• 제목/요약/키워드: Fluid Measure

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전분의 분자량 분포도에 관한 연구 (A Study on the Molecular Weight Distribution of Starch)

  • 김경이
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.496-502
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    • 2004
  • 도토리 가루를 알칼리로 침전시키면서 정제하여 도토리 전분을 얻었다. 다시 이 starch를 부탄올 개량법으로 분획하여 도토리 amylose와 amylopectin을 얻었고 Corn starch와 corn amylose, corn amylopectin은 시판되는 시약을 사용하였다. 이 시료들의 분자량 분포도를 관찰하기 위하여 GCP측정을 하였다. GCP측정은 DMSO와 DMF의 용매사용과 표준물질로 pullulan을 사용하여 검정하고 각 시료들의 지연시간으로부터 행하여졌다. 분자량분포도로부터 수평균분자량 (Mn)과 중량평균분자량(Mw) 및 다 분산도를 얻었다. 그 결과 acorn amylose와 corn amylose의 중량평균 분자량이 amylopectin에 비해서 뚜렷이 작게 나타나 ${\alpha}-1,4$ 선형결합을 갖는 amylose와 ${\alpha}-1,4$ 선형결합에 ${\alpha}-1,6$ 결합가지가 있는 amylopectin의 구조상의 차이를 확인할 수 있었다. 또한 분획한 acorn과 시판되는 corn과의 분자량분포도 측정을 비교한 결과 같은 경향을 나타내어 도토리 전분의 분획이 잘 이루어졌음을 확인하였다. 다분산도는 acorn starch와 corn starch 모두 amylose와 amylopectin에 비해 크게 나타났으며 이는 전분이 분획되기전 두 성분의 불균일성에 의한 성질로 분자량분포 범위가 넓게 나타났음을 알 수 있었다. 또한, 전단속도와 온도에 따르는 점도를 관찰하였더니 전단속도가 증가하면 점도는 감소하는 현상을 나타내는 pseudo plastic power law fluid 거동(13)을 보였으며 온도가 증가하면 점도는 지수 함수적으로 감소하였다.

실험실 가스 누출 시 피해 영향 분석 (Consequence Analysis for Accidental Gas Release in Labs)

  • 장유리;정승호;박교식
    • 한국가스학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.29-34
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    • 2015
  • 화학물질을 다루는 실험실의 안전사고는 매년 끊이지 않고 있다. 특히 대학 내 실험실은 학생들이 주된 연구자로써 지식과 능력을 쌓아가고 경험을 축적하는 곳이기에 실험실의 안전은 더욱 중요하다. 학 내 실험실에서 주로 사용하는 5가지의 가스(CO, $NH_3$, $H_2$, $CH_4$, $N_2$)를 선정하여 이 가스들이 누출 될 경우의 시나리오들로부터 확산 과정을 PHAST v.6.7로 계산, 분석함으로써 피해 정도를 예측하였다. 실험실 내부 확산과정은 Computational Fluid Dynamics(CFD) 프로그램 FLUENT를 통하여 모델링하였다. 가스 누출 시 실험실 창을 통해 외부로 유출 될 경우 실내와 실외의 피해 영향에 대해서도 비교하였다. 각 가스들의 모델링 결과를 보면, 실험실 외부보다는 실험실 내부에서 그 피해 정도가 훨씬 큰 데, 학 내 실험실에서 일반적으로 사용하는 가스 용기, 즉 실린더의 용량은 47 L(혹은 그 이하)로 ton 단위로 사용하는 사업장에 비하면 그 양이 현저히 적기 때문에 실외의 영향이 플랜트와 비교해서 현저히 작다. 하지만 시뮬레이션 결과 작은 양으로도 실내에서는 큰 피해가 발생할 수 있음을 보여준다.

