In recent times, development of nanofluid insulation for power transformers is a hot research topic. Many researchers reported the enhancement in dielectric characteristics of nano modified mineral oils. Considering the drawbacks of petroleum based mineral oil, it is necessary to understand the dielectric characteristics of nanofluids developed with natural ester based oils. Palm oil has better insulation characteristics comparable to mineral oil. However very few research reports is available in the area of nanofluids based on palm oil. Partial discharge (PD) is one of the major sources of insulation performance degradation of transformer oil. It is essential to understand the partial discharge(PD) characteristics by collecting huge data base of PD performance of nano modified palm oil which will increase its confidence level for power transformer application. Knowing these facts, in the present work, certain laboratory experiments have been performed on PD characteristics of nano $SiO_2$ modified palm oil at different electrode configurations. Influence of concentration of nano filler material on the PD characteristics is also studied. Partial discharge inception voltage, Phase resolved partial discharge (PRPD) pattern, PD signal time-frequency domain characteristics, PD signal equivalent timelength-bandwidth mapping, Weibull distribution statistical parameters of PRPD pattern, skewness, repetition rate and phase angle variations are evaluated at different test conditions. From the results of the experiments conducted, we came to understand that PD performance of palm oil is considerably enhanced with the addition of $nano-SiO_2$ filler at 0.01%wt and 0.05%wt concentration. Significant reduction in PD inception voltage, repetition rate, Weibull shape parameter and PD magnitude are noticed with addition of $SiO_2$ nanofillers in palm oil. These results will be useful for recommending nano modified palm oil for power transformer applications.
현재 많은 국가들이 천연자원이 고갈되는 문제에 직면해있고, 골재 공급이 어려운 상황이다. 이러한 상황을 고려하기 위하여 대체 자원 개발을 위한 다양한 연구들이 수행되어왔다. 특히, 방사성 폐기물의 차폐를 위해 사용되는 고밀도 채움재는 많은 양의 골재를 필요로 한다. 또한, 채움재의 차폐 성능 개선을 위해서는 채움재의 밀도 증가가 요구된다. 따라서 밀도가 높은 산업폐자원의 중량콘크리트 골재로의 활용성을 확대하기 위한 기초 자료의 제공을 위해 본 연구가 수행되었다. 실험결과, OPC의 경우, 고밀도 폐유리에 의해 감소된 콘크리트의 강도는 제강슬래그를 사용해도 개선되지 않으나, 광물질 혼화재를 결합재로 사용하면 성능이 개선되었다. 따라서 고밀도 폐유리와 제강슬래그를 중량 콘크리트에 적용할 경우, 광물질 혼화재와 함께 사용하고, FA보다는 BFS를 사용하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 한편, 제강슬래그를 중량콘크리트의 골재로 대체할 경우, 제강슬래그의 높은 밀도로 인하여 탄성계수와 차폐성능의 개선이 가능할 것으로 판단된다.
전자폐기물의 발생량이 급증하고 있고, 전자폐기물로 인한 환경오염 혹은 자원낭비등과 같은 문제를 야기하고 있다. 따라서 전자 폐기물 안에 포함된 중금속을 재활용할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 한편, 채움재(콘크리트 혹은 모르타르)는 방사성폐기물의 차폐를 위해 사용되나, 방사성 차폐 성능을 확보한 재료를 적용하고 있지 않다. 따라서 채움재는 차폐성능에 관한 신뢰가 부족한 상황이다. 그러므로 본 연구에서는, 전자폐기물을 채움재의 잔골재로 적용하기 위하여 콘크리트의 역학적 특성을 평가하였다. 실험결과, 압축강도, 휨강도, 탄성계수 및 $1{\mu}m$ 영역의 공극이 상당히 영향을 받는 것으로 나타났으나, 광물질 혼화재를 결합재로 사용하면 성능이 개선되었다. 따라서 전자폐기물은 채움재의 잔골재로써 적용이 가능할 것으로 판단된다.
