• 제목/요약/키워드: Micro pore size

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해양 지중저장층내 초임계 $CO_2$ 유동에 대한 전산모사 (Numerical Simulation of Supercritical $CO_2$ Flow in a Geological Storage Reservoir of Ocean)

  • 최항석
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.251-257
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    • 2011
  • 이산화탄소의 해양 지중저장에 대한 전산모사를 위해 실제 이산화탄소가 저장되는 해양 지중 저장층에 대한 3차원 전산모형을 개발하였다. 특히, 실제 저장층의 3차원 구조를 모사하기 위하여 공극의 크기를 불규칙(random)적으로 부여하는 수치적 방법을 고안하여 3차원 전산모형을 구성하였고, 이를 균일한 공극 구조의 경우와 비교하였다. 이렇게 구성된 3차원 공극모형 내의 초임계 이산화탄소 유동을 시뮬레이션하기 위하여 전산유체역학을 사용하였다. 이러한 초임계 이산화탄소의 시뮬레이션에는 실제 저장층의 환경 즉 온도 및 압력을 동일하게 모델링하여 적용하였다. 공극 구조가 $CO_2$의 유동에 미치는 영향을 살펴보기 위해, 세 가지 형태의 3차원 전산모형의 공극 구조 내부를 흐르는 초임계 이산화탄소 유동에 대한 수치해석을 수행하였으며, 특히 3차원 전산모형의 내부유동에 대한 압력강하 및 투수율을 계산하여 본 모형이 해양 지중저장의 전산모사에 적합한지를 판단하고, 이산화탄소 유량 증가에 따른 초임계 이산화탄소 유동의 특성을 살펴보았다.

마이크로 액적/기포 유동반응기에서 ZnO 입자의 연속제조 특성 (Characteristics of Continuous Preparation of ZnO Powder in a Micro Drop/bubble Fluidized React)

  • 이승호;양시우;임대호;유동준;이찬기;강경민;강용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권5호
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    • pp.597-602
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    • 2015
  • 직경이 0.03 m이고 높이가 1.5 m인 마이크로 액적/기포 유동반응기에서 ZnO 입자의 연속제조 특성을 검토하였다. 마이크로 액적을 운반하는 기체의 속도는 6.0 L/min, 전구체 중 Zn이온의 농도는 0.4 mol/L로 유지하였다. ZnO 입자의 합성을 위한 반응의 온도(973 K~1,273 K)와 마이크로 기포의 유속 (0~0.4 L/min)이 합성된 ZnO 입자의 기공 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 본 연구의 실험범위에서 ZnO 입자의 합성온도는 1,073 K가 합성된 ZnO 입자의 기공을 극대화하는데 최적이었다. 또한, 반응기에서 연속 제조되는 ZnO 입자의 평균크기는 반응온도가 증가함에 따라 감소하였으며 입자의 표면은 점점 매끄럽게 단순화되었다. 반응기 내부에 마이크로 기포를 유입함으로써 유입하지 않는 경우와 비교하여 합성된 ZnO 입자 내부에 기공을 효과적으로 형성시킬 수 있었으며, 평균 BET면적을 58%까지 증가시킬 수 있었다. 마이크로 액적/기포 유동반응기를 사용하여 연속 합성한 ZnO 입자의 평균입도는 반응온도에 따라 $1.25{\sim}1.75{\mu}m$이었다.

Ink setting and back trap mottle

  • 김병수;박종열
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.70-79
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    • 2003
  • Paper coating can give smoothness surface and good printability to uncoated paper. Macro roughness of base paper would be decreasing its groove and grit in view of side. Nevertheless its improving effect for paper, some kind of problem is showing in the fine coated paper. Especially, back trap mottle is one of serious problems in printing with fine coated paper. Printers can not adjust conditions to overcome the problem. Also large amounts of paper can be rejected. There are many factors that influence back trap mottle. However it is not clear what the important parameters are in back trap mottle. Back trap mottle has some relationship with ink setting but good guidelines are not clear. Back trap mottle has been linked to non-uniform ink setting. We do not know how much variation in setting we can tolerate. Other mottle issues such as micro-picking and ink refusal are still common. This paper was prepared to identify correlation with ink setting and delta ink density obtained from experiment and then tried to find out some relationships with ink setting and back trap mottle. Basically fine calcium carbonate and ciay was used for main components and coarse calcium carbonate was mixed in two fine pigments to change its porosity and ink acceptance. Micro ink tack force at KRK printing tester was adapted to measure ink setting rate. KRK units were used for back trap mottle simulation and two printed samples were prepared to check delta ink density. Clay base coating has more fast ink setting time than calcium carbonate's though smoothness of clay was better than calcium carbonate. It could be explained by that clay has finer pore in its coating than calcium carbonate. DID(delta ink density) has shown a good correlation with ink setting time from micro ink tack. The total pore volume of coating layer did not match with ink setting and DID. From the results we might conclude coating that has fine pore size around 0.05 ${\mu}m$ can be exposed to high possibility of back trap mottle.

