• 제목/요약/키워드: Water layer

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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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DIAGNOSTICS OF PLASMA INDUCED IN Nd:YAG LASER WELDING OF ALUMINUM ALLOY

  • Kim, Jong-Do;Lee, Myeong-Hoon;Kim, Young-Sik;Seiji Katayama;Akira Matsunawa
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.612-619
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    • 2002
  • The dynamic behavior of Al-Mg alloys plasma was very unstable and this instability was closely related to the unstable motion of keyhole during laser irradiation. The keyhole fluctuated both in size and shape and its fluctuation period was about 440 ${\mu}{\textrm}{m}$. This instability has been estimated to be caused by the evaporation phenomena of metals with different boiling point and latent heats of vaporization. Therefore, the authors have conducted the spectroscopic diagnostics of plasma induced in the pulsed YAG laser welding of Al-Mg alloys in air and argon atmospheres. In the air environment, the identified spectra were atomic lines of Al, Mg, Cr, Mn, Cu, Fe and Zn, and singly ionized Mg line, as well as strong molecular spectrum of AlO, MgO and AIH. It was confirmed that the resonant lines of Al and Mg were strongly self-absorbed, in particular in the vicinity of pool surface. The self-absorption of atomic Mg line was more eminent in alloys containing higher Mg. These facts showed that the laser-induced plasma was relatively a low temperature and high density metallic vapor. The intensities of molecular spectra of AlO and MgO were different each other depending on the power density of laser beam. Under the low power density irradiation condition, the MgO band spectra were predominant in intensity, while the AlO spectra became much stronger in higher power density. In argon atmosphere the band spectra of MgO and AlO completely vanished, but AlH molecular spectra was detected clearly. The hydrogen source was presumably the hydrogen solved in the base Metal, absorbed water on the surface oxide layer or H$_2$ and $H_2O$ in the shielding gas. The temporal change in spectral line intensities was quite similar to the fluctuation of keyhole. The time average plasma temperature at 1 mm high above the surface of A5083 alloy was determined by the Boltzmann plot method of atomic Cr lines of different excitation energy. The obtained electron temperature was 3, 280$\pm$150 K which was about 500 K higher than the boiling point of pure aluminum. The electron number density was determined by measuring the relative intensities of the spectra1lines of atomic and singly ionized Magnesium, and the obtained value was 1.85 x 1019 1/㎥.

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토양수분(土壤水分) 조건(條件)에 따른 pH 변화(變化)와 무관수(無灌水) 나지구(裸地區)에서의 양분이동(養分移動) (Effect of Soil Water on the Change in Soil pH and Nutrients Movement under Rainfed Condition in Bare Soil)

  • 류관식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.263-268
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    • 1994
  • 밭 작물(作物) 재배시 토양수분(土壤水分) 조작(條作)을 달리 하였을 때 양분이동(養分移動)에 따른 토양(土壤) 깊이별, 작물 생육시기별 토양 pH 변화 양상을 구명하고, 무관수 나지구에서의 무기태 질소, 유효 인산, Cl, Ca, Mg 및 K의 이동을 비교하고자 본량사양토(本良砂壤土)에서 나지(裸地) 및 Ladino clover 재배(栽培) 조건(條件)에서 microplot(지름 20cm, 길이 85cm) 시험(試驗)을 수행(遂行)하였다. 석회(石灰)를 시용한 표층(表層)에서의 pH가 매우 높았다. 생육초기에는 요소(尿素)의 가수분해(加水分解)로 생긴 $NH_4-N$가 Ca과 Mg보다 심토(深土)의 pH를 높이는데 효과적(效果的)이었다. 생육중기(生育中期)에는 Cl과 $NH_4-N$의 질산화작용에 의해 발생한 $NO_3-N$의 하향이동(下向移動)으로 심토(深土)의 pH가 시험전 토양보다 낮아졌으나, 생육후기(生育後期)에는 Cl과 $NO_3-N$가 microplot 외부로 이동(移動)되고, Ca과 Mg이 심토(深土)로 상당량 이동(移動)함에 따라 심층(深層)으로 내려갈수록 pH가 다시 높아지는 경향이었다. 자연강우(自然降雨) 조건하에서 microplot을 포장(圃場)에 설치하고 장기간(5.5개월) 두었을 때 각 깊이에서의 Cl, 무기태(無機態) 질소(窒素)($NH_4$+$NO_3$), 치환성(置換性) K, Ca 및 Mg, 유효인산(有效燐酸) 함량(含量) 등을 정량하여 계산한 나지구(裸地區)에서의 이들 성분(成分)들의 평균(平均) 이동거리(移動距離)(cm)는 Cl=80.0cm 이상 > 무기태(無機態) N=75.8>K=69.3>Mg=62.7>Ca= 18.1>인산(燐酸)=2.3cm 순으로 감소(減少)하였다.

