• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제59권4호
• /
• pp.542-547
• /
• 2021

글라스 라이닝 임펠러는 강산을 포함한 대부분의 화학물질들에 대해 내부식성이 있고, 또한 평활하고 눌어붙지 않는 표면을 가지며 세정이 용이하고 프로세스에 불순물들을 유입하지 않는 강점을 갖고 있다. 글라스 라이닝 HOMEBASE 임펠러는 저점도 유체에서 고점도 유체까지 폭넓은 점도 범위의 액체를 교반할 수 있도록 개발된 다목적형 대형 교반 임펠러이나, 그중에서도 세포 배양이나 효모의 배양, 맥주 발효 솥 등은 저점도 액의 통기 교반에 많이 사용하며, 특히 공기-수계의 통기성 교반에 많이 적용한다. 구조가 간단하면서도 성능 면에서 경쟁력을 갖는 HOMEBASE 임펠러에 대한 글라스 라이닝은 제작상 임펠러와 샤프트의 접합 면적을 가능한 한 작게 할 수 있도록 상하 분할이 필수적이다. 임펠러의 상하 분할은 혼합 성능에는 거의 영향을 미치지 않지만, 통기 성능을 저하하였다. 본 연구에서는 Glass Lined HOMEBASE 임펠러 형상의 최적화를 위해, 상·하부로 분할된 임펠러 사이의 장착각도차와 임펠러 사이의 간격 및 방해판의 개수가 통기 동력에 미치는 영향에 관한 연구를 수행하였다. 상·하부로 분할된 임펠러 사이의 장착각도차와 간격이 통기를 할 때의 동력 P_g와 통기가 없을 때의 동력 P₀의 비인 P_g/P₀를 저하시킨다는 연구 결과를 통해 Glass Lined HOMEBASE 임펠러 최적 형상과 방해판 조건을 도출하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.135-141
• /
• 2020

실리카-벤젠 에어로겔은 균일하고 정렬된 네트워크 기공 구조, 개선된 기계적 특성을 갖도록 합성되었다. 실리카 에어로겔의 기계적 특성을 향상시키기 위해 유기물을 첨가하는 것이 일반적인 방법이지만, 기공 특성이 유-무기 상분리 현상으로 인해 감소한다. 본 연구에서는 실리카 기반 에어로겔의 기공 특성을 유지하면서 동시에 기계적 물성을 높이기 위해 간단하고 저렴한 방법을 사용하였다. 기공 및 기계적 특성에 대한 하이드록실 결합수의 영향을 연구하기 위해 두 가지 유형의 벤젠 브리지 전구체를 사용하였다. 다공성 실리카 에어로겔은 간단하고 비용-효율적이며 무공해인 졸-겔방법으로 제조되었다. 최종적으로 제조된 실리카-벤젠 에어로겔은 추가적인 silylating reagents없이 우수한 기공 특성, 높은 비 표면적(1,326 ㎡/g), 다공성 구조 및 소수성(>140°)을 가졌다. 일부 샘플(2T4)의 경우 기계적 강도는 순수 실리카 에어로겔의 5 배 이상을 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제24권5호
• /
• pp.395-409
• /
• 2022

기존 암반 굴착공법이 갖는 한계점을 극복하기 위해 최근 연마재 워터젯 공법을 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 연마재 워터젯 암반굴착 공법은 암반에 연속적인 자유면을 형성하여 발파 시 발생하는 진동을 저감하고 굴착효율을 증진시키는 효과가 있다. 그러나 연마재 워터젯 절삭성능은 암반의 물리적 성질에 따라 변화한다. 따라서, 다양한 물리적 성질을 가진 암반이 혼재하는 굴착현장 특성상 효과적인 워터젯 활용을 위해서는 다양한 암종의 절삭성능을 분석하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 현무암과 화강암을 대상으로 수압, 이격거리, 이송속도를 변화시키며 절삭실험을 수행하고 결과를 분석하였다. 실험결과, 현무암은 화강암보다 평균적으로 약 41% 깊게 절삭되고, 절삭 폭은 약 18.5% 좁게 형성되었다. 본 연구결과는 향후 현무암과 같은 강도가 낮고 공극이 큰 암반 굴착현장에서 연마재 워터젯을 적용할 시 유용한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제35권5호
• /
• pp.299-308
• /
• 2022

