• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.43-46
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• 2005

Micro molding technology is a promising mass production technology for polymer based microstructures. Mass production technologies such as the micro injection/compression molding, hot embossing, and micro reaction molding are already in use. In the present study, we have developed a numerical analysis system to simulate three-dimensional non-isothermal cavity filling for hot embossing, with a special emphasis on the free surface capturing. Precise free surface capturing has been successfully accomplished with the level set method, which is solved by means of the Runge-Kutta discontinuous Galerkin (RKDG) method. The RKDG method turns out to be excellent from the viewpoint of both numerical stability and accuracy of volume conservation. The Stokes equations are solved by the stabilized finite element method using the equal order tri-linear interpolation function. To prevent possible numerical oscillation in temperature Held we employ the streamline upwind Petrov-Galerkin (SUPG) method. With the developed code we investigated the detailed change of free surface shape in time during the mold filling. In the filling simulation of a simple rectangular cavity with repeating protruded parts, we find out that filling patterns are significantly influenced by the geometric characteristics such as the thickness of base plate and the aspect ratio and pitch of repeating microstructures. The numerical analysis system enables us to understand the basic flow and material deformation taking place during the cavity filling stage in microstructure fabrications.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.279-286
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• 1987

본 논문에서는 수평관 내부의 체적평균온도를 가진유체의 난류강제대류에서 열전달이 일어나는 경우에 대하여 핀이 없는 수평전도관, 하향 핀이 부착된 수평전도 관 그리고 상향 핀이 부착된 수평전도관의 열전달 특성을 수치계산으로 연구하고 Mach -Zehnder 간섭계를 이용하여 실험하였고 수치해석과 실험결과를 비교하여 타당성을 확 인하였다.

• 청정기술
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• 제26권3호
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• pp.186-195
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• 2020

활성탄에 의한 Acid black(AB)과 Quinoline yellow(QY)의 등온흡착과 속도실험을 염료의 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH를 흡착변수로 수행하여 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 조사하였다. 흡착평형자료는 Freundlich 등온흡착식에 잘 맞았으며, 계산된 Freundlich 분리계수 값으로부터 활성탄이 AB와 QY를 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 알았다. 속도실험 데이터는 흡착공정은 유사 이차 반응속도식이 오차율 10% 이내로 잘 맞았다. 입자 내 확산식에 대한 결과는 두단계의 직선으로 구분되었다. 입자내 확산을 나타내는 두 번째 직선의 기울기가 경계층 확산의 기울기보다 작아서 입자 내 확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. 열역학 실험으로부터 AB와 QY의 활성화 에너지는 각각 19.87 kJ mol^-1, 14.17 kJ mol^-1였고 물리흡착공정(5 ~ 40 kJ mol^-1)에 해당하였다. 활성탄에 의한 AB와 QY의 흡착반응의 자유에너지 변화는 298 ~ 318 K 범위에서 모두 음의 수치를 나타냈기 때문에 흡착반응이 자발적이었으며 온도가 증가할수록 자유에너지 값이 감소하였기 때문에 자발성이 더 높아졌다. pH 변화실험 결과, 활성탄에 의한 AB와 QY는 해리하여 발생한 음이온의 영향으로 pH 3에서 가장 높은 흡착제거율을 나타냈으며, 흡착메카니즘은 정전기적 인력이었다.

• 한국재료학회지
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• 제22권1호
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• pp.46-53
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• 2012

In this study, mechanical tests and microstructural analyses including TEM analyses with EDX of precipitates in modified 9Cr-1Mo steel were carried out to determine the cause of embrittlement observed after heat-treatment, which limits the usage of the alloy for power plants. Mod. 9Cr-1Mo steel specimens at austenite temperature were quenched to the molten salt baths at $760^{\circ}C$ and $700^{\circ}C$, in which the specimens were kept for 10 min ~ 10 hr with subsequent air-cooling. Impact tests showed that the impact value dropped abruptly when the specimens were kept longer than 30 min at $\sim760^{\circ}C$ reaching to minima in about 1 hr, and then increasing at further retention. The tensile strength of the specimens reached the minimum value without much change afterward, whereas the values of elongation showed the same trend as that of the impact value. The isothermally heat-treated steel at $700^{\circ}C$ also showed a minimum impact value in about 1 hr. These results suggest that the isothermal heattreatment at 760 and $700^{\circ}C$ for about 1 hr induces temporal embrittlement in Mod. 9Cr-1Mo steel. The microstructural examination of all the specimens with extraction replica of the carbides revealed that the specimens with temporal embrittlement had $Cr_2C$, indicating that the cause of the embrittlement was the precipitation of the $Cr_2C$. In addition, TEM/EDX results showed that the Fe/Cr ratio was 0.033 to 0.055 for $Cr_2C$, whereas it was 0.48 to 0.75 for $Cr_{23}C_6$, making the distinction of the $Cr_2C$ and $Cr_{23}C_6$ possible even without direct electron diffraction analyses.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권2호
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• pp.227-238
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• 2006

