• 제목/요약/키워드: Water Droplet

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셀룰로오스 나노 섬유와 AKD를 활용한 방오 코팅제에 의한 콘크리트 표면의 소수 특성 분석 (An Analysis of Hydrophobic Characteristics of Concrete Surfaces by Antifouling Coating Agent using Cellulose Nonofiber and Alkyl Ketene Dimer)

  • 장낙섭;노치훈;오홍섭
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.120-129
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    • 2023
  • 해양구조물은 염분에 의한 손상뿐만 아니라 해양미생물과 부유물질의 착상 등에 의해 추가적인 손상이 발생하게 되며, 이를 억제하기 위하여 선박등의 경우에는 주기적인 도장을 통하여 필요성능을 유지하고 있다. 그러나 콘크리트 또는 강재지지구조는 주기적인 도장이 어렵고 해양환경의 오염위험이 존재하는 것이 사실이다. 본 연구에서는 친수성 셀룰로오스 나노섬유와 AKD를 사용하여 소수성능을 갖는 친환경 재료를 사용하여 방오코팅제를 개발하였다. 균질한 배합을 위해 나노섬유의 함량을 1 %로 고정하고, AKD, 증류수와 폐유리를 디지털 교반기와 호모게나이져로 교반 제작하였다. 제작된 코팅제의 접촉각은 130°이상으로 나타났으며, 15°기울기의 물방울 흐름시험에서도 충분한 성능을 갖추고 있어 자가세척기능을 갖춘 것으로 판단된다. 또한 온도에 따른 점성 특성 분석을 통해 상온에서 시공이 가능한 것을 확인하였으며, 미세구조 분석을 통해 콘크리트표면에 코팅제가 균질하게 도포되는 것을 확인하였다.

대관령 구름물리관측시스템 산출물 평가 및 FSSP를 이용한 시정환산 시험연구 (Intercomparison of Daegwallyeong Cloud Physics Observation System (CPOS) Products and the Visibility Calculation by the FSSP Size Distribution during 2006-2008)

  • 양하영;정진임;장기호;차주완;정재원;김유철;이명주;배진영;강선영;김금란;최영진;최치영
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.65-73
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    • 2010
  • 구름과 강수특성을 분석하기 위해 대관령에 구름물리관측시스템(Cloud physics Observation System, 이하 CPOS)을 2003년부터 운영해 오고 있다. 주요 관측 기기는 다음과 같다: FSSP (Forward Scattering Spectrometer Probe), OPC (Optical Particle Counter), VS (Visibility Sensor), PARSIVEL disdrometer, MWR (Microwave Radiometer), MRR (Micro Rain Radar). 앞의 4개 장비는 지상구름 (안개)과 강수 특성을, 뒤의 2개 장비는 연직구름의 특성을 실시간으로 관측하고 있다. CPOS 산출물을 검증하기 위해 FSSP는 흡습성 물질 시딩 실험 중 OPC와, MWR의 가강수량은 라디오존데와, PARSIVEL과 MRR은 우량계와 비교 연구가 수행되었다. 그 결과를 보면 대부분이 0.7이상의 좋은 상관도를 보인다. 이와 같이 신뢰도를 확보한 CPOS 관측 자료는 구름과 에어로솔의 간접효과나 기상조절 실험에 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다. FSSP의 입자 크기 분포를 시정값으로 환산해 보았으며 FSSP 환산 시정값은 visibility sensors (SVS)와 PWD22 (Present Weather Detect 22)의 시정계 값에 비해 1.7~1.9배 과도한 경향을 보였다. 이는 FSSP에 의해 관측되는 입자 크기($2{\sim}47\;{\mu}m$)의 한계 때문으로 사료된다. 향후 다른 입자크기분포를 측정할 수 있는 장비를 도입하여 추가 분석을 추진할 계획이다.

