• Title/Summary/Keyword: Experimental equation

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반응표면분석법을 이용한 폐감귤박 활성탄에 의한 수중의 2,4-Dichlorophenol 흡착특성 해석 (Adsorption Characteristics Analysis of 2,4-Dichlorophenol in Aqueous Solution with Activated Carbon Prepared from Waste Citrus Peel using Response Surface Modeling Approach)

  • 이창한;감상규;이민규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권5호
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    • pp.723-730
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    • 2017
  • 폐감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC)에 의한 2,4-디클로로페놀(2,4-DCP) 흡착에서 온도, 초기농도, 접촉시간 및 흡착제 투여량과 같은 운전변수의 영향을 조사하기 위해 회분식 실험 및 반응표면분석법(Response Surface Methodology: RSM)을 적용하였다. 2,4-DCP 흡착부터 도출된 회귀식은 반응변수의 함수로 나타낼 수 있었다. 이 모델의 적합성은 응답에 대한 실험값과 예측값 간의 상관관계에 의해 평가되었다. $R^2$ 값은 0.9921로서 높은 상관성을 가지며, 회귀 모델에 의해 대부분의 데이터 변동을 설명할 수 있었다. 독립변수 및 그 상호작용의 유의성은 분산분석(ANOVA)과 t-검정 통계 기법으로 평가하였다. 이들 결과는 사용된 모델이 응답변수를 유의미하게 잘 부합되며, 응답과 독립 변수 간의 관계를 적합하게 잘 설명한다는 것을 보여 주었다. 흡착 속도 및 등온 실험결과는 각각 유사 2차 속도식 및 Langmuir 등온 모델에 의해 잘 설명될 수 있었다. Langmuir 등온 모델로부터 계산된 WCAC에 의한 2,4-DCP의 최대 흡착량은 345.49 mg/g이었다. 흡착과정에서 막확산과 입자내부확산이 동시에 일어나는 것을 흡착 메커니즘 연구로부터 확인하였다. 열역학적 파라미터는 WCAC에서 2,4-DCP의 흡착 반응이 흡열반응이고 자발적인 과정임을 나타내었다.

가속열화에 따른 페놀수지 절연재료의 트래킹 특성에 관한 연구 (A Study on the Tracking Characteristics of Phenolic Resin Insulation Material Due to Accelerated Degradation)

  • 김시국;최수길;이춘하
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권1호
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    • pp.42-49
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    • 2017
  • 본 논문은 가속열화에 따른 페놀수지 절연재료의 트래킹 특성에 관한 연구이다. 페놀수지 절연재료의 절연열화를 위해 가속수명 시험방법 중 아레니우스 방정식을 이용한 가속열화 실험을 진행하여 등가연수 0년, 10년, 20년, 30년, 40년 된 실험시료를 제작하였다. 그 후 가속열화된 실험시료를 대상으로 KS C IEC 60112 기준에 의한 트래킹 실험을 진행하였다. 가속열화에 따른 페놀수지의 트래킹 특성 측정결과 염화암모늄 0.1% 적하 시 등가수명 0년을 기준으로 위험성이 등가수명 10년 1.38배, 20년 1.45배, 30년 1.62배, 40년 1.94배 증가하는 것으로 나타났다. 염화암모늄 0.01% 적하 시 등가수명 년을 기준으로 위험성이 등가수명 10년 1.39배, 20년 1.52배, 30년 1.99배, 40년 5.30배 증가하는 것으로 나타났다. 실험 결과 노후화에 따른 절연열화가 오래될수록 트래킹 위험성이 커지는 것으로 나타났으며, 특히 등가수명 40년의 경우 그 위험성이 크게 증가하는 것으로 관측되었다. 따라서 노후화에 따른 절연열화 등의 위험성을 고려하여 제도적으로 권장 교체주기를 마련해 주는 것이 전기화재 발생 가능성 및 위험성을 최소화할 수 있을 것으로 생각된다.

