• 상하수도학회지
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• 제12권1호
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• pp.81-87
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• 1998

The possibility of collision of two particles slowly settling one after another in water can be described using the collision efficiency factor in differential sedimentation (${\alpha}_{DS}$). ${\alpha}_{DS}$ was found to be a function of several parameters particle size, particle size ratio, Hamaker constant, density of liquid and particle, gravity acceleration. Previous researches were limited to the case when there is no electric repulsion assuming that the suspension is destabilized. In this paper, ${\alpha}_{DS}$ is calculated for the stabilized condition. The relative trajectory of two particles are calculated including hydrodynamics, attraction and repulsion forces. Ionic strength and surface potential significantly affect the collision possibility of two settling particles. Depending on the surface potential and ionic strength, ${\alpha}_{DS}$ value is divided into three regions; stable, unstable and transition zone. ${\alpha}_{DS}$ increases as the ionic strength increases, and as the surface charge decreases. This result can be used to model both destabilized and stabilized suspension incorporating the collision efficiency factors of the other coagulant mechanisms such as fluid shear and Browian motion.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제2권2호
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• pp.30-34
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• 2012

The SI thermochemical cycle process accomplishes water splitting through distinctive three chemical reactions. We focused on thermodynamic models applicable to the process. Recently, remarkable models based on the assumed ionic species have been developed to describe highly nonideal behavior on the liquid phase reactions. ElecNRTL models with ionic reactions were proposed in order to provide reliable process simulation results for phase equilibrium calculations in Section II and III. In this study, the current thermodynamic models of SI thermochemical cycle process were briefly described and the calculation results of the applied ElecNRTL models for phase equilibrium calculations were illustrated for binary systems.

• Computers and Concrete
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• 제4권4호
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• pp.273-284
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• 2007

The paper considers a theoretical model for the study of the process of transfer of sulfate ions in saturated porous media - mineral composites. In its turn, the model treats diffusion of sulfate ions into cement based composites, accounting for simultaneous effects such as filling of micro-capillaries with ions and chemical products and liquid push out of them. The proposed numerical algorithm enables one to account for those simultaneous effects, as well as to model the diffusive behavior of separate sections of the considered volume, such as inert fillers. The cases studied illustrate the capabilities of the proposed model and those of the algorithm developed to study diffusion, considering the specimen complex configuration. Computations show that the theoretical assumptions enable one to qualitatively estimate the experimental evidence and the capabilities of the studied composite. The results found can be used to both assess the sulfate corrosion in saturated systems and predict and estimate damage of structures built of cement-based mineral composites.

• Computers and Concrete
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• 제4권2호
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• pp.157-166
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• 2007

The paper considers a theoretical model to study sulfate ion diffusion in saturated porous media - cement based mineral composites, accounting for simultaneous effects, such as filling micro-capillaries (pores) with ions and chemical products and liquid push out of them. Pore volume change and its effect on the distribution of ion concentration within the specimen are investigated. Relations for the distribution of the capillary relative radius and volume within the composite under consideration are found. The numerical algorithm used is further completed to consider capillary size change and the effects accompanying sulfate ion diffusion. Ion distribution within the cross section and volume of specimens fabricated from mineral composites is numerically studied, accounting for the change of material capillary size and volume. Characteristic cases of 2D and 3D diffusion are analyzed. The results found can be used to both assess the sulfate corrosion in saturated systems and predict changes occurring in the pore structure of the composite as a result of sulfate ion diffusion.

• KSBB Journal
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• 제4권2호
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• pp.150-156
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• 1989

안정상태 일차원적 모델을 이용하여 막으로 덮힌 상업적인 산소 적극의 특성을 공기포화된 식염수에서 연구하였다. 전극은 세 개의 층으로 이루어져 있는데. 이는 외부 농도 경계층(용액), 반투성 막, 내부 전해질 용액 층으로 구분된다. 정체용액에서, 물은 외부 용액층으로부터 내부 전해질 용액쪽으로 열역학적 평형을 이룰 때까지 이동한다. 한편 유동 용액에서, 불은 수력학적 압력차 때문에 전해질 층의 두께가 막의 두께와 같아질 때까지 반대방향으로 이동한다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권2호
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• pp.79-85
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• 2018

In this work, batch adsorption of anionic dye acid green-25 (AG-25) from aqueous solution has been carried out at room temperature using anion exchange membrane (DF-120B) as a noval adsorbent. The effect of various experimental parameters such as contact time, membrane dosage, ionic strength and temperature on the adsorption of dye were investigated. Kinetic models namely pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich, liquid film diffusion, Bangham and modified freundlich models were employed to evaluate the experimental data. Parameters like adsorption capacities, rate constant and related correlation coefficients for every model are calculated and discussed. It showed that adsorption of AG-25 onto DF-120B followed pseudo-first-order rate expression. Thermodynamic study indicates that adsorption of AG-25 onto DF-120B is an exothermic and spontaneous process.

