• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1-7
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• 2017

분무식 노즐(spray nozzle)은 액체의 표면을 증가시키기 위해 에너지를 공급하여 액체를 다수의 액적으로 미립화시키는 장치로 연소과정에서의 연료의 미립화 또는 표면이나 입자의 코팅 등 여러 산업분야에 다양한 목적으로 응용된다. 초음파 미립화 노즐은 진동 발생장치로부터 고진동수의 전기에너지를 받아 같은 진동수의 기계적 에너지로 변환시키는 변환기를 갖고 있다. 변환된 에너지를 액체에 부가하여 고주파 진동에 의해 미세한 액적을 생성하여 분사한다. 코팅작업에서 가압되지 않은 저속의 분무는 액적이 튕겨나가지 않고 표면에 달라붙어 과도하게 분사되는 양을 줄일 수 있다. 초음파 미립화 노즐은 초음파 진동부 외벽에 공기를 공급해 줄 수 있는 공간을 통해 생성된 보조 공기흐름을 이용하여 저속의 액적을 운반하여 분무특성이나 분무형상을 조절할 수 있다. 따라서 주위 공기의 흐름을 이용하여 원하는 분무특성을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 액적의 분사 운동을 모사하기 위해 라그랑지안 분산상 모델(DPM)을 적용한 상용코드 FLUENT를 사용하여 액적 주위의 공기흐름을 동반하는 초음파 미립화 노즐을 해석하였다. 노즐 수축부 형상, 액적의 크기 그리고 공기 측 압력차의 크기를 변화시키며 수치해석을 수행하여 코팅용 분무를 위한 최적 조건을 연구하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.107-116
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• 1983

다짐 에너지 변화(變化)에 따르는 화강풍화토의 입도변화(粒度變化) 및 파쇄량(破碎量)이 투수성(透水性)에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 토립자(土粒子)의 파쇄(破碎)는 토립자(土粒子)의 표면적비(表面積比)($S_w{^{\prime}}/S_w$)로서 나타냈고, 다짐에너지를 변화(變化)시키면서 실시한 다짐 시험결과(試驗結果) 만들어진 시료(試料)에 변수위투수시험을 행(行)하여 투수계수와 최적함수비(最適含水比)와의 관계를 조사(調査)하였다. 그 결과(結果) 다음과 같은 사항을 알 수 있었다. (1) 다짐에너지의 증대(增大)에 따라 파쇄(破碎)가 커지고 간극비(間隙比)가 감소되고 건조밀도는 영공극곡선(零空隙曲線)에 평행(平行)하게 증대(增大)된다. (2) 표면적비(表面積比)는 다짐회수에 관계없이 $S_w{^{\prime}}/S_w=0.33(P)^{0.96}$로 표시(表示)할 수 있다. (3) 입자파쇄(粒子破碎)가 가장 크게 일어나는 입경(粒徑)은 0.5~1 mm 범위이다. (4) 최적함수비(最適含水比) 상태에서 투수계수 K와 간극비함수(間隙比函數) $\frac{e^3}{1+3}$와의 관계는 양면대수지상(兩面對數紙上)에서 직선 관계가 성립(成立)한다. (5) 최적함수비(最適函數比) 상태에서 다짐에너지가 증가(增加)되면 200번(番)체 통과량(通過量)은 거의 직선적으로 증가(增加)되며 표면적비(表面積比)의 증대(增大)는 투수성(透水性)의 저하(低下)를 갖고온다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.21-26
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• 2016