돈사 내부 열환경 분포의 공기연령 이론법 적용을 통한 전산유체역학 환기 예측 모델 개발 (Development of CFD model for Predicting Ventilation Rate based on Age of Air Theory using Thermal Distribution Data in Pig House)

  • 김락우;이인복;하태환;여욱현;이상연;이민형;박관용;김준규
    • 한국농공학회논문집
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    • 제59권6호
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    • pp.61-71
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    • 2017
  • The tracer gas method has an advantage that can estimate total and local ventilation rate by tracing air flow. However, the field measurement using tracer gas has disadvantages such as danger, inefficiency, and high cost. Therefore, the aim of this study was to evaluate ventilation rate in pig house by using the thermal distribution data rather than tracer gas. Especially, LMA (Local Mean Age), which is an index based on the age of air theory, was used to evaluate the ventilation rate in pig house. Firstly, the field experiment was conducted to measure micro-climate inside pig house, such as the air temperature, $CO_2$ concentration and wind velocity. And then, LMA was calculated based on the decay of $CO_2$ concentration and air temperature, respectively. This study compared between LMA determined by $CO_2$ concentration and air temperature; the average error and root mean square error were 3.76 s and 5.34 s. From these results, it was determined that thermal distribution data could be used for estimation of LMA. Finally, CFD (Computational fluid dynamic) model was validated using LMA and wind velocity. The mesh size was designed to be 0.1 m based on the grid independence test, and the Standard $k-{\omega}$ model was eventually chosen as the proper turbulence model. The developed CFD model was highly appropriate for evaluating the ventilation rate in pig house.

콘크리트의 레올로지 특성에 따른 펌핑관내 마찰저항계수의 예측에 관한 연구 (Prediction of Pumping Friction Resistance Coefficient in Pipe Influenced by Concrete Rheology Properties)

  • 김형래;조호규;김정철;이근주
    • 한국건축시공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.118-126
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    • 2014
  • 본 연구에서는 콘크리트를 펌프압송할 경우, 콘크리트의 배합조건에 따른 레올로지 특성의 차이와 압송속도에 의해 펌핑관내의 마찰저항력이 달라지게 되는 것에 착안하여 레올로지특성과 펌핑관내 마찰저항계수의 상관관계를 도출하고자 하였다. 이를 위해 콘크리트용 레올로지 측정장치와 관내마찰저항 평가시험장치를 이용하여 레올로지특성과 마찰저항력을 측정하기 위한 펌프압송실험을 수행하였다. 연구결과, 펌핑전후의 레올로지특성에 큰 변화가 있는 것으로 파악되었으며, 시험장치에 의해 측정된 관내마찰 저항력과 이론상의 관내 최대전단력이 거의 동일한 값을 나타냈다. 또한, 펌핑 후 콘크리트의 소성점도와 관내마찰저항계수의 상관관계가 매우 높은 것으로 나타났으며, 본 연구에서 도출된 마찰저항계수에 의한 압송압력의 예측값이 실측결과와 매우 높은 상관관계를 갖는 것으로 나타났다.

감성 진단칩(Emotion-on-a-chip, EOC) : 인간 감성측정을 위한 바이오칩기술의 진화 (Emotion-on-a-chip(EOC) : Evolution of biochip technology to measure human emotion)

  • 정효일;길태숙;황유선
    • 감성과학
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    • 제14권1호
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    • pp.157-164
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    • 2011
  • 감성과학은 현대 사회에서 점차 중요한 부분을 차지하고 있는 과학, 공학적 영역이다. 감성은 외부의 물리/화학적인 자극에 대한 인간 내부의 고차원적인 심리적 체험으로 기쁨, 슬픔, 쾌적, 불쾌 등에 대한 복합적인 감정이라 할 수 있다. 그러나 감성연구의 가장 큰 어려움은 측정의 문제이다. 기존 감성 측정은 자기보고, 인터뷰, 뇌파 및 자율 신경계 반응, 심장혈관 활동도 등에 국한되어 있고 여전히 객관적인 측정이라 할 수 없다. 따라서 우리는 혈액, 침, 땀 등의 체액을 이용해 실시간으로 인간의 감성을 정확하게 측정하는 Eomotion-on-a-chip (EOC)로 명명한 새로운 이름의 바이오칩 기술에 대해 제안한다. EOC는 감성을 측정하기 위한 바이오 마커와 신호를 얻기 위한 전극, 신호를 변환하기 위한 변환기, 그리고 측정의 결과를 보여주는 부분으로 구성된다. 최근 나노/마이크로 기술의 발달은 체액 내 감성 바이오 마커를 찾아내고 그것의 유무와 뇌과학 연구결과와 의 상관관계를 규명하고 미래에 피 한 방울로 인간의 심리상태를 정확히 파악 할 수 있는 초소형 감성진단칩을 개발하게 할 수 있다. 본 논문은 이제 막 연구가 시작되고 있는 미래 바이오칩기술의 하나인 EOC의 개념을 보고하는 리뷰논문이다.