호화 옥테닐 호박산 전분의 유화 특성 (Emulsifying Properties of Gelatinized Octenyl Succinic Anhydride Modified starch from Barley)

  • 김산성;김선형;이의석;이기택;홍순택
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.174-188
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    • 2019
  • 본 연구는 OSA 전분을 열처리 한 후, 이를 이용하여 제조한 OSA 전분 에멀션의 이화학적 특성 및 계면 흡착 구조 등을 조사하였다. 에멀션 중 지방구의 크기는 OSA 전분 농도의 증가와 더불어 지속적으로 감소하여 0.2 wt% 농도에서 최소값($0.31{\pm}0.01{\mu}m$)을 나타내었고, 그 이상의 농도에서는 변화가 없었다. 에멀션의 크리밍 안정도는 OSA 전분 농도가 높을수록 증가하였으며, 0.75 wt% 이상의 첨가 농도에서 크리밍 발생에 대하여 매우 안정하였다. 에멀션 중 OSA 전분의 계면 흡착량은 0.2 wt% 첨가 농도 이상에서 농도의 증가와 더불어 증가하였으며(0.2 wt% : $1.03mg/m^2$ ${\rightarrow}$ 1.25 wt% : $5.08mg/m^2$), 이는 계면에서 OSA 전분이 다층 구조를 이루는 것에 기인된 것으로 추정하였다. OSA 전분 에멀션의 pH를 조절하였을 때 산성 지역에서 지방구의 응집에 의해 크기가 증가하였으며, 이는 상대적으로 낮은 제타 전위에 기인된 것으로 사료되었다. 터비스캔에 의한 분산 안정도 또한 pH에 영향을 받아 산성 지역에서 낮았으며, pH 7 이상에서는 높은 분산 안정도 특성을 보였다. 공초점현미경을 이용하여 열처리된 OSA 전분이 흡착된 지방구 표면을 관찰한 결과, OSA 전분은 입자 형태가 아닌 두꺼운 계면막을 형성하는 것으로 나타났다. 따라서 에멀션 형성 전에 OSA 전분을 열처리할 경우, 전분의 호화과정에서 용출된 아밀로오스와 아밀로펙틴이 지방구 표면에 막의 형태로 흡착되므로, OSA 전분 에멀션에 있어서 중요한 유화 안정화 기작은 '입체장애 안정화(steric stabilization)'인 것으로 사료되었다.

나선형 부유 고분자 여재의 Coalescence 특성을 이용한 비점오염원 저감시설의 유수분리특성 연구 (A Study on the Characteristics of Oil-water Separation in Non-point Source Control Facility by Coalescence Mechanism of Spiral Buoyant Media)

  • 강성원;김석구;김영임;윤상린;김수해;김미경
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.950-955
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    • 2007
  • 본 연구에서 개발한 시스템은 기존에 사용되던 유수분리기를 유류가 혼입되어 발생하는 도로, 교량 등의 도시 불투수면 비점 오염저감장치로 업그레이드한 것으로서 유적입자가 coalescence 원리에 의하여 고밀도 고분자 폴리에틸렌 소재를 사용하여 제작된 메디아의 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체되어 유적의 크기가 증가한 후 부상하여 제거되는 기전과 SS 성분의 고형물이 침전에 의해 제거되는 원리를 이용한 도시 비점오염저감시설이다. 따라서 본 연구에서는 coalescence 기전을 통해 유수분리가 일어나는 나선형 고분자 여재의 유수분리 특성을 image analysis를 통해 규명하였으며 또한 도로노면 먼지와 폐엔진오일을 이용하여 비점오염원 저감시설에 유입되는 폐수를 모사하여 비점오염원 저감시설의 유수분리 성능을 실험하였다. 연구에 사용된 여재는 부정형의 투명한 나선형 구조를 갖고 있으며, SEM 사진 및 BET 측정 결과 매끄러운 표면 특성을 나타내고 있다. 직접 측정 방법으로 여재의 표면적을 측정한 결과, 여재 1립당 표면적은 1,428 $mm^2$으로 나타났으며, 단위당 중량은 45.3 $kg/m^3$으로 조사되었다. 또한 폐수 내 기름 입자의 액적크기를 현미경으로 촬영하여 이미지 분석을 수행한 결과, 메디아를 통한 폐수내 기름성분의 제거가 coalescence에 의해 일어나고 있음을 증명하였다. 마지막으로 나선형 부유 메디아를 적용한 비점오염저감시설의 성능평가 결과, 유량에 따라서 부유성 고형물은 $86.6\sim95.2%$, $COD_{Cr}$, $87.3\sim95.4%$, n-Hexane 추출물 $71.8\sim94.8%$의 제거효율을 나타내어 본 장치의 처리성능은 기존의 비점오염원 저감시설의 처리대상물질인 유기물과 부유물질 뿐만 아니라 유류의 제거에도 효과적인 것으로 평가되었다.

