • 2015
  • 세라믹 잉크젯 기술은 아트타일, 장식용 도자기 등에 이용되고 있으며, 원료의 효율이 높고 낮은 제작비용으로 다양한 이미지를 빠르고 정확하게 인쇄할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 잉크젯 프린팅 타일에 나노세라믹안료를 적용하기 위해서는 안정적인 잉크분산성 확보가 필수적이다. 본 논문에서는 잉크젯 인쇄용 수계 pink-red 세라믹잉크의 특성을 보여주고 있다. $CaCr_{0.1}Sn_{0.8}SiO_5$ 안료는 고상법을 이용하여 합성하였고, 잉크 토출 시 잉크젯 헤드의 노즐 막힘을 방지하기 위해 어트리션밀을 이용하여 분쇄한 안료를 사용 하였다. 수계 세라믹잉크 제조 시 $CaCr_{0.1}Sn_{0.8}SiO_5$ 나노안료의 농도는 10 wt%로 고정하였고, sodium dodecyl sulfate(SDS)를 0.4 wt% 첨가 하였을 때 최적의 분산성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 수계 세라믹 잉크의 원활한 토출을 위해 polyvinyl alcohol(PVA)을 0.18 wt% 첨가하여 점도 조절을 하였다. 제조된 pinkred 세라믹 잉크는 토출 시 $180{\mu}s$ 이후 구형의 단일액적을 형성 하는 것을 확인할 수 있었다.

Surface-modified Nanoparticle Additives for Wear Resistant Water-based Coatings for Galvanized Steel Plates

  • Becker-Willinger, Carsten;Heppe, Gisela;Opsoelder, Michael;Veith, H.C. Michael;Cho, Jae-Dong;Lee, Jae-Ryung
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제9권4호
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    • pp.147-152
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    • 2010
  • Conventional paints for conversion coating applications in steel production derived mainly from water-based polymer dispersions containing several additives actually show good general performance, but suffer from poor scratch and abrasion resistance during use. The reason for this is because the relatively soft organic binder matrix dominates the mechanical surface properties. In order to maintain the high quality and decorative function of coated steel sheets, the mechanical performance of the surface needs to be improved significantly. In fact the wear resistance should be enhanced without affecting the optical appearance of the coatings by using appropriate nanoparticulate additives. In this direction, nanocomposite coating compositions (Nanomer$^{(R)}$) have been derived from water-based polymer dispersions with an increasing amount of surface-modified nanoparticles in aqueous dispersion in order to monitor the effect of degree of filling with rigid nanoparticles. The surface of nanoparticles has been modified for optimum compatibility with the polymer matrix in order to achieve homogeneous nanoparticle dispersion over the matrix. This approach has been extended in such a way that a more expanded hybrid network has been condensed on the nanoparticle surface by a hydrolytic condensation reaction in addition to the quasi-monolayer type small molecular surface modification. It was expected that this additional modification will lead to more intensive cross-linking in coating systems resulting in further improved scratch-resistance compared to simple addition of nanoparticles with quasi-monolayer surface modification. The resulting compositions have been coated on zinc-galvanized steel and cured. The wear resistance and the corrosion protection of the modified coating systems have been tested in dependence on the compositional change, the type of surface modification as well as the mixing conditions with different shear forces. It has been found out that for loading levels up to 50 wt.-% nanoparticles, the mechanical wear resistance remains almost unaffected compared to the unmodified resin. In addition, the corrosion resistance remained unaffected even after $180^{\circ}$ bending test showing that the flexibility of coating was not decreased by nanoparticle addition. Electron microscopy showed that the inorganic nanoparticles do not penetrate into the organic resin droplets during the mixing process but rather formed agglomerates outside the polymer droplet phase resulting in quite moderate cross linking while curing, because of viscosity. The proposed mechanisms of composite formation and cross linking could explain the poor effect regarding improvement of mechanical wear resistance and help to set up new synthesis strategies for improved nanocomposite morphologies, which should provide increased wear resistance.

실험실 규모 정전기 분무형 반건식 세정기의 SO2 제거효율 향상에 대한 계산 및 실험적 연구 (Numerical and Experimental Study on the Increase of Removal Efficiency of SO2 in a Laboratory Scale Electrostatic Spray Drying Absorber)

  • 변영철;황정호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권8호
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    • pp.1111-1120
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    • 1998
  • Spray Drying Absorber(SDA) system, where the combustion product gas is mixed with atomized limestone-slurry droplets and then the chemical reaction of $SO_2$ with alkaline components of the liquid droplets forms sulfates, has been widely used to eliminate $SO_2$ gas from coal fired power plants and waste incinerators. Liquid atomization is necessary because it can maximize the reaction efficiency by increasing the total surface area and dispersion angle of the alkaline components. First, numerical calculations using FLUENT are carried out to investigate $SO_2$ concentration distribution and thus to calculate $SO_2$ removal efficiency. So to attain the optimized spray conditions, then an electrostatic spraying system is set up and spray visualization is performed to show the effect of an electric field on overall droplet size. Next, the effect of an electric field on the concentrations of $SO_2$ is experimentally examined. Field strength is varied from -10 kV to 10 kV and configurations of conduction charging and induction charging are utilized. Consequently, the electrostatic removal efficiency of 501 increases about 30% with the applied voltage of ${\pm}10kV$ but is independent of polarity of the applied voltage. It Is also found that the conduction charging configuration results in higher efficiency of $SO_2$ removal that the induction charging configuration. Finally, the effect of slurry temperature on $SO_2$ removal is studied. The temperature influences on the electrostatic removal efficiency of $SO_2$.