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논에서 전환한 포도원의 토양물리적 특성변화 (Changes in the Soil Physical Properties of Vineyard Converted from Paddy Field)

  • 윤을수;정기열;박기도;고지연;이재생;박성태
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.145-151
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    • 2009
  • 논에서 전환된 포도원(전환포도원)의 전환 후 년수 및 토양특성별 물리적 특성변화 양상을 구명하여 전환지 생산성 향상을 위한 합리적 토양 관리대책을 제시코자 전환지가 많은 경북 김천, 영천지역을 중심으로 포도원과 인근 벼 재배지 50개 지점을 조사 분석한 결과 전환포도원의 이랑 높이는 토성이 세립질이고 배수가 불량할수록 높았고, 토양단면 내 반문의 출현깊이(Ap층 두께)는 조립질 토양에서 깊은 경향이었음. 전환지는 인근 유사토양 벼 재배지 작토층 토색의 경우 색상이 밝아지는 경향을 보여 회색도가 벼 재배지의 경우 20인데 비해 전환지는 5로 감소했고, 이 경향은 토양 배수조건이 양호한 토양에서 현저하였음. 전환여부에 따른 투기도 차이는 토심10cm 이하에서 현저했고 토심 30cm 이하에서는 뚜렷한 차이가 없었고 전환지에서 투기도에 미치는 토양특성의 영향은 세립질의 경우 이랑의 높이가, 조립질은 배수등급이었다. 전환포도원의 물리성은 전환 후 년수가 경과함에 따라 공극율과 내수성입단이 증가하는 경향이었고, 원추관입저항의 경우 휴립한 부위는 $5kg/cm^2$ 이하인 반면, 그 이하의 부위는 $10kg/cm^2$ 이상을 보였음. 이상의 결과로 볼 때 전환포도원의 토양특성은 세립질보다 조립질이 쉽게 변하는 경향이었고, 배수불량인 세립질토양에서는 고휴재배 등 적절한 표토관리가 요구되었다.

실리카-지르코니아 분리막 성능에 대한 다공성 지지체와 중간층의 영향 (The Effect of Porous Support and Intermediate Layer on the Silica-zirconia Membranes for Gas Permeation Performance)

  • 이혜련;서봉국
    • 멤브레인
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    • 제25권1호
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    • pp.15-26
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    • 2015
  • 본 연구에서는 기공의 크기가 큰 다공성 지지체를 $3{\sim}4{\mu}m$, 150 nm의 크기를 갖는 ${\alpha}$-알루미나 입자를 물과 실리카-지르코니아 용액에 각각 분산시키는 방법으로 표면 개질을 하였다. $3{\sim}4{\mu}m$ 크기의 알루미나 입자가 분산된 용액을 이용하여 금속 지지체 및 알루미나 지지체에 코팅하였을 때, 코팅횟수가 증가할수록 지지체의 표면의 큰 기공이 감소하였고, 여기에 150 nm 크기의 알루미나 입자가 분산된 용액으로 추가 코팅을 하면 작은 크기의 알루미나 입자가 기공 사이사이에 들어가면서 지지체를 좀 더 매끄럽게 개질하는 역할을 하는 것을 확인하였다. 특히 실리카-지르코니아 용액을 분산매로 하여 표면 개질을 한 경우, 알루미나 입자가 실리카-지르코니아 층에 촘촘하게 박힌 모양으로 고정이 되어 지지체 개질에 효과적임을 확인하였다. 이러한 방법으로 제조된 실리카-지르코니아 분리막의 기체투과도는 상온에서 각각 $1.8-8.4{\times}10^{-4}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$, $3.3-5.0{\times}10^{-5}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$이며 수소/질소 선택도는 Knudsen 분포를 보였다. 표면 개질된 지지체에 다양한 분리층을 형성하는 방법으로 무기 분리막 응용에 이용할 수 있을 것으로 예상된다.

산해리도가 다른 무기산에 의한 토양 입자 표면 특성 (Characteristics of composition and surface morphology of soil particles influenced by inorganic acids with different acidity)

  • 이동성;이교석;신지수;이재봉;주리나;이명연;민세원;정덕영
    • 농업과학연구
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    • 제42권3호
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    • pp.191-199
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    • 2015
  • We conducted this research to observe the changes of surface morphology and composition of clay minerals influenced by various concentrations of fluoric acid. Hydrofluoric acid (HA), a solution of hydrogen fluoride (HF) in water, is a colourless solution that is highly corrosive, capable of dissolving many materials, especially oxides. To do this, we treated several concentrations of HA on the ground soil samples collected from the agricultural experimental station located at Chungnam National University to observe the influence of fluoric acid on the changes of surface structures and elemental composition of clay particles. Generally, microscopic examination showed that the HA can not only attack an edge of clay particles but also start at any point where structural defects and weaknesses predisposed sites to acid. The orderly flake arrangement of clay minerals may reflect certain crystal symmetry elements. The ESEM-EDS results of element composition of clay particles influenced by HA indicated the changes of structures of clay minerals. It is also clear from the formation of etch figures and element composition of clay particles that the product layer at least partially dissolved or disintegrated in the presence of acid. Conclusively, the clay structures can be strongly influenced by concentrations of HA, resulting in changes of physical and chemical properties that can determine the behavior of solute transport as well as mobility of ions in soils.

