• 대한기계학회논문집B
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• 제32권11호
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• pp.824-831
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• 2008

We present a continuous size-dependent particle separator using a negative dielectrophoretic (DEP) virtual pillar array. Two major problems in the previous size-dependent particle separators include the particle clogging in the mechanical sieving structures and the fixed range of separable particle sizes. The present particle separator uses the virtual pillar array generated by negative DEP force instead of the mechanical pillar array, thus eliminating the clogging problems. It is also possible to adjust the size of separable particles since the size of virtual pillars is a function of a particle diameter and applied voltage. At an applied voltage of 500 kHz $10\;V_{rms}$ (root mean sqaure voltage) sinusidal wave and a flow rate of $0.40\;{\mu}l\;min^{-1}$, we separate $5.7\;{\mu}m$-, $8.0\;{\mu}m$-, $10.5\;{\mu}m$-, and $11.9\;{\mu}m$-diameter polystyrene (PS) beads with separation purity of 95%, 92%, 50%, and 63%, respectively. The $10.5\;{\mu}m$- and $11.9\;{\mu}m$-diameter PS beads have relatively low separation purity of 50% and 63%. However, at an applied voltage of $8\;V_{rms}$, we separate $11.9\;{\mu}m$-diameter PS beads with separation purity over 99%. Therefore, the present particle separator achieves clog-free size-dependent particle separation, which is capable of size tuning of separable particles.

• 자원리싸이클링
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• 제20권1호
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• pp.28-36
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• 2011

국내의 경우 내화재는 일정 기간이 지나면 대부분 폐기 처분되고 있으며, 폐기되는 내화재의 50% 이상이 탄화되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 내화재를 색상인식 방법으로 선별하여 재활용 가능성을 검토하였다. 선별기 광원의 색온도가 자연광에 가까운 6,500K에서 순도 97.2%의 회수물을 얻었으며, 자연광에 가까울수록 주변 광원의 간섭이 적어 선별효율이 우수한 것으로 조사되었다. 실험결과 투입 컨베이어 벨트의 속도 800 mm/sec에서 순도 98.8%, 회수율 98.1%로 조사되었으며, 시료크기 20~30 mm에서 순도 및 회수율은 각각 98.2%, 98.4%로 조사되었다. 회수물의 순도 및 선별효율은 컨베이어 벨트의 속도가 느릴수록, 시료의 크기가 클수록 향상되는 것으로 조사되었다. 그러나, 본 색상 자동선별 시스템의 처리용량 및 폐내화재의 재활용성 등을 고려할 경우 최적의 선별조건은 색온도 6,500K, 컨베이어 벨트 속도 1,000 mm/sec, 시료 크기 20mm이하인 것으로 판단된다. 카메라 해상도를 고정하고 인지 영역을 좁게 하여 시료 크기 -10 mm, 벨트컨베이어 속도 1,000 mm/sec에서 순도 97%이상, 회수율 및 선별효율이 각각 98%, 96%이상인 것으로 나타났으며, 동일해상도에서 인지영역이 좁을수록 순도 및 선별효율을 높일 수 있는 것으로 조사되었다.