본 논문은 슬로싱 상태에 놓인 포화 상태 액체수소탱크에서 열 유속 및 BOG(Boil-off gas)의 경향을 다루고 있다. 특히, 액체-기체간의 침투 및 혼합에 의한 열 교환에 관심을 두었다. 먼저, VOF(Volume of fluid)와 Eulerian 기반의 다상 유동모델로 모형 슬로싱 실험을 모사하여 압력을 예측하고 계측된 값과 비교하였다. 자유 수면 및 충격 압력 실험 결과와 해석 결과를 비교하였으며, 유체의 속도 예측에서 정확할 수 있음을 간접적으로 증명하였다. 그리고 2차원의 Type-C 원통형 수소탱크를 대상으로 다상열유동해석을 수행하였다. 이때 포화상태에 놓인 액체 및 기체수소를 가정하고, 해석을 통해 각 상간의 혼합에 의한 열 교환의 수준을 확인하고자 하였다. 단, 상간의 열 교환만을 관심으로 두고 있었으므로 질량전달 및 기화모델은 해석에서 제외하였다. 최종적으로 상의 혼합으로 인해 액체수소로 유입되는 열 유속의 기여도에 대하여 정리하였다. 또한 액체수소로 유입되는 열 유속과 집중 질량 기반의 간이식을 통해 BOG 발생량 및 경향을 예측하고 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제30권4A호
• /
• pp.353-359
• /
• 2010

시멘트계 기질을 사용하는 복합재료는 재료 양생 과정에서 발생하는 건조수축 균열에 취약하다. 본 연구에서는 파이버 보강 콘크리트의 건조수축에 의한 파괴 거동을 시뮬레이션 하고, 파이버의 조건이 균열 특성에 미치는 영향에 대해 분석한다. 수치 해석 모델은 무작위 격자 형태의 기하학적 구조를 공유하는 관로 요소와 rigid-body-spring 요소로 구성되는데, 각 요소가 담당하는 비역학적-역학적 거동의 커플링에 의해 건조수축이 표현된다. 파이버 보강을 모델링하기 위해 rigid-bodyspring network 내부의 semi-discrete 파이버 요소를 적용하였다. KS F 2424 자유 건조수축 실험을 해석하고 시간에 따른 건조수축 변형률 변화를 비교함으로써 재료의 건조수축 관련 계수들을 산정한다. 다음으로 여러 파이버 혼입률에 대해 KS F 2595 구속 건조수축 실험을 시뮬레이션 하고 균열 발생 일자를 선행 실험 결과와 비교하여 해석 모델의 타당성을 검증한다. 또한, 파이버의 길이와 표면 형태를 변화시켜 건조수축 균열 해석을 수행하고 최대 균열 폭을 측정하여 시뮬레이션에서 나타나는 균열 제어 효과를 판단한다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제40권4호
• /
• pp.7-18
• /
• 2024

자체 광물 특성에 의해 타이어칩은 모래와 같은 천연 지반재료에 비해 매우 낮은 열전도도를 가지므로 모래-타이어칩 혼합토는 단열재료로써 활용될 수 있다. 하지만 모래-타이어칩 혼합토에 대한 기존 열전도도 연구는 제한적이었다. 따라서 본 연구에서는 포화도에 따라 다양한 입경크기 비율을 가진 모래-타이어칩 혼합토의 열전도도 변화를 조사하였다. 단열 처리된 셀에 시료를 조성하였으며, 탐침법을 이용하여 열전도도 실험을 수행하였다. 또한 본 연구는 혼합토의 접촉각 측정을 수행하였다. 그 결과 타이어칩 함량이 낮아질수록, 포화도가 증가할수록 열전도도가 증가함을 확인했다. 하지만 타이어칩 함량에 따라 혼합토의 포화도에 따른 열전도도 증가 경향은 달라졌으며, 특히 타이어칩 함량이 40% 이상인 시료의 경우 포화도가 증가함에도 불구하고 열전도도는 지연 증가하였다. 이는 소수성 입자(타이어칩)가 함수비 증가에 따른 추가적인 열전도 경로인 capillary water bridge 형성을 지연시키고, 이로 인해 포화도에 대한 혼합토의 열전도도 의존성이 변화하였기 때문이다.