주문진 표준사와 사우디 아라비아의 Ras Al Khair 사질토 입자의 형상에 대한 분석을 실시하였다. 광학현미경을 사용하여 200배 확대하여 해상도 $640{\times}320$으로 디지털 이미지를 촬영하였다. 사질토 입자의 디지털 이미지를 영상 처리를 통해 입자 경계면의 좌표를 추출하였다. 추출한 입자의 경계면 좌표를 복소 평면에 도시하고, 극형식으로 변환 후 퓨리에 변환을 실시하였다. 퓨리에 변환을 통해 추출된 각각의 계수 값들은 입자 형상의 특징을 반영하며, 좌표의 기준점 이동에 대해 불변하는 값으로 사질토 입자의 이미지에 대해 좌표의 기준점과 회전등에 관계없이 항상 같은 값을 갖게 되어 입자의 형상 분석에 적합하다. 각각의 계수 값을 입자의 등가 반경으로 정규화하여 퓨리에 기술자를 추출하여 입자의 형상을 정량적으로 분석하였다. -3에서 +3의 범위에 해당되는 주요 퓨리에 기술자들을 분석한 결과 주문진 표준사 입자의 경우 신장(elongation)이 가장 두드러진 형상의 특징이었으며 그다음으로는 비대칭성(asymmetry)이 두드러진 특징이었다. Ras Al Khair 사질토의 형상도 주문진 표준사와 같은 형상 특징을 나타냈다. 또한 퓨리에 기술자 분석 결과 작은 구조가 전체 구조와 비슷한 형태로 되풀이되는 프랙탈의 미세구조 특성이 나타나는 것으로 판단되었다. 해상도 $640{\times}320$과 해상도 $160{\times}80$의 주문진 표준사의 디지털 이미지를 비교한 결과 -3에서 +3에 해당되는 주요 퓨리에 기술자에 대해서는 해상도가 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으나 텍스쳐 분석에는 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제19권4호
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• pp.355-361
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• 2006

국내에서 인공쇄석사의 점유율은 30% 이상이며 계속적인 증가추세에 있다. 국내 인공쇄석사는 주로 화강암류를 그 원암으로 이용하고 있다. 인공모래 제조공정 중에 생기는 스러지(63마이크론 이하입자)는 침전제를 이용하여 분리하며, 그 양은 중량비 15% 내외이다. X-선 회절분석에 의하면 스러지 구성광물은 석영, 장석류가 3/4 이상을 차지하며, 그밖에 방해석 등과 각종 점토광물류를 포함한다. 점토류 중에는 운모 및 고령토류가 우세하고, 녹니석, 질석과 함께 스멕타이트류도 포함된다. 쥬라기 화강암류에서 발생되는 스러지는 대체적으로 백악기의 것에 비해서 더 많은 고령토류, 녹니석 및 질석류를 포함한다. 화학조성에 있어서도 화강암류와 스러지의 사이에 명확한 차이를 보여준다. $SiO_2$ 및 $Na_2O$ 성분 외에는 스러지가 화강암 원석류보다 더 높은 함량을 나타내어, 그들이 풍화작용에 의한 증가임을 나타낸다. 스러지에 대한 입도분석에 의하면, 토양조직 분류에서의 Silt loam 정도에 해당하며, 변수두 투수실험에 의해 측정된 수리전도도에 의하여서도 silt 및 sand가 우세하게 포함된 특성을 나타낸다. 이와 같이, 현재 우리나라에서 버려지고 있는 스러지는 silt 및 점토입자함량에 의하여 불투수성을 야기하므로 산업폐기물로 간주되어 환경오염물로 분류되고 있다.

• 미생물학회지
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• 제17권4호
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• pp.165-178
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• 1979