OLAFOAM에 기초한 원형유공케이슨 방파제의 반사율 및 작용파압에 관한 3차원시뮬레이션 (Three-dimensional Simulation of Wave Reflection and Pressure Acting on Circular Perforated Caisson Breakwater by OLAFOAM)

  • 이광호;배주현;김상기;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.286-304
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    • 2017
  • 본 연구에서는 어항 등과 같은 소규모 항에서 적용 가능한 격자블록결속에 의한 신형식의 원형유공케이슨을 제안하고, 이러한 방파제의 수리특성을 수치적으로 검토하였다. 본 연구에서 적용한 수치해석 코드는 최근들어 다양한 분야에서 공학적 문제해결을 위해 그 사용예가 급증하고 있는 공중사용허가서(오픈소스 기반) 라이선스 기반의 OpenFOAM(Open Field Operation and Manipulation)에 조파모듈, 투과층 해석모듈, 및 반사파 제어기능 등을 추가한 OLAFOAM을 적용하였다. 본 연구는 먼저, 1) 규칙파 하 3차원슬리트케이슨 방파제에서 파의 파압변동에 대해 기존의 실험 결과와 비교 검토하고, 2) 불규칙파를 조파하여 목표한 파의 재현과 주파수스펙트럼을 비교 검토하여 OLAFOAM의 타당성을 검증하였다. 이로부터 슬리트케이슨과 유사한 원형유공케이슨이 설치된 일정수심의 3차원수치파동수조에 불규칙파를 조파하여 유수실 폭과 유의파고 및 유의주기의 변화에 따른 원형유공케이슨 방파제에서 월파량, 반사율, 파압분포 및 그들의 상호연관성을 면밀히 검토 분석하였다. 이로부터 파압분포는 불투과연직벽체에 대한 Goda 식의 결과보다 매우 작은 결과를 나타내었으며, 반사율은 기존의 슬리트케이슨에서 반사율의 변동범위 내에 존재하는 것을 알 수 있었다.

액화질소를 이용한 인공동결공법 적용시 해성 점토지반의 동결속도 평가 (Evaluation of Freezing Rate of Marine Clay by Artificial Ground Freezing Method with Liquid Nitrogen)

  • 최현준;이동섭;이효범;최항석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권4호
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    • pp.555-565
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    • 2018
  • 최근 임시 지보, 보강 및 지하수 차수와 같은 다양한 지질공학분야에서 차수 및 지반보강 공법으로 인공동결공법(artificial ground freezing method)이 적용되고 있다. 인공동결공법은 지중에 매설된 동결관 내로 냉매를 순환시켜 대상 지반에 차수벽 및 지지체의 역할을 할 수 있는 동결벽체(frozen wall)를 형성한다. 본 연구에서는 해성 점토지반(marine clay)에 대한 인공동결공법 현장실증시험을 수행함으로서 인공동결공법에 따른 해성 점토지반에서의 동결속도(freezing rate)를 평가하였다. 현장실증시험은 지중에 3.2m 깊이로 매설된 동결관 내로 초저온 냉매인 액화질소를 순환시키는 방법으로 단일공 시험과 동결벽체 형성 시험을 수행하였다. 자동밸브를 통해 유출되는 액화질소의 온도를 일정하게 유지시켰으며, 동결과정에서 동결관 외벽 및 지중의 온도변화를 측정하였다. 시험결과, 단일공 시험은 부피가 약 $2.12m^3$인 원기둥 모양의 동결체를 형성하는데 총 3.5일 동안 약 11.9ton의 액화질소가 소요되었고, 동결벽체 형성 시험은 부피 약 $7.04m^3$의 동결벽체를 형성하는데 총 4.1일 동안 약 18ton의 액화질소가 소요된 것으로 산정되었다. 임의의 깊이에서 동결면적이 동결반경의 제곱에 비례하기 때문에 동결반경이 증가할수록 방사방향 1차원 동결속도가 감소하였고, 이를 바탕으로 방사방향 1차원 동결속도 예측식을 제시하였다.