• 한국식품조리과학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.225-231
• /
• 1998

본 연구는 유과의 수침기간 단축을 위한 방안으로 찹쌀가루에 효소를 가하여 pH 및 온도를 달리하여 제조한 찹쌀가루와 28일간 수침시켜 제조한 찹쌀가루간의 이화학적 특성을 비교, 분석함으로써 효소처리 찹쌀가루의 최적 조건 확립을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 1. 총당 함량은 28일간 수침시켜 제조한 찹쌀가루가 가장 높게 나타났고 환원당의 경우는 효소 처리시킨 찹쌀가루가 28일간 수침시킨 것에 비해 높은 수치를 보였다. 2. 점도는 효소 처리시킨 찹쌀가루의 경우 28일간 수침시켜 제조한 찹쌀가루에 비해 유의적으로 낮았으며 특히, $65^{\circ}C$에서 제조한 찹쌀가루의 점도가 가장 낮게 나타났다. 3. 무기이온의 함량은 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 및 $Na^{+}$의 경우 28일간 수침시킬 경우 2시간 수침시킨 것에 비해 많은 양이 용출되었고 효소처리 시료는 28일간 수침시킨 것에 비해 $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$의 양이 높았던 반면 P$^{+}$함량은 낮게 나타나 다소 차이를 보였다. 4. 유리당은 28일간 수침시킨 찹쌀시료의 경우 glucose만 존재하였고 효소처리 시킬 경우 glucose외 에 maltose도 소량 검출되었다. 또한 효소처리시 총 유리당 함량은 28일간 수침시킨 것보다 매우 높게 나타났다. 5. 찹쌀가루의 미세구조 관찰 결과, 2시간 수침시킨 찹쌀가루는 다른 처리군에 비해 표면이 매끄럽고 입자의 손상이 적은 반면, 28일간 수침시킨 시료와 효소 처리 시료는 2시간 수침시킨 것에 비해 입자 크기가 작아진 것이 많았고 표면에 구멍이 관찰되어 서로 유사한 양상을 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 효소처리 시킨 찹쌀가루와 28일간 수침시킨 찹쌀가루간의 이화학적 특성이 다소 차이를 나타내기는 하나 미세구조에 있어 비슷한 양상을 보임에 따라 유과의 수침시 어느 정도 전분 분해를 받는다는 사실을 확인할 수 있었고 전보 8)에서 효소처리 찹쌀가루를 pH 6.5$\longrightarrow$pH 3.5, 30~45$^{\circ}C$ 온도 조건에서 제조할 경우, 28일간 수침시켜 제조한 유과와 비교할 만한 품질의 유과를 제조할 수 있었던 점으로 미루어 찹쌀가루를 효소 처리시킬 경우 유과 제조가 가능하며 이 자료를 토대로 후속적인 연구를 통해 효소처리 찹쌀가루의 최적조건을 확립한다면 수침공정없이 유과를 제조할 수 있을 것으로 사료된다.

• 구강회복응용과학지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.71-79
• /
• 2017

목적: 본 연구는 베릴륨이 함유되지 않은 금속-도재용(Ni-Cr)합금 산화처리 시 도재로 안에 티타늄 파우더를 화학적 촉매로 이용하여 산화막을 억제하고, 금속 표면에 형성될 불순물을 제어하여 도재의 결합력을 증진시켜 줄 수 있는 가능성을 분석 하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 베릴륨이 함유되지 않은 금속-도재용(Ni-Cr)합금 산화처리 시 도재로 안에 티타늄을 화학적 촉매로 이용하였다. 티타늄 파우더를 화학적 촉매로 사용하지 않은 T1군을 대조군으로 하고, 10 g, 20 g 티타늄 파우더를 사용한 시편을 T2, T3군으로 분류하여 전단결합강도와 계면특성 관찰을 위하여 제작 하였다. 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)은 그룹의 차이를 검사하기 위해서 시행하였고 사후 검정(Tukey Honestly Significant Difference test)은 그룹 간의 통계적 분석을 위하여 수행되었다. 결과: 티타늄 파우더를 화학적 촉매로 사용 한 T3군의 3점 굽힘 결합강도와 산화막 두께를 측정한 결과, $39.22{\pm}3.4MPa$와 $6.66{\mu}m$로 가장 높고, 얇게 나타났으며, T2군은 $34.65{\pm}1.39MPa$과 $13.22{\mu}m$, 티타늄 화학적 촉매로 사용하지 않은 대조군 T1군은 $32.37{\pm}1.91MPa$과 $22.22{\mu}m$ 순으로 나타났다. 결론: 시편들의 결합강도를 통계 분석한 결과, 티타늄 파우더를 화학적 촉매로 사용한 실험 T3, T2군의 결합력이 높게 나타났고, 산화막 두께 역시 대조군 T1군 보다 얇게 나타나 것으로 결합력 증진에 영향을 줄 수 있음이 관찰 되었다.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.826-832
• /
• 2010

