• 제목/요약/키워드: Permeability coefficients

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Gas Permeation Properties of Hydroxyl-Group Containing Polyimide Membranes

  • Jung, Chul-Ho;Lee, Young-Moo
    • Macromolecular Research
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    • 제16권6호
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    • pp.555-560
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    • 2008
  • A series of hydroxyl-group containing polyimides (HPIs) were prepared in order to investigate the structure-gas permeation property relationship. Each polymer membrane had structural characteristics that varied according to the dianhydride monomers. The imidization processes were monitored using spectroscopic and thermog-ravimetric analyses. The single gas permeability of He, $H_2$, $CO_2$, $O_2$, $N_2$ and $CH_4$ were measured and compared in order to determine the effect of the polymer structure and functional -OH groups on the gas transport properties. Surprisingly, the ideal selectivity of $CO_2/CH_4$ and $H_2/CH_4$ increased with increasing level of -OH incorporation, which affected the diffusion of $H_2$ or the solubility of $CO_2$ in HPIs. For $H_2/CH_4$ separation, the difference in the diffusion coefficients of $H_2$ and $CH_4$ was the main factor for improving the performance without showing any changes in the solubility coefficients. However, the solubility coefficient of $CO_2$ in the HPIs increased at least four fold compared with the conventional polyimide membranes depending on the polymer structures. Based on these results, the polymer membranes modified with -OH groups in the polymer backbone showed favorable gas permeation and separation performance.

혼화재료를 고려한 압축 및 인장상태에서 콜드조인트 콘크리트의 투수성 평가 (Permeability Evaluation in Cold Joint Concrete with Mineral Admixture under Compressive and Tensile Loading)

  • 최세진;김성준;문진만;권성준
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.576-587
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    • 2015
  • 본 연구에서는 하중조건과 혼화재료의 영향을 고려하여 콜드조인트를 가진 콘크리트의 투수성을 정량적으로 실험적으로 평가하였다. 물-결합재비 0.6과 40%의 고로슬래그 미분말 치환률을 가지는 콘크리트 시편에 콜드조인트 콘크리트를 유도하였으며, 압축영역에서는 최대응력의 0%, 30%, 60%, 인장영역에서는 최대응력의 60%로 하중수준을 고려하여 투수성을 평가하였다. OPC 콘크리트 투수계수는 Control에서 $2.41{\times}10^{-11}m/s$로 평가되었는데, 압축하중 30% 조건에서 $2.07{\times}10^{-11}m/s$로 감소하였으나 60% 조건에서는 $2.36{\times}10^{-11}m/s$로 증가하였다. 또한 GGBFS 콘크리트의 투수계수는 각각 $2.17{\times}10^{-11}m/s$, $1.65{\times}10^{-11}m/s$, $1.96{\times}10^{-11}m/s$로 같은 경향을 나타내었다. 인장영역에서는 OPC 배합의 투수계수는 Control에서 $2.37{\times}10^{-11}m/s$ 였으나 60% 조건에서 $2.67{\times}10^{-11}m/s$ 로 증가하였다. 또한 GGBFS 콘크리트에서는 각각 $2.17{\times}10^{-11}m/s$, $2.24{\times}10^{-11}m/s$로 평가되었다. 압축응력 조건에서 투수성은 하중의 증가에 따라 초기에 감소하다가 증가하였으며, 인장응력 재하시에서는 빠른 증가를 나타내었다. 이는 콘크리트내의 공극구조가 하중의 증가에 따라 압밀되고 이후 미세균열발생으로 인해 투수성이 증가하게 된다. 일반 콘크리트에 비해 고로슬래그 미분말, 하중조건, 콜드조인트는 투수성을 크게 변동시키므로 이를 고려한 투수성 평가가 필요한 것으로 확인되었다.

하수슬러지의 차수재 및 복토재로의 이용타당성에 관한 연구 (A Feasibility Study on the Use of Liner and Cover Materials Using Sewage Sludge)