Phages of Lactobaciilus casei (PLC) isolated from plant drainage were classified and characterized. The results are as follows : 1. On the basis of host range pattern, phages could be divided into 2 groups (PLC-B and PLC-C). PLC-B group phages could be further divided into 5 sub-groups $(B_1, \;B_2, \;B_3, \;B_4, \;and\;B_5)$. Although PLC-C group phages had the same host range, they could be also divided into 2 sub-groups $(C_1\;and\;C_2)$ by morphlogical type. 2. It was $B_3$ group phages that represented a major proportion (44.4%) of phages tested. However, $B_1$ group phages were shown to have the widest host range. 3. Electron micrographs revealed that the phages fell into three different morphological types. $(B_1, \;B_2, \;and\;B_3)$ group phages hd a hexagonal head (52nm in diameter) and a sheathless noncontractile (245 nm in length). $B_4\;and\;C_2$ group phages had a hexagonal head (56 nm) and a short flexible tail (169nm) having no sheath. $B_5\;and\;C_1$ group phages were shown to have a hexagonal head (81 nm) and a contractile tail (140 nm) having a sheath, a base plate and tail fibers. 4. The inactivation of the phages by antisera indicated that serological relationships correlated completely with morphological types. 5. $B_1, \;C_1\;and\;C_2$ group phages produced a large (1, 2 mm in diameter) plaque with a clear ring. The morphology of plaques of $B_3\;and\;B_5$ group phages was the same as those produced by the above, but the average plaque sizes for $B_3\;and\;B_5$ were 0.8 mm abd 0.5 mm, respectively. $B_2\;and\;B_4$ group phages produced a small (0.5 mm) turbid plaque with an irregular edge. 6. The latent period and the average burst size of $B_1\;and\;B_3$ group phages were 90 min and 100, respectively. These phages reuqired calcium ions for their miltiplication. 7. $B_3$ group phages could not be absrobed to R-variant $KC_1$. 8. The order of resistance of phages to heat was $B_2\;>\;B_1, B_4\;and\;B_5\;>\;B_3\;and\;C_2, \;B_5$ group phages were more stable than $B_3$ in various pH values. $C_2$ group phages were more sensitive to UV irradiation than $B_1\;and\;B_3$ group phages. 9. Strains YIT9018 and IAM 1043 were induced by mitomycin C treatment. Phage particles detected in the lysates had a hexagonal head (38 and 49 nm, respectively), but no tail. Any sensitive indicator strain could not be isolated in spite of repaeated trials.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.466-470
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• 2008

본 연구에서는 가연성 폐기물에서 발생되는 합성가스 내 $CH_4$를 나노기공성 촉매를 사용하여 $H_2$로 전환하고자 하였다. 이때 사용된 나노기공성 촉매는 $Ni/Al_2O_3$ 촉매를 one-pot 방법으로 제조하여 사용하였다. 촉매의 분석 결과, 삼차원으로 연결된 스폰지 모양을 갖는 입자가 형성되었으며, 구형의 상용 촉매보다 넓은 표면적과 작은 입자크기, 균일한 기공 크기의 특성을 지닌 나노기공성 촉매가 제조된 것을 확인할 수 있었다. $CH_4$ 개질반응에 사용된 $Ni/Al_2O_3$ 촉매의 Ni 최적 담지량은 16 wt%였으며 $750^{\circ}C$에서 $CH_4$ 전환율 91%, $CO_2$ 전환율 92%로 가장 높은 전환율을 나타냈다. 또한, 상용 알루미나를 사용하여 제조한 촉매와의 성능 비교 결과 자체 제조한 촉매가 약 20% 향상된 전환율을 나타냈다.

• 공업화학
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• 제17권1호
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• pp.106-110
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• 2006

약물입자들을 나노크기로 만들어 이용하면 기존 제형에 비해 효과적일 수 있다. 특히 생체 내 낮은 흡수율을 가진 난용성 약물들은 그 입자의 크기가 감소함에 따라 흡수율과 생체이용률이 높아질 수 있다. 본 연구에서는 난용성 약물인 이트라코나졸의 나노입자를 안정화시키기 위하여 폴리비닐피롤리돈(PVP)과 다양한 당을 안정화제로 사용하였다. 당으로 안정화된 이트라코나졸 나노입자는 5일 동안의 습식분쇄 공정으로 성공적으로 제조되었다. 그 후 얻어진 액상의 입자를 분무 건조하고 그 건조분말의 재분산성을 알아보았다. 분무 건조 시 가공 변수의 효과를 알아보기 위해 온도, 압력, 유속 등을 변화시켰다. 입자크기 분석을 통해 당을 함유한 나노입자 건조분산체가 그렇지 않은 경우보다 재분산도가 더 좋은 것을 알 수 있었다. 또한 주사전자현미경(SEM)과 원자현미경(AFM)을 이용하여 나노 결정입자들이 구형에 가까운 모양인 것을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제17권3호
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• pp.259-265
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• 2011