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A Study on Hydrodynamic Stiffness Characteristics of Air Bearing for High Speed Spindle

  • Lee, J.Y.;Lee, D.W.;Seong, S.H.;Lee, Y.C.
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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    • pp.115-116
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    • 2002
  • This study was carried out as one of efforts to overcome difficulties in air bearing design due to low stiffness and low damping. Hydrodynamic effects on hydrodynamic stiffness of a fluid film in a high speed air bearing with tow-row air sources are investigated. The hydrodynamic effects by the high speed over DN 1,000,000 and eccentricity of a proceeding which are not considered in conventional design of an air bearing need to be reconsidered. The hydrodynamic effects, which dominantly influence on the load capacity of air bearing, are caused mainly by proceeding speed, eccentricity, and the source positions. The two-row source arrangement in the air bearing produces quite unique hydrodynamic effects with respect to pressure distribution of the air film. Optimal arrangement of the two-row sources improves performance of an air bearing in film reaction force and loading capacity of high speed spindles. This study compares the pressure distribution by numerical simulation as a function of eccentricity of proceeding and the source positions. The air source position 1/7L form one end of an air bearing was found to be superior to source position of 1/4L. The dynamic stiffness were obtained using a two-dimensional cutting method which can directly measure the cutting reaction forces and the displacements of the spindle in two directions using a tool dynamometer and transducer sensors. Heat generation in the air film can not be negligible over the speed of DN 2,000,000. In order to analysis effects of heat generation on the characteristics of air bearing, high cooling bearing spindle and low cooling bearing spindle were tested and compared. Characteristics of the frequency response of shaft and motion of run out errors were different for the spindle. The test results show that, in the case of low cooling bearing spindle, the stiffness became smaller due to heat generation. The results, which were obtained for high speed region, may be used as a design information for spindle which can be applied to precision devices such as ultra precision grinding and ultra high speed milling.

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감육예측 및 수치해석 기법을 활용한 소구경 탄소강배관 감육영향 분석에 관한 연구 (Technology Based on Wall-Thinning Prediction and Numerical Analysis Techniques for Wall-Thinning Analysis of Small-Bore Carbon Steel Piping)

  • 이대영;황경모;진태은;박원;오동훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권4호
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    • pp.429-435
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    • 2010
  • 국내를 포함한 전 세계 50여개 원전의 발전사업자는 유동가속부식에 의한 탄소강 배관 감육을 관리하기 위하여 CHECWORKS 프로그램을 이용하고 있다. CHECWORKS 프로그램은 대구경 배관에만 적용 가능한 것으로 알려져 있기 때문에 소구경 배관에 대해서는 현장 배관감육 관리 담당자의 경험과 판단에 따라 배관을 관리하고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 국내 원전 소구경 배관 4개 라인그룹에 대하여 CHECWORKS 프로그램과 FLUENT 코드를 이용하여 유동가속부식과 유동 특성을 분석하였다. 그 결과 현장 배관감육 관리 담당자의 기술력에 따라 CHEC- WORKS 프로그램도 소구경 배관 감육 관리에 이용할 수 있는 것으로 나타났다.

500 W 급 마이크로 가스터빈 제너레이터용 환형 연소기의 특성에 관한 연구 (Study on the Characteristics of an Annular Combustor for a 500 W Class Micro Gas Turbine Generator)

  • 도규형;김태훈;한용식;김명배;최병일
    • 한국연소학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.14-20
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    • 2014
  • In the present study, an annular combustor for a 500 W class micro gas turbine generator was designed and its characteristics were investigated by using both numerical and experimental methods. For this purpose, geometrical configurations of the annular combustor were determined in the aspect of the aerodynamic and chemical consideration. Also, fluid flow and pressure drop characteristics in the combustor were numerically studied by using commercial tool, FLUENT. Based on the numerical results, the diameter and the angle of air admission holes in the primary zone were chosen to be 2.5 mm and $30^{\circ}$, respectively. Finally, an integrated test unit, which consisted of a compressor, combustor, turbine, and motor/generator, was developed in order to measure the combustor efficiency. As the temperature difference between the combustor inlet and the turbine inlet or the air mass flow rate increased, the combustor efficiency increased and it was over 90% when the air mass flow rate was larger than 7.30 g/s. It was shown that the annular combustor developed in this study met the design requirement for a 500 W class micro gas turbine generator.