  • 유남재;김영길;박병수;정하익
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.43-71
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    • 1999
  • 본 연구는 하수처리장 슬러지를 사용하여 매립지의 복토재 및 차수재의 건설재료로 개발하기 위하여 수행한 실험의 분석결과이다. 하수슬러지에 그의 지반공학적 물성증진을 위하여 화강토와 화력발전소의 부산물인 플라이애쉬를 주첨가물로 사용하고 부첨가물로 시멘트 및 벤토나이트를 소정의 혼합비율로 섞어서 각각 전단강도 증진과 투수계수 감소효과를 도모하였다. 주재료인 하수슬러지와 첨가재의 혼합비율을 변화시킨 혼합물에 대하여 다양한 실내실험을 수행하여 복토재 및 차수재의 설계기준의 적합성 여부를 조사하였다. 각 주재료, 첨가재, 혼합물의 비중, 입도분석, 액\ulcorner소성한계 실험을 실시하여 기본물성을 구하고 그들이 투수성, 다짐성, 압축성, 전단강도에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 혼합물에 대하여 실내다짐시험을 실시하여 최대건조단위중량과 최적함수비를 구하고 현장 다짐효율성을 평가하였다. 다짐혼합시료에 대하여 변수두 투수시험을 실시하여 투수계수를 구하는 한편 변수두 투수시험을 하중제어식 압밀시험중에 병행 실시하여 그들의 압밀정수 및 투수계수를 측정하였다. 슬러지의 장기적 안정성과 관련하여 크리프실험을 변수두 투수시험과 함께 실시하였다. 한편, 한달간을 부패시킨 다짐시료에 대하여 투수시험을 실시하여 슬러지내 유기물질 부패에 의한 투수계수에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 슬러지에 화강토, 플라이애쉬, 벤토나이트를 일정비율로 섞은 혼합물에 대하여 직접전단시험을 실시하여 전단강도정수를 구하였다. 시멘트와 혼합한 슬러지에 대하여 일축압축 강도시험을 실시하여 혼합비와 재령기간에 따른 압축강도 변화를 분석하였다. 한편, 다짐혼합시료에 대하여 CBR시험을 수행하여 그들의 주행성에 대한 평가를 실시하였다. 이와 같은 다양한 실험결과를 종합분석하여 매립지의 차수재 및 복토재로서 사용조건 만족여부를 검토하였다.

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강우-지하수위 상관성 분석을 통한 사질토층의 수리전도도 산정 (Determination of Hydraulic Conductivities in the Sandy Soil Layer through Cross Correlation Analysis between Rainfall and Groundwater Level)

  • 박승혁;손두기;정교철
    • 지질공학
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    • 제29권3호
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    • pp.303-314
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    • 2019
  • 얕은 대수층에서 매우 복잡한 함양과정을 거치는 지하수의 함양은 지표와 지하매질의 투수성에 의해 상당한 영향을 받는다. 투수성은 고유투수계수(intrinsic permeability)와 수리전도도(hydraulic conductivity)의 두 가지 개념으로 설명되며 이중 지표매질의 특성만으로 수리전도도를 구하려는 많은 연구가 이루어졌다. 본 연구에서는 경주지역 지하수기초조사에서 수행된 미고결퇴적물의 입도분포곡선과 강우-지하수위 교차상관분석을 토대로 회귀식을 사용하여 강우-지하수위 교차상관분석을 통한 수리전도도 산정식을 제안하고 실제현장에서 수행한 대수성 시험결과와 비교하여 그 적용성을 검토하였다. 그 결과 사질토 기반 충적층대수층에서 Zunker의 경험식에서 산정된 수리전도도와 강우-지하수위 최대 교차상관계수의 상관식이 자연로그형태로 증가하면서 결정계수 0.95 이상으로 매우 큰 상관성을 나타내었고 이 회귀식을 다른 관측공에 적용한 결과 실제 현장에서 수행한 대수성시험 결과와 평균제곱근오차가 2.83%로 나타나 강우-지하수위 모니터링 자료만으로 매우 신뢰할 만한 수리전도도를 추정할 수 있었다.

Magneto-thermo-elastic analysis of a functionally graded conical shell

  • Mehditabar, A.;Alashti, R. Akbari;Pashaei, M.H.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제16권1호
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    • pp.77-96
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    • 2014
  • In this paper, magneto-thermo-elastic problem of a thick truncated conical shell immersed in a uniform magnetic field and subjected to internal pressure is investigated. Material properties of the shell including the elastic modulus, magnetic permeability, coefficients of thermal expansion and conduction are assumed to be isotropic and graded through the thickness obeying the simple power law distribution, while the poison's ratio is assumed to be constant. The temperature distribution is assumed to be a function of the thickness direction. Governing equations of the truncated conical shell are derived in terms of components of displacement and thermal fields and discretised with the help of differential quadrature (DQ) method. Results are obtained for different values of power law index of material properties and effects of thermal load on displacement, stress, temperature and magnetic fields are studied. Results of the present method are compared with those of the finite element method.

