• Geomechanics and Engineering
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• 제15권4호
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• pp.957-964
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• 2018

In this study, a method of electrochemical consolidation is applied. This method utilizes electro-osmosis, which is an effective ground improvement technique for soft clays, and soil treatment using lime, which is the oldest traditional soil stabilizer. The mechanism of lime treatment for soil involves cation exchange, which leads to the flocculation and agglomeration. Five representative laboratory tests-an electro-osmotic test and four electrochemical tests with various proportions of lime-were performed on dredged marine clay. The objectives of this study are to investigate the effect of electrochemical treatment and to determine the optimum dose for optimal consolidation performance of dredged marine clay. The results show that a better consolidation effect was achieved in terms of current, temperature, and vane shear strength by using electrochemical treatment. The best results were observed for the electrochemical test using 4% lime content.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제21권1호
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• pp.52-59
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• 1996

In this study, the combined forces of electro-osmosis and compression were applied to cabbage dewatering and their effects were discussed. Nine treatments of combined forces consisting of three levels of voltage and compression were applied to chopped and macerated chinese cabbage placed in the experimental set-up consisted of cylinder-piston. The results showed that as both voltage and pressure increased the dewatering rates increased and the combined force of voltage and compression was a very effective means in the dewatering of chinese cabbage in which the largest dewatering rate difference, 72%, was found between the combined force of 30V with 68.2kPa and no voltage(0V) with 68.2kPa. However, no significant difference was found between the voltage of 0 and 10volts in 9.75kPa and the pressure of 68.2kP and 126.7kPa in 30volts. The maximum and minimum dewatering rate were 82% in the combined force of 30 volts of 126.7kPa and 8% in 0 volt of 9.75kPa, respectively. Within the experimental trials, it appeared that the best treatment combination would be pressure of 68.2kPa and voltage of 30V producing dewatering rate of 80ft in which the produced liquid contained about 1% solid. Employing this dewatering method as a pretreatment before drying process can contribute in considerable energy saving in agricultural wastes treatment.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.53-58
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• 2015

우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸인 지리적 특성에 의해 연안 하부에 점토로 구성된 연약지반이 두껍게 형성되어 있다. 이러한 연약지반에 대규모 토목공사를 수행하기 위해선 연약지반 안정화 처리가 불가피하다. 연약지반 안정화 처리를 위해 일반적으로 선행하중공법이 널리 사용되고 있다. 선행하중공법은 공사기간이 길고 재하용 성토재료를 확보해야 한다는 단점을 가지고 있다. 공사기간을 단축시키기 위해 연직배수공법을 병용하여 사용하고 있다. 하지만 성토재료는 고비용 및 환경파괴를 발생시키기 때문에 성토체의 높이를 줄이면서 압밀시간을 단축시킬 수 있는 보완적인 방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 압밀시간을 단축시키고 환경파괴를 최소화할 수 있는 전기삼투공법을 적용시킨 모형실험을 수행하였다. 그 결과 전압이 증가함에 따라 압밀침하량 및 압밀배수량, 전단강도는 증가하는 것으로 나타났으며, 함수비는 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권10호
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• pp.5-11
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• 2018

PBD(Plastic Board Drain) 공법은 준설 매립에 효과적인 지반개량을 위한 다양한 공법 중 하나이며, 시공성 및 경제성이 우수해 연약지반개량에 많이 사용되고 있다. 그러나 PBD 공법은 장시간 소요에 의한 지반 투수성 감소 및 배수능 저하를 야기시키는 문제점을 지니고 있다. 이를 개선하기 위해 개발된 나노 코팅된 Plastic Drain Board(PDB)는 비금속성 전극재로 전기삼투공법의 전기력을 이용해 PDB 공법의 단점을 개선하기 위해 개발한 재료이다. 나노 코팅된 PDB를 적용하기 위한 다양한 연구가 수행되었으나 실내실험으로 제한되었을 뿐 현장실험은 수행되지 않았다. 이에 본 연구에서는 나노 코팅된 PDB의 현장 활용성을 확인하기 위해 실내모형실험과 현장실험을 수행하였다. 그 결과 일반 PDB에 비해 나노 코팅된 PDB의 지반개량효과가 크게 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.13-19
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• 2016

연약한 점토지반에 대규모 토목시설을 건설하기 위해서는 연약지반 안정화 처리가 불가피하다. 일반적으로 연약지반 안정화 처리를 위해 압밀촉진공법으로 선행재하공법이 사용되고 있으나 선행재하공법은 공사기간이 매우 길고, 재하용 성토재료를 확보해야 하는 단점이 있기 때문에 이를 해결하기 위한 방법으로 전기삼투공법 등이 사용되고 있다. 전기삼투공법은 금속성 전극재가 사용되기 때문에 시공 및 경제적 측면에서 불리하다. 따라서 금속성 전극재를 대신하기 위해 기존 플라스틱 드레인 보드(PBD)에 전기를 공급할 수 있도록 나노기술을 이용한 플라스틱 전극재가 개발되었다. 이에 본 연구에서는 플라스틱 전극재의 간격에 따른 연약지반의 개량 효과와 전기적 특성을 확인하기 위한 모형실험을 수행하였으며, 그 결과 지반개량 효과는 전극간 거리가 길수록 최대 49% 감소하였고 전기적 특성은 전극간 거리에 따른 압밀침하에 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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• pp.163-166
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• 2006