지하매설 고압가스배관의 수명예측을 위한 인위결함 배관의 파열실험 (Experimental Study on Rupturing of Artificial Flaw of Pipes for Life Prediction of Underground High Pressure Gas Pipes)

  • 이경은;김정환;하유진;길성희;조영도;문종삼
    • 한국가스학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.62-71
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    • 2018
  • 2017년 한국가스안전공사 가스안전연구원의 자체 조사에 따르면, 국내 고압가스배관 중 매설된 배관의 길이는 대략 770km이며, 그 중 84%가 울산과 여수산업단지에 몰려 있다. 특히 20년 이상의 장기 운영 배관이 56%에 달하며, 이는 매설된 고압가스배관의 관리가 시급하다는 것을 시사하고 있다. 매설된 가스배관의 주요 사고 원인으로 미국 PHMSA, 유럽의 EGIG 등에서는 타공사와 외면부식을 지적하고 있으며, 배관 벽두께의 손실에 의한 누출 및 파열 등의 사고로 보고된다. 따라서 배관에 결함이 발생하였을 때, 그 결함이 배관의 잔존수명에 영향을 미치는 바를 평가하는 것이 중요하다. DNV나 ASME 등에서는 배관에 인위결함을 만든 후 수압 파열 실험을 통하여 배관의 잔존강도를 평가했다. 배관의 잔존강도를 운전압력과 연관시키면, 배관이 파열되는 시점의 벽 두께가 계산되며 해당 배관의 부식 성장률만 정확히 알 수 있다면, 배관의 잔존수명을 예측할 수 있다. 본 연구에서는 기존에 결함깊이가 벽두께의 80% 이하에서 적용된 수식을 개선하기 위하여 국내 매설배관의 80%를 차지하는 A53 Grade.B와 A106 Grade.B 배관에 대하여 결함 깊이가 80~90%의 범위에서 실험하였고, 결함과 잔존강도 관계를 표현한 수식을 만들었다.

모르타르 충전식 철근이음과 구속효과 (Confining Effect of Mortar Grouted Splice Sleeve on Reinforcing Bar)

  • 안병익;김형기;박복만
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.102-109
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    • 2003
  • 모르타르 충전식 철근이음은 철근위치의 오차를 쉽게 흡수하여 시공이 용이하고 또한 콘크리트 타설을 최소화할 수 있는 프리캐스트 공법의 철근이음 방법중 하나로서 적용하는 경우가 증가하는 추세이다. 그러나 아직도 이에 대한 연구는 불충분한 실정으로 그라우트 충전식 철근이음 시스템의 보다 적극적인 활용을 위해서는 그 동안 연구의 미비한 부분을 보완하고 개선하여 그라우트 충전식 철근이음의 보다 합리적인 설계방법을 제시하여 실용화시킬 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 모르타르 충전식 철근이음에서의 구속효과를 파악하기 위하여 슬리브 표면에 변형률 게이지를 부착한 실물크기의 D25, D19 철근용 스플라이스 슬리브 이음 실험체를 제작한 후에 가력실험을 실시하였다. 이 실험결과로부터 슬리브의 구속효과가 모르타르 충전식 철근이음의 부착성능에 미치는 영향을 고찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 본 실험에서 측정한 슬리브 표면의 변형률 분포로부터 철근이음에 작용하는 구속력을 산정한 결과, 철근이음 실험체에 최고 $200{\sim}300kgf/{cm}^2$ 이상의 원주방향 구속응력이 작용하였고 이런 구속응력은 철근 정착길이가 감소할수록 커지는 경향이 있었다. 또한 횡방향 구속효과를 고려한 Untrauer와 Merry의 부착강도식에 측정한 슬리브 표면의 변형률로부터 구한 구속응력을 적용하면 본 연구의 실험값을 5% 이내의 편차범위에서 예측할 수 있었다.