Effect of 2-Bromoethanesulfonic Acid on In vitro Fermentation Characteristics and Methanogen Population

  • Lee, S.Y.;Yang, S.H.;Lee, W.S.;Kim, H.S.;Shin, D.E.;Ha, Jong K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제22권1호
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    • pp.42-48
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    • 2009
  • An in vitro incubation study was conducted to investigate effects of 2-bromoethanesulfonic acid (BES) on ruminal fermentation characteristics and methanogen population. BES at the final concentration of 0, 1 and 5 mM with two different substrates having a different ratio of timothy and concentrate (100% timothy vs. 40% timothy-60% concentrate) was incubated for 0, 24, 48 and 72 h in a $39^{\circ}C$ incubator. Total DNA extracted from culture fluid was used as a template for real-time PCR to measure the population of methanogens. Four different primer sets were used for amplification of total bacteria, total methanogens, the order Methanobacteriales and the order Methanomicrobiales. BES reduced (p<0.01) total gas and methane production in a dose-dependent manner. BES at 5 mM inhibited methane production by more than 95% compared to the control. An interaction between substrate and level of BES in total gas and methane was detected (p<0.01). The decrease of methane production with increasing BES level was more pronounced on mixed substrate than on timothy alone. However, hydrogen production was increased by BES treatment (p<0.01). Total VFA concentration was not affected, but molar percentage of propionate and butyrate was increased and acetate to propionate ratio was reduced by BES treatment (p<0.01). BES did not affect the population density of total bacteria but reduced (p<0.01) the population of total methanogens, the order Methanobacteriales and the order Methanomicrobiales in a dose-dependent manner. The type of substrate did not influence the trend, although the magnitude of response was different between all-roughage and 40% roughage substrate.

Effects of Moisture and a Saponin-based Surfactant during Barley Processing on Growth Performance and Carcass Quality of Feedlot Steers and on In vitro Ruminal Fermentation

  • Wang, Y.;Gibb, D.;Greer, D.;McAllister, T.A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권12호
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    • pp.1690-1698
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    • 2011
  • Feedlot and in vitro ruminal experiments were conducted to assess the effects of saponin-containing surfactant applied during tempering of barley grain on cattle growth performance and on ruminal fermentation. In the feedlot experiment, treatments with three barley grain/barley silage based diets were prepared using barley grain at 7.7% moisture (dry, D), after tempering to 18% moisture (M), or after tempering with a saponin-based surfactant included at 60 ml/t (MS). Each treatment was rolled at settings determined previously to yield optimally processed barley. A total of 180 newly weaned British${\times}$Charolais steers were fed three diets in 18 pens for a 63-d backgrounding period and 91-d finishing period to determine feed intake, growth rate and feed efficiency. Cattle were slaughtered at the end of the experiment to measure the carcass characteristics. Tempering reduced (p<0.001) volume weight and processing index, but processing characteristics were similar between MS and M. Tempering increased (p<0.05) growth during backgrounding only, compared with D, but did not affect feed intake in either phase. During backgrounding, feed efficiency was improved with tempering, but during finishing and overall this response was only observed with the surfactant. Tempering did not affect carcass weight, fat content or meat yield. Surfactant doubled the proportion of carcasses grading AAA. In the in vitro experiment, barley (500 mg; ground to <1.0 mm or steam-rolled) was incubated in buffered ruminal fluid (40 ml) without or with surfactant up to 20 ${\mu}l/g$ DM substrate for 24 h. Surfactant increased (p<0.05) apparent DM disappearance and starch digestibility but reduced productions of gas and the volatile fatty acid and acetate:propionate ratio, irrespective of barley particle size. Compared with feeding diets prepared with non-tempered barley, tempering with surfactant increased the feed efficiency of feedlot steers. This may have arisen from alteration in processing characteristics of barley grain by surfactant rather than its direct effect on rumen microbial fermentation.