• 공업화학
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• 제3권2호
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• pp.349-359
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• 1992

염료속에 함유된 무기염(NaCl, $Na_2SO_4$)의 선택적 제거를 위해 역확산과 역삼투를 결합한 방법과 nanofiltration(NF)을 각각 이용하였다. 역확산에 의한 염의 제거율은 염의 종류에 따라 1회(one pass)에 1~30%를 나타냈으며 염과 염료의 분리비는 10~500의 매우 큰 값을 갖는 반면 염료의 손실율은 0.3% 이하였다. 염료용액을 순환시킬수록 음이온인 $Cl^-$ 이온의 제거율이 증가하고 양이온인 $Na^+$ 이온의 제거율이 감소하는 도난투석현상이 관찰되었다. 또한 공급용액의 유속이 염의 제거에 미치는 영향을 살펴보았다. 역확산에 의해 염이 제거된 염료를 평판형 역삼투막을 사용하여 농축하였으며 $Cl^-$ 이온의 배제율을 solution-diffusion 모델식에 적용하였다 2회의 Diafiltration(DF)을 수행한 NF에서도 역확산에서와 마찬가지로 도난투석에 의해 $Cl^-$ 이온의 배제율 감소와 음배제율을 관찰하였다. 특히 두번째 DF에서 도난투석의 효과는 더욱 크게 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제28권3호
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• pp.163-169
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• 1984

칼륨이온이 dibenzo-18-crown-6(DBC)에 의해 $H_2O-CHl_3-H_2O$액체막을 통하여 운반되는 속도를 10가지 칼륨염의 농도를 변화시키면서 $25^{\circ}C$에서 측정하였다. 운반속도는 농도와 음이온의 특성에 크게 의존했으며 농도효과로 부터 피크르산칼륨의 경우에는 이온쌍 형성으로 인하여 1.0 ${\times}10^{-3}$M을 전후하여 각기 다른 양상을 보였다. 이온의 운반과정은 다단계 착물반응 및 확산과정에 의한 것으로 운반 메카니즘을 체계화하기 위해 비균질성 액체막의 각상에서 갖는 화학종의 에너지 장벽모델을 제시하였다. 또한 이를 음이온의 수화자유 에너지와의 관계를 비교함으로써 새로이 7단계 운반과정을 제시하고 그 운반 메카니즘을 고찰하였다.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권2호
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• pp.91-101
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• 1996

최근에 식물을 이용한 탄화수소화합물의 정화방법은 특히, 넓은 범위에 거쳐 저농도로 오염되어 있는 토양인 경우에 앞으로 각광을 받을 가능성이 높은 새로운 연구분야로 주목을 받아왔다. 이의 기술을 실제 오염토양에 바로 적용하기전 적절한 설계에 필요한 예측 모델링의 필요성이 함께 요구되고 있다. 현재 녹지토양내의 용질과 식물과의 상호작용에 관한 많은 모델들이 나와있지만 대부분이 이온상태의 무기영향물이나 금속류의 경우에만 한정되어 있다. 본 연구에서는 토양내의 탄화수소화합물의 생물학적정화에 미치는 식물의 영향을 예측하기 위한 기본 수학적 모델식을 제안 하였다. 먼저 토양내의 식물뿌리가 토양수분과 오염물에게 미치는 영향과 비포화계층에서의 오염물의 이동현상 및 토양내 기/액상간의 물질전달을 수학적으로 나타내고자 하였으며 시간의 변화와 토양깊이별 식물의 오염물의 동태에 미치는 영향을 시뮬레이션하기 위하여 식물뿌리의 시간에 따른 양적성장과 깊이별 분포정도를 예측하기 위한 관계식도 아울러 모델링에 포함하였다. 오염물의 식물내의 흡수 및 생물막이론을 이용한 식물뿌리근처에서의 생물학적 분해에 관한 현상도 관계식을 이용 설명하고자 하였다. 본 연구에서 제시한 식물영향하의 탄화수소화합물의 토양내의 동태해석을 위한 모델식은 실제로 탄화수소화합물에 의해 오염된 토양을 식물을 이용하여 정화하고자 할때, 필요한 기본설계도구로서 유용하게 쓰여질 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제56권5호
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• pp.515-532
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• 2023

벤토나이트는 고준위 방사성폐기물 처분을 위한 심층처분 시스템에서 처분용기와 암반 사이를 메우는 완충재로 고려되는 팽창성 점토이다. 벤토나이트는 높은 양이온교환능과 비표면적을 가지고 있기 때문에, 처분용기로부터 핵종이 누출될 경우, 수착하여 암반으로의 유출을 지연시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 여러 선행연구에서 8종류의 벤토나이트를 사용하여 수행된 U, Am, Se, Eu 핵종의 수착실험 및 모델 자료를 취합하고, 각 연구에서 설정된 실험 조건들을 기반으로 열역학적 수착모델의 특성을 평가하였다. 핵종과 벤토나이트 간의 수착 거동 해석에 중요한 역할을 하는 열역학적 수착모델은 벤토나이트의 광물학적 특성뿐만 아니라 핵종 농도, 용액의 이온강도, 주 양이온, 온도, 고액비, 용존 탄산 농도 등 세부적인 실험 조건과 밀접하게 연관되어 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 특정 실험 조건에서 수행된 수착실험 및 모델의 최적화로 제안되는 수착 반응식과 반응상수가 다양한 환경 조건에 적용하기에 불확실성이 크다는 것을 의미한다. 따라서, 심층처분 시스템에 적용가능한 열역학적 수착모델을 구축하기 위해서는 현장 조사 및 실험이 함께 수행되어야 한다.