Tween-Span계 혼합계면활성제를 이용한 Coconut Oil 원료 O/W 유화액의 제조 : CCD-RSM을 이용한 최적화 (Preparation of Coconut Oil in Water Emulsions Using Tween-Span Type Mixed Surfactant : Optimization of CCD-RSM)

  • 유봉호;주카이양;줘청량;이승범
    • 공업화학
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    • 제31권1호
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    • pp.19-24
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    • 2020
  • 본 연구에서는 coconut oil과 Tween-Span계 혼합계면활성제를 사용하여 O/W 유화액을 제조하고 유화안정성을 향상시키기 위한 유화조건을 최적화하였다. 이를 위해 최적화과정은 CCD-RSM (central composite design model-response surface methodology)를 이용하였다. 계량인자로는 HLB (hydrophile-lipophilie balance) value, 혼합계면활성제 첨가량, 유화속도 등을 설정하였으며, 반응치로는 평균액적크기(MDS), 유화액의 유화안정도지수(ESI), 열적 불안정도지수(TII)를 설정하였다. CCD-RSM 분석결과 3가지 반응치를 동시에 만족하는 최적조건으로 HLB value (9.1), 혼합계면활성제 첨가량(8.7 wt.%), 유화속도(6,200.8 rpm)로 산출되었으며, CCD-RSM 분석예상값은 MDS (151.0 nm), 유화액의 ESI (99.86%), TII (3.17%)로 나타났다. 이 조건에서의 실제실험 결과 오차율은 3.5% 이하로 나타나 본 연구에서의 O/W 유화액 제조과정에 CCD-RSM 최적화 분석을 적용할 경우 비교적 높은 유의수준의 결과를 얻을 수 있었다.

고수분 환경에서 미세먼지 실시간 측정을 위한 다공 튜브형 희석장치의 개발 및 성능 평가 (Development and performance evaluation of the porous tube dilutor for real-time measurements of fine particles from high humidity environments)

  • 우창규;홍기정;김학준;김용진;한방우;안정언;강수지;천성남
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.105-110
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    • 2017
  • 본 연구에서는 고온희석-상온희석 2단 희석의 다공 튜브형 희석장치를 제작하여 실제 배기가스와 시험챔버의 다양한 고수분 환경에서의 희석 조건에 따른 응축성 물질의 생성 억제와 생성된 응축 입자의 제거 특성에 관하여 살펴보았다. 디젤 엔진의 배출 입자는 응축 성분의 핵화 모드와 고체상의 응축성장 모드의 이중모드 분포를 나타내었고, 다공 튜브형 희석장치의 1차 고온희석 유량을 증가시킴으로써 핵화 모드 입자의 생성을 억제시키고 응축성장 모드의 입자만을 측정할 수 있었다. 석탄보일러에서 배출되는 미세먼지에 대해서도 다공 튜브형 희석장치를 적용하여 응축성 성분의 입자 생성 없이 응축성장 모드의 입자만을 측정할 수 있었고, $3{\mu}m$ 크기 이상의 입자에 대해서 기존 이젝터 방식에 비해 상대적으로 입자 손실이 적음을 확인할 수 있었다. 또한 $30m^3$ 시험챔버에서 가습기로 인위적으로 발생시킨 물입자가 측정하고자 하는 고체 입자와 공존할 때 다공 튜브형 희석장치를 사용하여 물입자를 증발시켜 제거함으로써 고체 입자만을 정확하게 분리하여 측정할 수 있음을 확인할 수 있었다.