섬유 염색 산업은 공장 주변의 주민들이 악취로 인하여 고통을 받고 있으며 반드시 해결해야할 대기오염 문제이며, 특히 텐타공정에서 발생하는 백연과 악취를 저감하여야 한다. 섬유 염색 산업의 주된 대기 오염물질은 탄화수소로 이루어진 유연제, 가소제, 발수제등을 사용하는 후처리 공정에서 주로 발생한다. 화학 물질이 처리된 섬유를 텐타공정에서 건조하는 동안 섬유에 포함된 오염물질들이 기화하여 대기로 배출된다. 백연은 주로 1 마이크론 미만의 작은 고상 혹은 액상물질로 이루어져 있으며, 텐타공정에서 발생된 오염물질 분자들이, 이들 입자에 붙어서 상당히 먼 거리까지 이동하며 악취를 유발하게 된다. 텐타공정의 악취를 줄이는 가장 효과적인 방법은 이러한 미세한 오일 미스트를 제거하는 것이다. 본 연구에서는 700 CMM의 Full-scale EFC (Electric Fume Collector) 운전을 통하여, 악취 및 백연이 효과적으로 제거되었으며 많은 양의 오일을 회수 할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권3호
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• pp.506-513
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• 1996

초미세분쇄한 대두피 분말을 공기분급휠속도 (ACWS, air classifying wheel speed) 10,000 rpm, 12,000 rpm 및 20,000 rpm에서 공기분급하였을 경우 회분, 단백질 및 지방은 조분획으로, 탄수화물은 미분획으로 각각 농축되었다. 식이섬유는 조분획으로 농축되었고, ACWS가 감소함에 따라 그 함량이 증가하였다. 분획별 입자크기는 ACWS가 감소함에 따라 증가하였는데 그 범위는 미분획은 $3.1{\mu}m\;to\;5.5{\mu}m$였고, 조분획은 $9.9{\mu}m\;to\;20.0{\mu}m$였으며, 그 형태는 분획에 관계없이 대부분 모서리가 있는 타원형이었다. 전반적으로 낮은 ACWS에서 높은 점도를 보였고, 보수력, 보유력 및 유화력의 경우 조분획과 미분획에 유의적인 차이가 있으나 ACWS에 따라서는 차이가 없었다. 식품응용실험 결과 대두피 분말을 10, 20, 30% 각각 대체시켜 튀김옷으로 활용하였을 때, 기름 흡수량이 대조구에 비하여 감소하였으며, 케익과 쿠키의 제조에 있어서 밀가루를 대두피 분말로 10% 수준까지 성공적으로 대체할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권3호
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• pp.55-61
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• 2009

안료 생산 공정의 슬러지로부터 물을 제거하는 감량화 공정은 제품의 질 향상, 건조경비 절감 그리고 안료 운송경비 절감 등의 다양한 측면에서 매우 중요하다. 안료입자는 크기가 $5{\mu}m$ 이하로 미세하여 기계적인 힘에 의한 탈수가 어렵다. 미세입자의 탈수율 향상을 위해 기존의 필터프레스 탈수장치의 압착판 사이에 고정 열판을 장착하고, 열수를 고정열판에 공급하여 케이크 층에 열을 공급하여 슬러지 탈수하는 열필터프레스 탈수장치를 개발하였다. 이 장치를 통해 압착공정의 유무 탈수시간 변화와 같은 변수 실험을 통해 안료슬러지에 대한 탈수율 평가하였다. 그 결과 열 탈수 시 압착공정에 의한 탈수율이 비압착공정에 비하여 약 20% 증가하였다. 압착공정이 있는 경우, 탈수시간을 70분과 80분으로 하여 수행한 결과 탈수시간이 80분으로 길게 하였을 때, 함수율 46.7wt%에서 43.9wt%로 감소하였고, 탈수속도는 $4.0DSkg/m^2{\cdot}hr$에서 $3.5DSkg/m^2{\cdot}hr$으로 감소한 것으로 분석되었다. 열 탈수는 케이크 층으로부터 액체의 배출을 원활이 할 수 있어 장치의 여과포 막힘 현상(Clogging)을 최소화 할 수 있음을 관찰하였다. 따라서 본 연구를 통해, 압착공정이 탈수율 향상에 효과적이며, 탈수시간이 80분으로 길게 할 경우, 저함수율 탈수 케이크를 생산할 수 있지만 탈수속도의 감소로 인한 생산량 저감을 초래할 수 있다. 즉 본 연구에서 개발한 열필터프레스 탈수장치를 안료와 같은 미세입자가 함유된 슬러지에 적용한다면 보다 효과적으로 탈수케이크를 생산 할 수 있을 것으로 분석된다.