해양에서 수온의 등온선 밀집 정도를 표준지수로 정량화하기 위해 선밀도 지수(line density index: LDI)를 개발하였다. 지수 값의 범위를 0에서 100까지 제한시킨 LDI의 개발과정에 대한 이론적 배경을 기술하였고, line의 총 길이가 해당 면적의 1/10를 넘지 못한다는 적용조건에 대한 타당성 검증도 수행하였다. LDI의 적용 실험을 위해 남해역에서 관측된 NOAA SST 자료를 이용하였다. GIS를 이용하여 SST 레스터 데이터로 부터 $0.1^{\circ}C$ 등온선 벡터 데이터를 선형화하고 단위격자 영역을 폴리곤으로 제작한 후 공간중첩을 통해 LDI를 계산하였다. 단위 영역의 크기가 LDI의 분포에 미치는 영향을 분석하기 위해 두 종류의 격자 크기를 설계하여 LDI의 통계량를 산출하고 정규성 검정을 수행하였다. 분석 결과 격자크기에 따라 LDI의 평균과 정규성 같은 고유특징은 변하지 않으나, 통계량 값의 범위, 분산, 표준편차 등은 변하였는데, 이는 수온전선 구조가 복잡하고 전선폭이 격자 영역보다 훨씬 작을 때 발생하는 문제임이 확인되었다. 또한, LDI와 수온 차(${\Delta}T^{\circ}C$) 와의 관계성을 분석하고 수온전선역의 수온 수평경도(${\Delta}T^{\circ}C/km$)를 선형회귀모델로부터 계산하여 기존 연구자들의 제시한 수온전선역에서의 수온 수평경도 값과도 비교하였다. 본 연구를 통해 새롭게 개발된 LDI가 지니는 의미는 해양환경에서 시 공간적인 변화에 따른 수온전선 형성 지역을 절대적인 지수치로 비교 가능함은 물론, 수온전선과 해양환경 또는 해양생물과의 관계를 정량적으로 분석할 수 있는 기반을 제시했다는 점이다.

• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.122-130
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• 2020

입상 활성탄에 대한 reactive blue 4 (RB 4) 의 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 활성탄의 양, pH, 초기농도, 접촉시간, 온도를 흡착변수로 하여 조사하였다. 활성탄에 의한 RB 4 염료의 흡착은 pH 7을 기점으로 양쪽으로 흡착 백분율이 증가하는 concave 모양을 나타내었다. 등온흡착자료는 Langmuir, Freundlich, Temkin 등온흡착식에 적용하였다. Freundlich과 Langmuir 등온흡착식이 모두 잘 맞았다. 계산된 Freundlich 분리계수(1/n = 0.125 ~ 0.232)과 Langmuir 분리계수(R_L = 1.53 ~ 1.59) 으로부터 활성탄이 RB 4를 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. Temkin의 흡착열관련상수(B_T = 17.611 ~ 29.010 J mol^-1)는 이 공정이 물리흡착임을 나타냈다. 동력학적 실험으로부터 흡착공정은 유사 이차 반응속도식에 잘 맞았다. 입자 내 확산식에 대한 결과는 표면확산을 나타내는 두 번째 직선의 기울기보다 입자내 세공확산을 나타내는 첫 번째 직선의 기울기가 작게 나타나서 입자내 세공확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. Gibbs 자유에너지 변화(ΔG = -3.262 ~ -7.581 kJ mol^-1)와 엔탈피 변화(ΔH = 61.08 kJ mol^-1)은 각각 흡착공정이 자발적 공정 및 흡열과정임을 나타내었다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.430-436
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• 2013

본 연구에서는 국내에서 대표적으로 버려지는 폐벌목 중 잣나무에서 만든 활성탄을 이용하여 벤젠에 대한 정지(static)흡착 실험을 수행하였다. 7.999 kPa에 이르는 압력 범위 내에서 온도 조건을 변화시켜 가며 303.15, 318.15, 333.15 K에서 흡착실험을 진행하였다. 등온흡착곡선은 Langmuir 등온흡착식, Freundlich 등온흡착식, Toth 등온흡착식을 적용하여 비교하였다. 벤젠의 흡착량(q)을 측정한 결과 Langmuir 등온흡착식과 Toth 등온흡착식으로 적용한 등온흡착곡선의 정확도가 높은 것으로 나타났다. 그리고 Langmuir 등온흡착식의 $q_{max}$ 값을 이용하여 흡착제의 흡착량을 비교하였다. 또한, 폐벌목 활성탄과 상용활성탄의 세공 발달 여부를 비교하기 위해 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM) 사진을 관찰하였다. SEM 사진 관찰 결과, 폐벌목 활성탄이 국내 외 상용활성탄(DARCO A.C., SPG-100 A.C.)에 비해 세공발달 정도가 우수하며, 벤젠흡착량(q)이 높은 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 통해 폐벌목 활성탄의 상용화 가능성을 검증할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제47권2호
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• pp.121-126
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• 2003