석탄화력 발전소에서 생성되는 석탄회에서 Cenosphere 입자의 특성에 관한 연구 (Properties of Cenosphere Particle in the Fly Ash Generated from the Pulverized Coal Power Plant)

  • 이정언;이재근
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1881-1891
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    • 2000
  • 석탄화력 발전소에서 석탄이 연소되면서 생성된 석탄회 중 Cenosphere는 속이 비어 있거나 미세 입자들로 채워져 있고 입자의 크기가 큰 구형의 입자로 물에 부유할 정도로 비중이 작을뿐만 아니라 입자의 벽면에 유리질 성분이 많은 입자이다. 본 연구는 Cenosphere 입자에 대한 형성메카니즘을 분석하여 형태적, 물리적, 화학적 특성을 파악하였다. Cenosphere는 석탄이 연소하면서 입자의 내부에서 발생된 가스가 밖으로 방출되면서 형성되기 때문에 입자가 부풀어져 크게 되고 가스의 분출로 입자의 표변에 구멍이 발생하며 알루미노실리케이트 (Aluminosilicate) 성분에 의해 형성된 기포가 용융표면층에 부착되어 Cenosphere내부에 미세 입자들을 형성한다. 이와 같온 입자의 형성메카니즘 특성 때문에 분말성이 좋으면서 가볍고 큰 입자를 형성한다. Cenosphere의 입도분포는 $100{\sim}200{\mu}m$에 집중된 Single Modal로 질량중앙직경은 $123.11{\mu}m$이고 비중은 $0.67g/cm^3$, 분말도는 $1,135g/cm^3$으로 분석되었다. 또한 Cenosphere의 입자를 구성하는 성분 중 $SiO_2$는 59.17%, $Al_2O_3$는 30.16%로 전체의 89.33%를 차지하고 있고 있어 알루미노실리케이트 성분, 즉 유리질 성분이 높아 열절연성이 뛰어나다. 따라서 Cenosphere 입자를 실리카 바인더로 입자를 결합하면 다양한 온도에서 사용할 수 있는 우수한 열절연체를 만들 수 있어 재활용 원료로 활용이 가능하다.

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이성분 나노에멀전 유체의 분산안정성 및 흡수성능 촉진실험 (Evaluation of Dispersion Stability and Absorption Performance Enhancement of Binary Nanoemulsion Fluids)

  • 이진기;김영진;신명철;김세원;강용태
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권9호
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    • pp.895-900
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    • 2012
  • 본 논문에서는 암모니아/물 흡수식 시스템의 흡수성능 촉진에 대한 나노액적의 영향을 파악하고 흡수성능과 분산안정성의 상관관계를 규명함으로써 흡수식 시스템에 대한 이성분 나노에멀전유체의 적용가능성을 제시하고자 한다. 이성분 나노에멀전 유체는 암모니아/물 용액을 모유체로 하며, N-decane 오일을 모유체에 분산시키기 위하여 $C_{12}E_4$와 Tween20을 첨가제로 사용하였다. 이성분 나노에멀전유체의 안정적인 분산을 위하여 교반과정과 초음파 처리과정을 거쳤으며, 이렇게 분산된 유체는 입도측정과 틴들현상 분석을 통해 분산안정성 평가를 수행하였다. 그 결과, 이성분 나노에멀전 유체의 흡수성능 및 열전달 성능에 대한 분산안정성의 영향 및 흡수식 시스템으로의 적용가능성을 확인하였다.