종이에 대한 수요가 꾸준히 증가함에 따라 백상지 고지(White ledger)나 신문지 고지(Old newspaper pulp)등의 재활용지에 대한 중요성이 지속적으로 증가하고 있다. 또한 재활용지의 사용은 산림자원의 보호와 지구온난화 등의 환경문제 차원에서 더욱 부각되고 있다. 하지만 재활용지의 경우 종이에 필수적인 광학적 성질이 저하하고 기계적 성질이 감소하는 등 일반 종이에 비해 단점을 가지고 있다. 이러한 재활용지의 문제점을 보완하기 위해 입자 크기에 따라 $0.1{\mu}m{\sim}0.9{\mu}m$의 교질형 초미립자와 $0.1{\mu}m{\sim}0.9{\mu}m$의 입방형 미립자로 나눠지는 침강성 탄산칼슘을 In-situ 공정으로 재생펄프 표면에 합성하였다. 서로 다른 결정 형태와 크기가 다른 침강성탄산칼슘이 재활용지의 광학적 기계적 물성에 어떠한 영향을 주는지 연구하였다. 또한 화학펄프와의 혼합을 통해 침강성 탄산칼슘이 코팅된 재생펄프의 기계적 물성을 감소시키는 점을 보완하여 다른 첨가물에 전혀 의존하지 않고도 우수 재활용 인증마크인 GR규격을 만족하는지 알아보았다.
This study was performed to evaluate the effect of inorganic polyphosphate on bone formation in the calvaria of rabbit in the procedure of guided bone regeneration with bovine cancellous bone graft and titanium reinforced expanded polytetrafluoroethylene(TR-ePTFE) membrane. The rabbits were divided into four groups. Control group I used only TR-ePTFE membrane, control group II used TR-ePTFE membrane and deproteinized bovine bone mineral soaked in saline, experimental group III and IV used TR-ePTFE membrane and deproteinized bovine bone mineral soaked in 1% or 2% inorganic polyphosphate respectively. After decortication in the calvaria, GBR procedure was performed on 12 rabbits with titanium reinforced ePTFE membrane filled with deproteinized bovine bone mineral soaked in saline or inorganic polyphosphate. The animals were sacrificed at 2 weeks, 4 weeks, and 8 weeks after the surgery. Decalcified and non-decalcified specimens were processed for histologic and immunohistochemistric analysis. 1. Titanium reinforced ePTFE(TR-ePTFE) membrane showed good spacemaking and cell occlusiveness capability, but it showed poor wound stabilization. 2. The deproteinized bovine bone mineral did not promote bone regeneration, but it acted as a space filler. 3. There was no complete resorption of the deproteinized bovine bone mineral within 8 weeks. 4. 1% inorganic polyphosphate did not promote bone formation, but 2% inorganic polyphosphate promoted bone formation. Within the above results, 2% inorganic polyphosphate could be used effectively for bone regeneration.
Reflection properties, such as specular reflection and diffuse reflection, are very important optical properties for the reflector, which has high reflectance in the display and architecture industry. Calcite is lowcost, nontoxic, and stable over a wide temperature range. Therefore, it is one of the most widely using fillers in many industries and has some advantages over titania as a filler to improve reflectance. However, optical properties, especially those of ceramic-filled composites, have not been analyzed. We studied the reflectance of calcite composites with their surface roughness. The reflectance of the composites was determined using a UV-visible spectrometer. The surface morphology and the micro-structure of the composites were investigated by atomic force microscope. The reflectance of the composites was improved by increasing the content of calcite in the calcite-frit composite. The reflectance is related with the surface roughness in the composites. However, the reflectance depends on the calcite contents in materials with similar surface roughness.
섬유강화플라스틱(glass fiber reinforced plastics)은 수지에 섬유상의 보강재를 복합화하여 고강도 특성을 나타내게한 대표적인 플라스틱 복합소재이다. 섬유강화플라스틱 성형제품의 기계적 물성을 결정하는 요소는 강화재로 사용되는 섬유상 소재이므로 섬유소재에 대한 연구는 관심이 높은 대상이나, 기지재를 구성하는 수지의 물성에 영향을 미치는 충진재의 영향에 관한 연구는 많지 않은 편이다. 그러나, 플라스틱 또는 수지 조성물의 물성은 미네랄 충진재에 의하여 결정되며, 기지재가 복합소재에 미치는 영향이 높은 만큼 본 연구에서는 $3-6{\mu}m$ 크기의 중질 탄산칼슘을 사용하여 충진재의 크기와 첨가량이 섬유강화복합체에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 시편은 시트몰딩 컴파운드(SMC, Sheet molding compound) 방법에 의하여 제조되었으며, 기계적 특성은 굴곡강도와 인장강도 결과를 비교 분석 하였다. 그 결과 탄산칼슘의 크기 또는 첨가량이 성형시편의 기계적 강도에 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있었으며, 그 중에서도 가장 낮은 평균 입경 ($2.8{\mu}m$) 조건에서 가장 높은 기계적 특성을 나타냈다.