HEAT AND MASS TRANSFER EFFECTS ON MHD NATURAL CONVECTION FLOW PAST AN INFINITE INCLINED PLATE WITH RAMPED TEMPERATURE

  • SHERI, SIVA REDDY;SURAM, ANJAN KUMAR;MODULGUA, PRASANTHI
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제20권4호
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    • pp.355-374
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    • 2016
  • This work is devoted to investigate heat and mass transfer effects on MHD natural convection flow past an inclined plate with ramped temperature numerically. The dimensionless governing equations for this investigation are solved by using finite element method. The effects of angle inclination, buoyancy ratio parameter, permeability parameter, magnetic parameter, Prandtl number, heat generation, thermal radiation, Eckert number, Schmidt number, chemical reaction parameter and time on velocity, temperature and concentration fields are studied and presented with the aid of figures. The effects of the pertinent parameters on skin friction, rate of heat transfer and mass transfer coefficients are presented in tabular form. The numerical results are compared graphically with previously published result as special case of the present investigation and results found to be in good agreement.

발포 알루미늄이 삽입된 환형관에서의 압력손실 및 강제대류 열전달 (Pressure Loss and Forced Convective Heat Transfer in an Annulus Filled with Aluminum Foam)

  • 노주석;이계복;이충구
    • 설비공학논문집
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    • 제17권9호
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    • pp.855-862
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    • 2005
  • An experimental investigation has been carried out for aluminum foam heat sink inserted into the annulus to examine the feasibility as a heat sink for high performance forced water cooling in the annulus. The local wall temperature distribution, inlet and outlet pressures and temperatures, and heat transfer coefficients were measured for heat flux of 13.6, 18.9, 25.1, 31.4 $kw/m^2$ and Reynolds number ranged from 120 to 2000. Experimental results show that the friction factor is higher than clear annulus without aluminum foam, while the significant augmentation in Nu is obtained. This technique can be used for the compactness of the heat exchanger.

A Molecular Dynamics Study on the Gas Permeation of Glassy Polymer

  • Goo, Hyung Seo;Kim, In Ho;Ha, SeongYong;Cho, Dae Myeong;Rhim, Ji Won;Nam, SangYong
    • Korean Membrane Journal
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    • 제6권1호
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    • pp.30-36
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    • 2004
  • The gas permeation performance of commercially available polyetherimide (Ultem$\^$/) is simulated by means of molecular dynamics methods. By the observation of trajectory, long distance hopping of gas molecules is needed to transverse from top to bottom of membrane. Two possibilities mechanism of diffusion phenomena through glassy polymers can be issued. Diffusion coefficients were calculated by Einstein relation equation. In solubility simulation, the value of the constants C'$\_$H/ and b for O$_2$ at 300 K were calculated. The diffusion and solubility coefficient of He for PEI were simulated in this simulation work. the permeability coefficient is 9.88 Barrer. This value is closed to experimental value of 9.4 Barrer.

고 다공성 물질에서 열 및 물질전달 (Heat and Mass Transfer in Highly Porous Media)

  • 이금배
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.685-693
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    • 1990
  • 본 연구에서는 복사열전달 효과를 알아보기 위해 에너지 방정식을 수치적으로 풀었으며, 그 결과를 열전달계수 및 온도의 항으로 나타내었다. 수치 해석적 모델의 검증을 위해 여러사람들이 물질전달과정 해석을 위해 사용한 나프타린 승화법(naphth- alene sublimation technique)을 이용하여 실험을 수행하였다. 또한 실험에 사용된 다공질체(ceramic blocks)의 침투율도 측정하였다.

Pulsatile Interpenetrating Polymer Networks Hydrogels Composed of Poly(vinyl alcohol) and Poly(acrylic acid) ; Synthesis, Characterization, and its Application to Drug Delivery Systems

  • Shin, Heung-Soo;Kim, So-Yeon;Lee, Young-Moo
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 추계학술대회
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    • pp.281-285
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    • 1996
  • Pulsatile swelling behaviors and their application to drug delivery system were studied by using interpenetrating polymer networks(IPN) hydrogels constructed with poly(vinyl alcohol) and poly(acrylic acid). The PVA/PAAc IPNs hydrogels were symthesized by UV irradiation tallowed by repetitive freezing and thawing method. These hydrogels showed pH and temperature sensitive swelling behaviors. From the release experiment, the release amount of model drug incorporated into these hydrogels showed pulsatile patterns. Permeability coefficients obtained by various solutes differed in response to changes of permeation conditions.

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