This paper presents numerical results of fluid flows and mixing in a microfluidic device for AC electroosmotic flow (AC-EOF) with coplanar electrodes on top and bottom walls. Differently from previous EOF a channel which attached a couple of coplanar electrodes can be utilized to mix a target liquid with a reagent. In this study we propose a method of controlling fluid flows and mixing enhancement. To obtain the flow and mixing characteristics, numerical computations are performed by using a commercial code, CFX10. It was found that the flow near the coplanar electrodes is of 3-D complex flows and vortices between the other electrodes, and as a consequence the AC-electroosmotic flow on the electrodes plays an important role in mixing the liquid.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권1호
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• pp.36-43
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• 2009

Zn, Ni 및 불소로 복합 오염된 토양의 정화를 위해서 동전기 정화(Electrokinetic remediation)기술을 적용하였다. 토양에서 탈착된 불소는 음이온 형태이고, Zn, Ni은 양이온으로 존재하기 때문에 간극수가 이동하는 전기삼투(electro-osmosis)와 이온이 이동하는 전기이동(electro-migration)의 두 가지 기작에 의해 제거되는 경향이 달랐다. 불소는 알칼리 조건에서 토양으로부터의 탈착이 증가하고, Zn과 Ni은 산성조건에서 탈착이 증가된다. 두 가지 탈착 특성이 다른 오염물질을 순차적 pH조절을 통해 효과적으로 제어할 수 있었다. 정전압 하에서의 영향을 평가하기 위하여 2V/cm를 적용하여으며, 2주간의 실험을 통해 Zn은 20.5%, Ni은 2.5%, 불소는 57.4% 제거되었다. Zn과 Ni의 제거율은 낮았으나 토양 ph조절을 통해 이동 가능함을 확인하였다. 토양 pH조절을 통하여 특성이 다른 복합오염물질을 동전기 정화 기술로 제거할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제11권3호
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• pp.46-51
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• 2006

This paper presents the numerical results of fluid flow and mixing in a microfluidic device for electro-osmotic flow (EOF) with an trapezoidal electrode array on the bottom wall (ETZEA). Differently from previous EOF in a channel which only transports fluid in colloidal system. ETZEA can also be utilized to mix a target liquid with a reagent. In this study we propose a method of controlling fluid flow and mixing enhancement. To obtain the flow and mixing characteristics, numerical computations are performed by using a commercial code, CFX-10, and a self-made code LBM-D. It was found that the flow near the trapezoidal electrode in the ETZEA is of 3-D complex flows due to the zeta potential difference between the trapezoidal electrode and channel walls, and as a consequence the hetrogeneous zeta potential on the electrodes plays an important role in mixing the liquid.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.338-343
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• 2019

고분자전해질 연료전지에서 전해질막의 물이동과 함수율은 고분자막의 성능에 많은 영향을 미친다. 본 연구에서는 간단한 방법에 의해 물이동에 관한 고분자막의 물성(전기삼투계수, 물 확산계수)을 측정하고 이들을 이용해 막을 통한 물의 이동량과 이온전도도를 모델식에 의해 모사한 후 실험값과 비교하였다. 물이동의 구동력은 전기삼투와 확산만이 라고 본 1차원 정상상태 지배방정식을 매트랩으로 수치해석하였다. $144{\mu}m$ 두께의 고분자막의 전기삼투계수를 수소펌핑셀에서 구한 결과 1.11을 얻었다. 물확산계수를 상대습도의 함수로 나타냈고 물확산에 대한 활성화에너지는 $2,889kJ/mol{\cdot}K$였다. 이들 계수를 적용해 모사한 물이동량과 이온전도도 결과는 실험값과 잘 일치함을 보였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권4호
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• pp.795-801
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• 2016

본 연구는 응집제로 calcium alginate를 이용한 질산성 질소 처리에 관한 연구이다. 질산성 질소를 제거하기 위한 방법으로는 역삼투법, 이온교환수지법, 전기투석법, 생물학적 방법 등이 있지만 본 연구에서는 응집 침전시키는 방법으로서 질산성 질소를 처리하고자 하였다. 응집제로 이용한 calcium alginate가 킬레이트 결합을 형성하여 질산성 질소를 응집 침전시킬 것으로 예상하고, 응집제의 성분, 응집 반응시간, 응집제의 몰비, 응집제의 주입율에 따라 질산성 질소가 제거되는 경향을 보았다. 또한 FE-SEM과 EDS(Energy Dispersive X-Ray Spectrometer)를 통하여 응집반응 후 침전물의 구조 및 구성성분비를 분석함으로써 질산성 질소가 Calcium-nitro-alginate 형태로 제거되는지를 확인하였다. 그 결과 반응시간은 60분, 응집제의 몰비는 1:1일 때, 응집제의 주입율은 합성폐수의 2 %일 때 질산성 질소의 제거율이 최대 56.7 %로 나타났다.