식이 중 표고버섯의 섭취가 당뇨유발쥐의 혈당과 지질농도 및 Glutathione효소계에 미치는 영향 (Effects of Dietary Mushroom on Blood Glucose Levels, Lipid Concentrations and Glutathione Enzymes in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats)

  • 조영자;김현아;방미애;김은희
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제35권2호
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    • pp.183-191
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    • 2002
  • The purpose of this study was to investigate the effect of dietary mushroom powder on blood glucose levels, seam lipid levels, glucose 6-phosphtase (G6Pase), thiobarbituric arid reactive substance (TBARS) and glutathione enzymes in diabetic rats treated with streptozotocin (STZ). Four groups of rats (Sprague-Dawley male rats, 180-200 g) were fed as follows: normal rats were fed a control diet (C), diabetic rats were file a control diet (CD), normal fats were fed a mushroom powder diet (M), and diabetic rals were find mushroom powder diet (MD). Diabetes was induced by single injection of streptozotocin (60 mg/kg B.W.). The animals were fed ad libium each of the experimental diets for five weeks. Food and water intake was determined every day. Blood glucose and serum total cholesterol levels were determined every week. After five weeks, the rats were sacrificed and blood glucose, serum total cholesterol, triglyceride levels and glutathione enzymes were measured. HDL-cholesterol levels were analyzed and LDL-cholesterol concentrations were calculated by equation. There was body weight loss in the diabetic rats, but the MD group showed less body weight loss than the CD group. Blood glucose and serum total cholesterol level of the MD group were lower than those of the CD group (p < 0.05). Also, serum total cholesterol of the M group was lower than that of the C group (p < 0.05). But the serum triglyceride level of the diabetic rats (CD and MD) was higher than that of the normal rats (C and M). However, there was no significant difference between the control diet group and the mushroom diet group. Serum HDL-cholesterol levels of the C group and CD group were higher than that of the M group (p < 0.05), and the MD group was not significantly different. But the serum LDL-cholesterol levels of the M group were lower than those of the C group (p < 0.05). Activity of hepatic microsomal G6Pase significantly increased in the CD and MD, reaching levels higher than those of the C and M groups. Hepateic gutathione S-transferase (GST, glutathione reductase (GR) and glutathione peroxidase (GPX) activity was not significant. But renal GST, GR and GPX activity in the MD group was lower than that of the CD group (p < 0.05). These results suggest that dietary mushroom reduces renal disorders such as oxidation and aging of tissue. In conclusion, dietary mushroom groups reduced blood glucose and cholesterol levels in STZ-induced diabetic rats and renal glutathione enzymes activity was averted in diabetic rats.

Pilot Scale 김치순간살균장치(瞬間殺菌裝置)에서의 살균효과분석(殺菌效果分析) 및 Simulation (Thermal Process Evaluation and Simulation in a Pilot Scale Kimchi Pasteurizer)

  • 길광훈;김공환;전재근
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제27권2호
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    • pp.55-63
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    • 1984
  • Pilot scale 연속식(連速式) 김치순간살균장치(瞬間殺菌裝置)를 사용한 무우김치살균시(殺菌時) 살균효과(殺菌效果)를 분석(分析)하기위해 살균시간(殺菌時間)에 따른 생균수(生菌數)의 변화(變化)를 측정(測定)하였으며 simulation model을 설정(設定)하여 김치내(內) 생균수(生菌數)의 감소(減少)를 예측(豫測)하고 실제 실험치(實驗値)와 비교(比較) 분석(分析)함으로써 simulation model의 적용타당성(適用妥當性)을 검정(檢定)하였다. 1. 김치숙성균(熟成菌)의 D값은 가열온도(加熱溫度) 60, 64, 70, 75, $80^{\circ}C$에서 각각(各各) 2.21, 1.62, 0.73, 0.32, 0.21분(分)이었으며 z값은 $19^{\circ}C$였다. 2. 김치시료(試料)를 4 l/min의 유속(流速)으로 1cycle 살균처리(殺菌處理)하는데 소요(所要)되는 시간(時間)은 0.99분(分)으로 약 1분(分)이 소요(所要)되었다. 3. 총살균효과(總殺菌效果)에서 예열부(豫熱部)에서의 살균효과(殺菌效果)가 차지하는 비율(比率)은 30%, 살균(殺菌) 예냉(豫冷) 냉각부(冷却部)에서의 살균효과(殺菌效果)가 차지하는 비율(比率)은 70%이었다. 4. 살균부(殺菌部)의 온도(溫度)가 65, $70^{\circ}C$일때 관내(管內)를 통과하는 김치액(液)의 시간(時間)에 대한 직선적(直線的) 온도변화(溫度變化)와 지수적(指數的) 온도변화(溫度變化)로부터 유도(誘導)된 두개의 simulation model equation에 의한 예측치(豫測値)와 실제 실험치(實驗値)가 비교적(比較的) 잘 일치(一致)하였다.