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통계적 확산이론에 기초한 다공질체의 유동관망 유동해석 기법 개발 (Development of a Pipe Network Fluid-Flow Modelling Technique for Porous Media based on Statistical Percolation Theory)

  • 신휴성
    • 지질공학
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    • 제23권4호
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    • pp.447-455
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    • 2013
  • 본 연구에서는 다공질 지반체내의 투수계수를 계산하기 위하여 정방형의 배열형태를 갖는 유동관망(pipe network) 유동해석 모델을 개발하였다. 본 유동관망을 통한 유체의 흐름 메커니즘은 통계적 침투이론(percolation theory)에 기초하여 정의된다(Stauffer and Aharony, 1994). 여기서, 개별 유동관의 직경들이 주어진 다공질 매질의 공극률과 공극크기 분포특성을 기초로 하여 통계적으로 지정됨으로 계산된 유체흐름은 불균일한 채널 유동 형태로 나타난다. 본 유동해석에서는 유동관망 모델의 한쪽 경계면에 가압된 유체가 투입되고 다른 측면 경계면들은 흐름을 억제하는 경계조건을 두어 한 방향으로 유동관망을 통해 유체의 흐름을 유도하여 모델링된다. 이때, 흐름을 허용할지를 정의하는 확산조건(percolation condition)이 각 유동관에 부여되며, 이는 각 유동 경로의 직경과 재료면 특성을 기초로 계산된 삼투압(capillary pressure) 수준에 의해 정의된다. 유체가 유입되는 면의 수압에 대해 전체 유동관망 모델 내의 수압 분포가 평형을 이루면 유출되는 면의 수압이 일정해 지며, 유입면의 수압과 계산된 유출면의 수압 및 유동량을 Darcy 방정식에 적용하면 유동관망 모델로 모사된 다공질 매질의 투수계수를 얻어 낼 수 있다. 본 연구에서는, 민감할 것으로 예상된 유동 격자망의 규모의 투수계수 결과값에 대한 민감도를 검토하였으며, 실제 석유개발 현장에서 수집된 시추코어에 대해 측정된 투수계수값과 제안 네트워크 모델을 이용한 계산값과 비교하여 합리적인 범위 내에서 잘 부합됨을 보였다.

다공성실리콘의 탄화를 이용한 PL의 열적안정성 증진 (Enhancement of Thermal Stability in Photoluminescence by Carbonization of Porous silicon)

  • 최두진;서영제;전희준;박홍이;이덕희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.467-472
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    • 1997
  • Porous silicon was prepared by an anodic etching. The pore size was about 10 nm at an etching time of 20 sec and a current density of 20 mA/$\textrm{cm}^2$. The porous layer was composed of an micro-porous layer (0.6 ${\mu}{\textrm}{m}$) and a macro-porous layer (10 ${\mu}{\textrm}{m}$). Room temperature PL with maximum peak 6700$\AA$ appeared. The peak disappeared by an oxidation reaction when the porous silicon was heated to 100~20$0^{\circ}C$ in atmosphere. In order to avoid the oxidation a heat treatment was done in H2 atmosphere. The micro-pore and Si column, which formed quantum well, were collapsed by the high temperature. The PL maximum peak of heated sample was gradually red-shifted and showed about 300$\AA$ red-shift at 50$0^{\circ}C$. The intensity of PL was maintained to high temperatures in lower pressures. The porous Si was carbonized in C2H2+H2 gas in order to increase thermal stability. The carbonization of the porous Si prevented red-shift of the maximum PL peak caused by sintering effect at high temperatures, and the carbonized porous Si showed Pl signal at higher temperatures by above 20$0^{\circ}C$ than the sample in H2 atmosphere.

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2-butoxyethanol 첨가에 따른 고분자 구조가 분리막 구조에 미치는 영향 (Effect of Polymer Structure on Membrane Morphology by Addition of 2-butoxyethanol)

  • 손예지;김노원
    • 멤브레인
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    • 제21권4호
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    • pp.377-388
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    • 2011
  • 침지법을 이용한 상전이 공정으로 polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES) and polyphenylsulfone (PPS)의 정밀여과 평막을 제조하였다. 용매로는 dimethyl formamide (DMF)를, 습윤제 고분자로는 polyvinylpyrrolidone (PVP)를 사용하였으며 pore 형성 촉매로 2-butoxyethanol (BE)을 사용하였다. 얻어진 분리막들은 SEM과 micro permporometer를 이용하여 morphology를 분석하였으며 순수투과도를 측정하여 분리막의 투과성능을 측정하였다. BE의 첨가를 통하여 분리막의 기공을 성장시킬 수 있었으며 고분자 구조에 따라 분리막의 morphology 변화를 관찰할 수 있었다. PSF, PES, PPS 분리막의 평균기공의 크기는 각각 0.282, 0.330, $0.308{\mu}m$이었으며 공극률은 68.5, 66.1, 66.4%로 유사한 값을 나타내었다. 그러나 PPS 분리막의 경우 PSF, PES 분리막에 비해 높은 기공 밀도와 좁은 기공 분포를 관찰할 수 있었다. 그 결과 PPS 분리막의 순수 투과 유량은 $357L/m^2\;hr$으로 PSF ($196L/m^2\;hr$)나 PES membrane ($214L/m^2\;hr$) 분리막에 비해 훨씬 증가함을 보였다.