세라믹 방열 복합체의 열전도도 분석 및 Wetting Process를 이용한 SiC/에폭시 복합체 (Thermal Conductivity of Thermally Conductive Ceramic Composites and Silicon Carbide/Epoxy Composites through Wetting Process)

  • 황용선;김주헌;조원철
    • 폴리머
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    • 제38권6호
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    • pp.782-786
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    • 2014
  • 세라믹 방열 복합체의 특성 비교를 위해 casting method로 제작하였으며, 이들의 광학적 이미지와 단면 FE-SEM 분석을 실시하였다. 각각의 복합체의 열전도성 특성을 비교 분석하였으며, silicon carbide(SiC)의 분산도 문제를 해결하기 위해 wetting process를 도입하여 SiC/epoxy 복합체를 제작하였다. 기존의 방법에서 발견된 복합체 내공극과 분산도 문제가 wetting process를 통해 향상되었으며, 충전제 함량에 따른 열전도성 특성을 분석하였다. SiC 복합체의 함량에 따른 공극률 해석을 통해 70 wt% SiC 복합체에서 가장 높은 열전도도 값을 보였으며, 이들의 단면 FE-SEM 분석을 통해 복합체 내의 충전제 분산도를 확인하였다.

호화 옥테닐 호박산 전분의 유화 특성 (Emulsifying Properties of Gelatinized Octenyl Succinic Anhydride Modified starch from Barley)

  • 김산성;김선형;이의석;이기택;홍순택
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.174-188
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    • 2019
  • 본 연구는 OSA 전분을 열처리 한 후, 이를 이용하여 제조한 OSA 전분 에멀션의 이화학적 특성 및 계면 흡착 구조 등을 조사하였다. 에멀션 중 지방구의 크기는 OSA 전분 농도의 증가와 더불어 지속적으로 감소하여 0.2 wt% 농도에서 최소값($0.31{\pm}0.01{\mu}m$)을 나타내었고, 그 이상의 농도에서는 변화가 없었다. 에멀션의 크리밍 안정도는 OSA 전분 농도가 높을수록 증가하였으며, 0.75 wt% 이상의 첨가 농도에서 크리밍 발생에 대하여 매우 안정하였다. 에멀션 중 OSA 전분의 계면 흡착량은 0.2 wt% 첨가 농도 이상에서 농도의 증가와 더불어 증가하였으며(0.2 wt% : $1.03mg/m^2$ ${\rightarrow}$ 1.25 wt% : $5.08mg/m^2$), 이는 계면에서 OSA 전분이 다층 구조를 이루는 것에 기인된 것으로 추정하였다. OSA 전분 에멀션의 pH를 조절하였을 때 산성 지역에서 지방구의 응집에 의해 크기가 증가하였으며, 이는 상대적으로 낮은 제타 전위에 기인된 것으로 사료되었다. 터비스캔에 의한 분산 안정도 또한 pH에 영향을 받아 산성 지역에서 낮았으며, pH 7 이상에서는 높은 분산 안정도 특성을 보였다. 공초점현미경을 이용하여 열처리된 OSA 전분이 흡착된 지방구 표면을 관찰한 결과, OSA 전분은 입자 형태가 아닌 두꺼운 계면막을 형성하는 것으로 나타났다. 따라서 에멀션 형성 전에 OSA 전분을 열처리할 경우, 전분의 호화과정에서 용출된 아밀로오스와 아밀로펙틴이 지방구 표면에 막의 형태로 흡착되므로, OSA 전분 에멀션에 있어서 중요한 유화 안정화 기작은 '입체장애 안정화(steric stabilization)'인 것으로 사료되었다.

효소변형 전분기반 하이드로젤 모델 프리믹스 내 탑재된 커큐민의 소화과정 중 안정성 (Stability of the enzyme-modified starch-based hydrogel model premix with curcumin during in vitro digestion)

  • 강지현;노신정;이지영;김용노
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.365-374
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    • 2021
  • 본 연구에서는 커큐민 함유 에멀션의 안정성을 위해 필드하이드로젤로 쌀전분(RS), 1시간 효소처리한 전분(1GS), 24시간 효소처리한 전분(24GS), 96시간 효소처리한 전분(96GS)을 사용하였으며 이를 이용한 모델 프리믹스로 커큐민 탑재 필드하이드로젤 분말(FHP)을 제조하여 탑재된 커큐민의 안정성 및 in vitro 소화 후 커큐민 보유율의 변화를 관찰하였다. FHP는 커큐민 함유 에멀션분말(EMP)과 비교하여 재분산시 크리밍 현상없이 분산안전성을 보여주었다. 재분산 하이드로젤은 고온에서 녹으면서 오히려 액적(droplet)의 유착(coalescence)과 응집(flocculation)이 가속화되어 에멀션에 비해 열안정성이 떨어졌으나 UV 안정성은 RS-FHP와 1GS-FHP에서 유의적인 커큐민 보호 효과를 나타냈다. GS-FHP는 in vitro 소화 중 기름방울의 응집 및 유착이 발견되지 않았으며 소화 후 에멀션의 유상에 용해된 커큐민을 성공적으로 보호함을 확인하였다. 따라서, GS-FHP는 분말형태 프리믹스 개발에 새로운 소재로 사용 가능할 것이며 커큐민 외에 다른 다양한 소수성 기능성물질에 대해서도 적용을 확장할 수 있을것으로 생각된다.