LYD 90두($79.0{\pm}2.2\;kg$)를 58일간 맥주박을 주원료로 하는 발효를 사육단계별로 급여하였을 때 돈육의 육질특성에 미치는 영향을 조사하였다. 발효사료는 1, 2, 3, 4그리고 5-9주차에 일반사료기준 발효사료를 T1은 20, 40, 60, 80, 100%, T2는 30, 60, 100, 100%대체하여 급여하였다. 발효사료는 대조구 사료보다 수분함량과 가용무질소물의 함량이 유의적으로 낮고, 조지방, 조섬유 및 총칼로리는 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 단백질 함량, 아미노산 조성 및 pH은 시험구간 유의적인 차이가 없었으나, 대조구의 수분, 조섬유 및 식육콜레스테롤 함량이 처리구에 비해 높았고 지방함량은 낮게 나타났다(p<0.05). 발효 사료급여군은 드립감량과 가열감량 수치를 유의적으로 향상시켰으며(p<0.05), 등심과 등지방 표면의 백색도를 향상시켰으나, 등심의 적색도를 감소시켰다(p<0.05). 발효사료급여로 인한 신선육의 관능적 특성에 영향을 미치지 않았다. 이상의 결과 발효사료급여가 식육의 지방함량과 식육의 콜레스테롤 함량에 영향을 미쳤으며, 드립감량 및 가열감량의 향상에 영향을 미쳤으나 아미노산 조성에는 영향을 미치지 않았기 때문에 발효사료는 대체사료 개발의 좋은 시도로 여겨진다.

• 한국광물학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.301-312
• /
• 2011

철을 포함한 비정질 규산염 용융체의 원자 구조 규명은 지표 환경의 화성활동 및 맨틀 심부의 초저속도층의 속도구조에 이르는 광범위한 지질과정의 미시적인 원인에 대한 단서를 제공한다. 본 연구에서는 철을 포함한 비정질 규산염의 원자 구조 규명에 가장 적합한 고상 핵자기공명분광분석(NMR)을 이용하여 최대 16.07 wt%의 $Fe_2O_3$가 포함된 비정질 알칼리 규산염(iron-bearing alkali silicate glasses)의 철의 함량 변화가 원자구조에 미치는 영향을 규명하였다. $^{29}Si$ 스핀-격자 완화시간($T_1$)을 측정한 결과, 철의 함량에 따라 스핀-격자 완화시간이 짧아지는데 이는 철이 가지고 있는 홀전자(unpaired electron)와 핵 스핀(nuclear spin)간의 상호작용으로부터 기인한다. $^{29}Si$ MAS NMR 실험 결과, 철이 포함되지 않은 시료의 경우 $Q^2$, $Q^3$ 그리고 $Q^4$의 환경을 지시하는 피크가 분리됨에 반하여, 철이 포함된 시료의 경우 NMR 신호의 급격한 감소와 피크 폭이 넓어짐으로써 각각의 규소 환경이 거의 분리되지 않았다. 그러나 철의 함량에 따라 스펙트럼이 넓어지고 화학적 차폐값(chemical shift)이 높아지는 현상을 확인하였는데, 이는 $Q^4$의 규소 환경을 나타내는 방향으로서 철 주변의 $Q^n$이 불균질하게 분포하고 있음을 지시한다. $^{17}O$ MAS NMR 실험에서도 철이 포함되지 않은 시료에서는 연결산소(Si-O-Si)와 비연결산소(Na-O-Si)가 부분적으로 분리되지만, 철의 함량이 증가하면서 각각의 산소 환경이 거의 분리되지 않는다. 이러한 연구결과는 고상 핵자기공명분광분석이 철을 포함한 비정질 규산염의 상세한 구조 연구에 효과적인 도구임을 지시한다.