동결-젤 주조 공정 기반 삼차부틸알코올을 이용한 단일방향 기공구조를 가지는 이상인산칼슘 세라믹 지지체의 제조 및 특성평가 (Fabrication and Characterization of Biphasic Calcium Phosphate Scaffolds with an Unidirectional Macropore Structure Using Tertiary-Butyl Alcohol-Based Freeze-Gel Casting Method)

  • 김경록;옥경민;김동현;박홍채;윤석영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.263-268
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    • 2013
  • Porous biphasic calcium phosphate scaffolds were fabricated by a freeze-gel casting technique using a tertiary-butyl alcohol (TBA)-based slurry. After sintering, unidirectional macropore channels of scaffolds aligned regularly along the TBA ice growth direction were tailored simultaneously with micropores formed in the outer wall of the pore channels. The crystallinity, micro structure, pore configuration, bulk density, and compressive strength for the scaffolds were investigated with X-ray diffractometery, scanning electron microscopy analysis, a water immersion method, and a universal test machine. The results revealed that the sintered porosity and pore size generally resulted in a high solid loading which resulted in low porosity and small pore size, which relatively increased the higher compressive strength. After being sintered at $1100-1300^{\circ}C$, the scaffolds showed an average porosity and compressive strength in the range 35.1-74.9% and 65.1-3.0 MPa, respectively, according to the processing conditions.

CHARACTERISTICS OF RESIDUAL CARBON DERIVED FROM THE COMBUSTION OF VACUUM RESIDUE IN A TEST FURNACE

  • Park, Ho-Young;Seo, Sang-Il
    • Environmental Engineering Research
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    • 제12권3호
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    • pp.109-117
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    • 2007
  • The characteristics of carbonaceous particles collected from the combustion of Vacuum Residue (VR) in a test furnace have been investigated. The physical and chemical characterization includes particle size, scanning electron microscopy of the surface structure, measurement of porosity, surface area and density, EDX/XRD analyses and measurement of chemical composition. The studies show that the carbonaceous VR particles are very porous and spheroidal, and have many blow-holes on the surface. The particles become smaller and more sponge-like as the reaction proceeds. The present porosity of VR particles is similar to that of cenospheres from the combustion of heavy oil, and the majority of pores are distributed in macro-pores above $0.03\;{\mu}m$ in diameter. Measurements of pore distribution and surface area showed that the macro-pores contributed most to total pore volume, whereas the micro-pores contributed to total surface area.

Nanoporous Membrane with Ultrahigh Selectivity and Flux Suitable for Filtration of Viruses

  • Yang, Seung-Yun;Ryu In-Cheol;Jang, Sung-Key;Kim, Jin-Kon;Russell Thomas P.
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.313-313
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    • 2006
  • In this study, we describe a new double layered nanoporous membrane suitable for virus filtration. One layer is an 80 nm thick film having cylindrical pores with diameters of 15 nm and a narrow pore size distribution. This layer is prepared by using a thin film of the mixture of a block copolymer and a homopolymer, and mainly acts to separate viruses. The support layer (${\sim}150\;microns\;thick$) is a conventional micro-filtration membrane with a broad pore size distribution. This asymmetric membrane showed very high selectivity and flux for the separation of human rhinovirus type 14 (HRV 14) which has a diameter of ${\sim}30\;nm$ and is a major pathogen of the common cold in humans.

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Microsotructure Designed Porous Apatite Ceramics Prepared by Hydrothermal Method

  • Ioku, Koji;Fukuhara, Michiko;Fujimori, Hirotaka;Goto, Seishi
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제5권2호
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    • pp.162-164
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    • 1999
  • Microsotructure designed porous ceramics of calcium hydroxyapatite $(Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2)$ were prepared by hydrothermal method. The particle size, shape, and the micro-pore size of the porous hydroxyapatite ceramics could becontrolled. The hydroxyapatite was non-stoichiometric apatite with calcium deficient compositions (Ca/P ratio < 1.67). The composition of non-stoichiometric hydroxyapatite ceramics could be controlled from 1.50 to 1.63 in Ca/P ratio. The hydroxyapatite ceramics preparedc at $105^{\circ}C$ under the saturated vapor pressure for 20h were composed of rod-shaped crystals with about 10$\mu\textrm{m}$ in length with the mean aspect ratio of 40. The porous ceramics of calcium deficient hydroxyapatite had about 45% porosity with the inter-connecting pore structure. Porous hydroxyapatite ceramics prepared hydrothermally had the compressive strength of about 10 to 30 MPa. In addition, porous ceramics of $\beta$-tricalcium phosphate ($\beta-Ca_3(PO_4)_2$) were prepared from the calcium deficient hydroxyapatite.

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