Cyclohexanone,과 tris(2-aminoethyl)amine을 이용하여 Schiff 연기 축합반응으로 tren의 유도체인 tris(2-cyclohexylaminoethyl)amine (L)을 합성하였다. 또한 합성한 tren의 유도체인 tris(2-cyclohexylaminoethyl)amine (L)과 Zn(II) 착물의 열역학적 특성과 안정도 상수, Zn(II)와의 착물 조성비 등을 순환전압전류법과 열량계법으로 측정하였다. Zn(II)과 [Zn(II)-L] 순환전압전류 곡선을 0${sim}$-1.5 V vs. Ag/AgCl의 가전압 범위에서 측정하였다. 금속인 경우, -1.02V와 -0.48V vs. Ag/AgCl에서 각각 환원피이크와 산화피이크가 나타났으며, 금속착물인 경우에는 -1.19V와 -0.45V vs. Ag/AgCl에서 각각 환원피이크와 산화피이크가 나타났다. 또한 피이크 전류(IP)는 주사속도의 평방근 $(v^{1/2})$에 비례하였으며 이것은 전류의 유형이 확산 지배적인 전류임을 나타낸다. 그리고 [Zn-L] 착물에 대해서 전압전류법적으로 구한 안정도상수는 logK$_f$ = 5.8, 결합비는 1:1을 나타내었다. 또한 열량계법적으로 [Zn-L] 착물의 열역학적 파라메타를 조사한 결과, 리간드 L과 Zn(II)는 1:1의 4 배위수를 가지는 착물을 이룬다는 것을 알 수 있었고, 이때 25 ${\circ}$C에서 logK=5.4, ${\Delta}H$= -53.0 kJ/mol, ${\Delta}$G의 값은 -31.1 kJ/mol이었으며 T${\Delta}$S는 -21.9 J/K${\cdot}$mole이었다.

• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.296-303
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• 2005

PVC와 ABC의 혼합물을 대상으로 혼합비에 따른 공열분해 특성과 CaO와 $Cu_2O$의 첨가효과를 TG와 GC-MS를 이용하여 연구하였다. $500^{\circ}C$의 등온실험에서 ABS의 혼합비율이 증가할수록 스티렌 단량체와 방향족 화합물의 수율은 증가하였으며, BTX 화합물의 최대 수율은 PVC와 ABS의 혼합비가 4:1일 때 16.14% 정도임을 확인하였다. 금속산화물을 첨가한 경우 액상 생성물의 수율은 혼합비 0.4의 CaO를 첨가했을 때 73%와 0.4의 $Cu_2O$를 첨가했을 때 70%인 최대값을 얻을 수 있었으며, 각각 혼합비 0.5인 CaO와 1.0인 $Cu_2O$를 첨가했을 때 기상 생성물에 포함된 염화수소를 완전히 제거할 수 있었다. 본 연구의 실험조건에서는 염화수소를 완전히 제거할 수 있고, 가장 높은 액상 수율을 얻을 수 있는 반응조건은 $500^{\circ}C$에서 혼합비 0.5인 CaO나 혼합비 1.0인 $Cu_2O$를 첨가하는 것으로 사료된다.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.182-189
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• 2021

입상 활성탄(GAC)에 의한 disperse yellow 3(DY 3) 염료의 흡착을 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH를 흡착변수로 하는 실험을 통해 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 조사하였다. pH 변화실험에서 활성탄에 대한 DY 3의 흡착은 산성영역인 pH 3에서 흡착률이 가장 높았다. 이는 양(+)으로 하전된 활성탄 표면과 DY 3의 음이온(OH^-) 사이의 정전기적 인력에 기인한 것으로 판단되었다. DY 3의 흡착평형자료로부터 Langmuir 등온흡착식에 가장 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(R_L) 값으로부터 활성탄이 DY 3을 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 알았다. 또한, Temkin 식의 흡착열 관련 상수의 값이 20 J mol^-1을 넘지 않아 물리 흡착 공정임을 알 수 있었다. 동력학 실험은 농도별 실험과 온도별 실험 모두 유사 이차 속도식이 오차율 10.72% 이내였다. Weber와 Morris의 입자내 확산 모델의 플로트는 두 단계의 직선으로 나타났다. Stage 2(입자내 확산)의 기울기가 stage 1(경계층 확산)의 기울기보다 작게 나타나 입자 내 확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. 활성탄에 의한 DY 3 흡착의 자유에너지 변화는 298 ~ 318 K에서 모두 음의 값을 나타냈으며, 온도가 증가할수록 자발성이 더 높아졌다. 활성탄에 대한 DY 3의 흡착반응의 엔탈피 변화는 0.65 kJ mol^-1 로 흡열반응이었으며, 엔트로피 변화는 2.14 J mol^-1 K^-1로 양의 값(positive value)을 나타냈다.