AGDISP모델을 이용한 농약의 대기확산 영향평가 (An Impact Assessment on Atmospheric Dispersion of Pesticide using AGDISP Model)

  • 김정환;구윤서;이승훈
    • 환경영향평가
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    • 제22권6호
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    • pp.547-556
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    • 2013
  • Recently, golf courses have increased over the years because golf became popular leisure sport. Various environmental problems have been then issued by a golf course during constructing and running them. A problem of pesticide, which is serious among various environmental problems, from golf course has harmful effect on surrounding area and makes human suffer from acute and chronic diseases. Pesticides are used for the cost-effective managing of golf course and the amount of pesticides also increases as the number of golf course increase. Since the assessment of pesticides on near-by surrounding has been focused on water and soil media, studies related to atmospheric dispersion have been hardly attempted. The method to assess an impact of pesticide nearby agricultural production by the atmospheric dispersion using AGDISP(AGricultural DISPersal) model was developed and applied to the actual planned golf course located in Hongcheon, Gangwon. For implementing AGDISP, parameters were investigated from the golf course's land use planning map, pesticide spray device, Hong-Cheon weather station and etc. First of all, a kind of pesticide, a form of spraying pesticide, geographical features, weather data, and distance(golf course to plantation) were investigated to understand how to work these parameters in AGDISP. Restricted data(slope angle, droplet size distribution and solar insolation) sensitivity analysis of these parameters to estimate effect of pesticide nearby a plantation and a high relative contribution data of analyzed data was selected for input data. Ethoprophos was chosen as the pesticide used in the golf course and the amounts of pesticide deposition per annual agricultural productions were predicted. The results show that maximum amount of pesticide deposition through atmospheric dispersion was predicted $2.32{\mu}/m^2$ at 96 m where the nearest organic plantation exists. The residues of pesticide were also estimated based on the annul production of the organic and the deposition amount of the pesticide. Consequently, buckwheat, wheat and millet were likely to exceed maximum residue limits for pesticides in foods(MRL) and sorghum, corn and peanut were likely to exceed MRL by organic farming as well.

지방세포의 분화에 미치는 Acacia catechu 추출물의 항비만 효과 (Effect of Acacia catechu Extract on 3T3-L1 Preadipocyte Differentiation)

  • 김동규;강민정;서화진;권오운;신정혜
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권8호
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    • pp.1107-1113
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    • 2016
  • 지방전구세포가 지방세포로 분화하는 과정에서 아선약 추출물의 영향을 확인하고자 분화유도제를 처리하여 3T3-L1 세포에서 아선약의 세포독성, 지방축적 억제 효과, triglyceride 억제 효능, 지방분화 관련 단백질들의 발현을 확인하였다. 아선약 추출물을 최대 $200{\mu}g/mL$ 농도까지 세포에 처리하여 세포독성을 측정한 결과 아선약 추출물은 $100{\mu}g/mL$ 이하의 농도에서는 세포에 독성을 유발하지 않는 것으로 확인되었다. Oil red-O 염색을 통해 지방축적률을 확인한 결과 아선약 추출물에 의한 농도 의존적인 지방축적의 감소 효과가 있었다. Triglyceride 생성량 역시 농도 의존적인 감소가 확인되었다. 아선약에 의한 지방분화의 감소가 어떠한 기작에 의해 조절되는지 확인하고자 관련 지표단백질인 $PPAR{\gamma}$와 SREBF-1 그리고 $C/EBP{\alpha}$의 발현량 변화를 확인해본 결과 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 유의성 있게 감소하였다. 이상의 결과를 종합해볼 때 아선약 추출물은 지방세포의 분화억제와 분화된 지방세포의 지방축적을 저해함으로써 항비만 효과를 유도할 것으로 기대된다.