석탄재는 석탄 연소 시 발생하는 것으로 포집 방법에 따라 비산재와 바닥재로 나눌 수 있다. 비산재와 바닥재는 특성에 따라 다양한 용도로 재활용이 가능하다. 호주는 세계에서 네 번째로 석탄을 생산하는 국가이며 석탄재를 시멘트, 콘크리트, 광산 채움재, 농업용 토양 개량제 등으로 활용하고 있다. 비산재는 시멘트, 콘크리트용 보충제로 사용하면 시멘트의 강도와 콘크리트의 내구성을 향상시킬 수 있다. 광산 채움재로 석탄재를 활용하면 지반을 안정화시킬 수 있으며 석탄재의 다량 처리가 가능하다. 석탄재는 주로 알카리성이므로 광산 채움재로 사용 시 산성광산배수를 중화시킬 수 있다. 또한, 토양 개량제로 사용하면 산도 개선 효과를 얻을 수 있으며 토양의 물리적 특성 개선이나 식물에 필요한 원소를 공급할 수 있다. 호주 비산재는 식물 독성에 영향을 미치는 미량 원소 함량이 낮으며, 방사성 원소 함량도 토양 배경 농도 범위 내에 존재하기 때문에 재활용 가능성은 더 확대될 것이다. 석탄재의 특성은 연소에 사용한 석탄의 특성과 관련이 있으며 한국은 호주에서 석탄을 수입하기 때문에 한국의 석탄재도 다양한 용도로 재활용이 가능할 것이다.
Al-Tayeb, Mustafa Maher;Abu Bakar, B.H.;Akil, Hazizan Md.;Ismail, Hanafi
Computers and Concrete
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제11권1호
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pp.63-73
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2013
In this study, the effect of reducing cement by proportional addition of waste powder rubber on the performance of concrete under impact three-point bending loading were investigated experimentally and numerically. Concrete specimens were prepared by adding 5%, 10% and 20 % of rubber powder as filler to the mix and decreasing the same percentage of cement. For each case, three beams of $50mm{\times}100mm{\times}500mm$ were loaded to failure in a drop-weight impact machine by subjecting them to 20 N weight from 300mm height, while another three similar beams were tested under static load. The bending load-displacement behavior was analyzed for the plain and rubberized specimens, under static and impact loads. A three dimensional finite-element method simulation was also performed by using LUSAS V.14 in order to study the impact load-displacement behavior, and the predictions were validated with the experimental results. It was observed that, despite decreasing the cement content, the proportional addition of powder rubber until 10% could yield enhancements in impact tup, inertial load and bending load.
The reliability of power transmission and distribution depends up on the consistency of insulation in the high voltage power transformer. In recent times, considering the drawbacks of conventional mineral oils such as poor biodegradability and poor fire safety level, several research works are being carried out on natural ester based nanofluids. Earlier research works show that sunflower oil has similar dielectric characteristics compared with mineral oil. BIOTEMP oil which is now commercially available in the market for transformers is based on sunflower oil. Addition of nanofillers in the base oil improves the dielectric characteristics of liquid insulation. Only few results are available in the literature about the insulation characteristics of nano modified natural esters. Hence understanding the influence of addition of nanofillers in the dielectric properties of sunflower oil and collecting the database is important. Considering these facts, present work contributes to investigate the important characteristics such as partial discharge, lightning impulse, breakdown strength, tandelta, volume resistivity, viscosity and thermal characteristics of $SiO_2$ nano modified sunflower oil with different wt% concentration of nano filler material varied from 0.01wt% to 0.1wt%. From the obtained results, nano modified sunflower oil shows better performance than virgin sunflower oil and hence it may be a suitable candidate for power transformer applications.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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