• 제목/요약/키워드: Optimization of Operating Condition

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환경대기 중 유해성 VOC에 대한 자동연속 측정방법의 성능 최적화에 관한 연구 (A Study on the Performance Optimization of a Continuous Monitoring Method for Hazardous VOCs in the Ambient Atmosphere)

  • 손은성;서영교;이동현;이민도;한진석;백성옥
    • 한국대기환경학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.523-538
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    • 2009
  • Recently, there has been a keen demand for real-time automatic monitoring of VOCs not only in Korea but other developed countries. We carried out this study to evaluate and to optimize the performance of a continuous automatic monitoring system for hazardous VOCs (HVOCs) in the ambient atmosphere, using an on-line GC system. The online system normally consisted of a Nafion dryer prior to a cold trap of an automatic thermal desorption apparatus and a GC system equipped with two detectors, i.e. PID and ECD. Preliminary tests conducted to check out any contamination of the system revealed an evidence of significant artifact formation of benzene, and it was found that the Nafion dryer (even brand new one) is the source of the benzene artifact. Thus, all the subsequent experiments in this study was carried out inevitably by removing the Nafion dryer. The on-line GC method was investigated with a variety of QC/QA performance criteria such as repeatability, linearity, lower detection limits, and accuracy. In order to find out the best operating condition for the on-line GC system, three different types (in terms of adsorption strength) of cold trap combinations were tested, i.e. (i) Tenax-TA and Carbopack-B combination (weak and hydrophobic); (ii) Tenax-TA, Carbopack-X and Carboxen-1000 combination (strong and hydrophilic); and (iii) Tenax-TA and Carbopack-X combination (medium and hydrophobic/hydrophilic). The USEPA TO-17 manual method was selected as a reference method to evaluate the performance of the on-line method. A series of experiments revealed that the system performance was superior to others when a cold trap packed with hydrophilic adsorbents (Tenax-TA/Carbopack-X/Carboxen-1000 combination) was used and operated at $25^{\circ}C$. However, the system with a cold trap packed with a combination of Tenax-TA and Carbopack-X is more recommended for field applications since the carboxen-1000 adsorbent is too sensitive to water vapor, and hence the performance of the system might be very unstable to humid samples or during rainy days. Furthermore, the precision and accuracy criteria of the Tenax-TA/ Carbopack-X combination were generally compatible with the triple adsorbents cold trap. The continuous automatic monitoring method is, thus, considered very useful to real-time monitoring to understand the variations of VOCs concentrations in ambient air, as it adopts much simpler procedures in sampling, analysis, and data integration steps than manual monitoring methods. However, it should be noted that there is a high possibility of benzene artifacts formation through the Nafion dryer, which is often installed to remove water vapor in air samples before being adsorbed onto the cold trap. Therefore, if a Nafion dryer is used in any studies of monitoring VOCs, the benzene contamination should be carefully examined before carrying out obtaining the data.

초임계유체 추출을 이용한 포도씨 tocotrienol 추출조건 최적화 (Optimization of Supercritical Fluid Extraction of Tocotrienol from Grape Seed)

  • 김경미;우관식;황인국;이연리;이준수;정헌상
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.37-41
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    • 2009
  • 포도가공 시 발생되는 부산물인 포도씨로부터 유용성분인 vitamin E 및 tocotrienol을 초임계 유체추출방법으로 최적화 하였다. 추출 온도(30-$50^{\circ}C$, $X_1$), 추출압력(17-25MPa, $X_2$) 및 추출시간(1-5 hr, $X_3$)을 변수로 반응표면 분석법으로 vitamin E 및 tocotrienol 함량을 측정하였다. 초임계 이산화탄소상에서 vitamin E 및 tocotrienol 함량은 추출온도, 압력 및 시간이 증가함에 따라 증가하였다 (plt;0.001). 각각의 추출조건 가운데 $40^{\circ}C$, 20 MPa 및 5 hr에서 vitamin E는 8.65 mg/100 g 그리고 tocotrienol은 7.88 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 반응표면분석에 의한 최적추출조건은 $40^{\circ}C$, 20.7MPa 및 3.8 hr으로 나타났으며, 이 때의 vitamin E 및 tocotrienol 함량은 각각 8.20 mg/100 g 및 7.42 mg/100 g으로 나타났다. Vitamin E 및 tocotrienol 함량에 대한 실측값은 통계적 예측값의 각각 99.27-106.10% 및 96.09-106.60%로 나타나 추출조건의 유효성이 인정되었다. 또한 유기용매 추출시 vitamin E 및 tocotrienol 함량은 각각 8.18 mg/100 g 및 7.24 mg/100 g이었다. 따라서 용매추출법과 초임계 이산화탄소 추출법을 비교했을 때 초임계 이산화탄소 추출법을 이용하는 것이 더 효과적으로 vitamin E 및 tocotrienol을 추출할 수 있을 것으로 판단되었다.