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농약의 물리화학적 특성연구 (I) Captafol의 수용성, 가수분해, 증기압, 옥탄올/물 분배계수 (Study on Physicochemical Properties of Pesticide. (I) Water Solubility, Hydrolysis, Vapor Pressure, and n-Octanol/water Partition Coefficient of Captafol)

  • 김정한;이성규;김용화;김균
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권1호
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    • pp.71-75
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    • 1997
  • 농약의 물리화학적 특성에 관한 연구의 일환으로 captafol의 수용성, 가수분해, 증기압, 분배계수를 표준 측정기법 인 미국 EPA와 OECD 방법에 준하여 측정하였다. 수용성은 $25^{\circ}C$ 조건에서 2.24 ppm이었으며, 가수분해에 의한 반감기는 $25^{\circ}C$에서 77.8시간(pH 3.0), 6.54시간(pH 7.0), 0.72시간(p班 8.0)으로 나타나 알칼리 조건에서 불안정한 화합물임을 확인하였다. 산성조건에서의 반감기는 온도에 영향을 받지 않았으나, 중성, 알칼리 조건에서의 반감기는 $40^{\circ}C$에서 매우 짧았다. 가수분해 실험의 표준 대조물질인 diazinon을 이용하여 실험한 결과 본 연구실에서 수행한 가수분해 실험은 적합한 것으로 판정되었다. Captafol은 상온에서 증기압 ($8.27{\times}10^{-9}\;torr,\;20^{\circ}C$)이 높지 않으므로 휘발에 의하여 대기환경에 영향을 미칠 가능성은 없으리라 예상되었고, log P=6.94-(4401.6/T)라는 관계식을 유도할 수 있었다. Captafol은 옥탄올/물 분배계수치가 높아(Kow=1,523) 먹이연쇄를 통한 생물농축의 가능성이 예상되나 가수분해가 빠르기 때문에 비록 captafol이 수계에 노출된다고 하여도 분해가 빠르게 일어나 어류 생체내에 농축되어 인체에까지 영향을 미칠 가능성은 매우 낮을 것으로 사료되었다.

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개구부를 갖는 철근콘크리트 깊은 보의 전단거동 (Shear Behavior of Reinforced Concrete Deep Beams with Web Openings)

  • 이진섭;김상식
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.619-628
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    • 2001
  • 깊은 보의 실제 시공에서는 창호, 배관, 설비 등의 건축적 요구 조건과 각종 제약 조건에 의하여 복부에 개구부를 설치해야하는 경우가 많으며, 이러한 개구부를 갖는 깊은 보에서는 하중 전달 경로가 개구부의 위치와 크기 및 형태 등에 큰 영향을 받게 된다. 이 연구는 양단이 단순지지되어 있는 철근콘크리트 질은 보를 대상으로 하여, 전단경간비와 콘크리트 강도, 복부 보강형태 및 개구부의 위치 등 여러 구조 변수가 깊은 보의 최대 전단내력과 균열 발생 및 진전, 파괴형태 등에 미치는 영향을 실험을 통해 조사하고 이론과 비교하였다 실험 결과, 깊은 보의 거동은 복부의 대각균열 형성과 크게 연관되어 있으며, 전단경간비와 개구부의 영향에 따라 내력이 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이론식으로는 Kong의 제안식과 Ray의 제안식이 비교되었으며 개구부의 크기가 커 다소 오차를 보이는 X 계열 시험체를 제외하면 Kong과 Ray의 제안식 모두가 깊은 보의 극한 전단강도를 적절히 예측할 수 있는 것으로 조사되었다.