전술차량 FRP 구조물 적층 구조 최적화를 통한 강도개선 방안 연구 (A study on the way to improve strength of LTV's FRP structures by optimizing laminated structure)

  • 김선진;박진원;김성곤;강태우;신철호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.468-476
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    • 2019
  • 본 연구는 전술차량에 적용된 FRP 구조물의 품질문제 해소 및 예방을 위한 강도개선 방안에 대한 것이다. 소형전술차량은 후드조립체와 후방밴 조립체 등에 FRP 소재를 적용하여 전체적인 차량의 여유중량(공차중량)을 확보하였다. 그러나 FRP가 갖는 태생적인 한계로 인해 접합부 균열과 같은 초기 품질문제가 다수 발생되었다. 더구나, 후드조립체는 개발 시 고려한 조건과 다른 비정상적인 조건으로 운용됨을 확인하였다. 이러한 비정상적인 조건으로 장기간 장비 운용 시 해당 부품의 내구수명 저하가 우려되었다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 FRP 구조물의 문제점에 대한 개선과 운용개념 변화에 따른 설계 안전율 추가 확보를 위한 굴곡강도 향상을 목표로 적층구조 최적화를 수행하였다. 그 결과, 접합부는 FRP 소재 적층수를 증가시킴으로써 후드조립체와 후방밴 조립체의 굴곡강도가 각각 8.1배, 1.5배 개선되었다. 또한, 후드조립체의 모재 부위는 FRP 적층구조 최적화를 통해 굴곡강도 1.4배 향상시켰으며, 그 결과 비정상 운용조건에 대한 내구수명 확보 및 한계하중 1.7배 개선효과를 확인하였다.

댐-보 최적 연계운영을 통한 용수공급능력 평가에 관한 연구 (A Study on Evaluation of Water Supply Capacity with Coordinated Weirs and Multi-reservoir Operating Model)

  • 채선일;김재희;김승권
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권8호
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    • pp.839-851
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    • 2012
  • 일반적으로 수계의 용수공급능력을 평가하기 위해서는 수요량을 단계적으로 증가시키며 용수부족 여부를 검토하고 그 결과에 따라 수요량을 조정하는 시행착오법을 사용한다. 이것은 시뮬레이션 모형 뿐 아니라 최적화모형의 경우에서도 마찬가지다. 그러나 이 같은 시행착오법은 수차례의 최적화를 반복하는 번거로움을 수반한다. 이에 본 연구에서는 물 부족이 발생하지 않은 최대 용수공급능력을 보다 쉽게 찾을 수 있도록 2단계의 목표계획기반 최적화 모형을 제시하였다. 즉, 제1단계에서는 제시된 모형을 유입량 정보가 정확하다는 가정아래 최대 용수공급능력을 산정한다. 그리고 제2단계에서는 실제 용수공급상황에서는 미래 유입량에 대한 정보가 없는 점을 고려하여 최대 갈수기간에 한해 실시간 모의운영을 통하여 용수공급능력을 산정한다. 이 방법을 다기능 보가 신설되어 기존 수문환경과 차이점을 보이는 금강수계에 적용하고, 완전한 정보가 있는 경우와 그렇지 않은 경우의 결과를 비교함으로써 유입량 정보가 용수공급능력에 미치는 영향을 이해하고 평가할 수 있었다.