수리지질학 연구에 이용되는 대규모 끄는 방식 전기비저항 배열 자료의 1 차원 강력한 역산 (Robust 1D inversion of large towed geo-electric array datasets used for hydrogeological studies)

  • Allen, David;Merrick, Noel
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권1호
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    • pp.50-59
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    • 2007
  • 물위나 육지에서 끄는 방식의 전기비저항 배열법의 등장은 그 자료량의 규모를 항공전자탐사의 규모에 가깝게 만들었으며, 이렇게 얻어진 자료들의 대부분은 해석을 위한 1 차원 역산이 시도되었다. 이 자료들의 믿을만한 해석과 자료처리를 실행 가능화시키기 위해서는 강력하고 완벽한 자동화 공정은 필수 불가결한 요소이다. 하상이나 염수 대수층의 상부와 같은 뾰족한 경계를 찾아내야 하므로 평활화제한법의 이용은 최소화 시켜야 한다. 적절한 역산 방식이라면 신호를 감쇠시키는 전도성 기반암의 경우에는 해석의 오류를 피하기 위해 낮은 신호대 잡음비를 현명하게 다룰 수 있어야 한다. 이를 위해 각각의 전극 배열법에 대해 하나의 탄력적 두께를 갖는 층을 운용하는 잡음 인지 역산 방법이 코딩되었다. 잡음 인지 역산법은 만약 전도성 기반암이 선호를 감쇠시켜 잡음 수준보다 작게 만들면 이를 감지하여 적당한 위치에 전도성 기반암을 갖는 모형을 구성해 준다. 초기모형의 층들은 4 극으로 구성된 각 전기 배열법의 유효깊이가 미치는 범위 내에서 제 위치를 찾아가게 된다. 이 알고리듬은 4 극의 유효깊이가 대략 지수함수적인 배열을 이루어 자료가 얻어졌을 때 가장 최상의 결과를 나타낸다. 접지저항을 줄이기 위한 선전극이나 용량선 안테나(capacitive-antenna)에 의한 자료의 역산도 가능하다. 이 논문은 이론자료와 오스트레일리아의 Murray 강의 염분차단 계획의 예를 들어 개발된 알고리듬의 유용성을 보여주었다.

다양한 지반강성 평가장치를 이용한 현장 다짐도 예비 평가 (Evaluation of Various Soil Stiffness Test Equipments as Construction Control Tools)

  • 김주형;유완규;김병일;채광석
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.636-643
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    • 2008
  • 본 연구에서는 지오게이지, 동평판재하시험기 그리고 간이지지력시험기 등과 같은 지반강성도를 평가할 수 있는 시험장치와 현장 다짐도 측정에 가장 많이 사용되는 평판재하시험을 다짐횟수, 함수비 그리고 다짐층 두께 등을 변화해 가면서 현장시험을 수행한 결과, 다음과 같은 잠정 결론을 내릴 수 있었다. 1) 지오게이지와 동평판재하시험기 그리고 간이지지력 시험기에서 측정된 결과는 모두 다짐도 증가에 따른 지반 강성 증가 현상을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 2) 함수비에 따른 지반강성 증감 현상은 지오게이지와 간이지지력시험 결과에서만 일부 뚜렷하게 나타났으며, 동평판재하시험이나 기준 시험인 평판재하시험은 함수비 증감에 따라 지반강성 증감 현상이 뚜렷하게 나타나지 않았다. 3) 다짐충 두께 변화에 따른 지반강성도 평가시험 결과 본 시험에서 수행한 지오게이지, 동평판재하시험, 간이지지력 시험은 물론 기준시험인 평판재하시험의 경우에도 일정한 경향이 뚜렷하게 나타나지 않아 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 간편하고 신속한 시험이 가능한 다양한 지반강성평가 시험장치를 이용해 현장에서 다양한 조건의 지반에 대해 다짐도 평가 시험을 수행한 결과, 함수비 및 다짐두께가 일정한 경우 다짐횟수 증가에 따라 모든 시험 결과가 지반강성도가 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, 추후 다양한 지반조건에 대해 다양한 시험을 수행하여 다짐도 및 지반강성도의 연관성에 대한 자료가 축적된다면, 본 시험에서 수행한 시험방법으로도 현장 다짐도 측정이 가능할 것으로 판단된다.

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동적 파랑에 의한 침투류가 사석경사식 방파구조물의 안정성에 미치는 영향 (Effect of Wave-Induced Seepage on the Stability of the Rubble Mound Breakwater)

  • 황웅기;김태형;김도삼;오명학;박준영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.13-27
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    • 2018
  • 사석경사식 방파제의 안정성에 있어 파랑에 의한 사석마운드내의 침투흐름의 영향이 연구되었다. 침투흐름은 일반적으로 태풍시 방파제 주변 수위차에 의해 발생된다. 기존 사석마운드의 안정해석법은 정적해석으로 활동면 상의자중(콘크리트블록, 사석, 필터, 보호층)에 의한 수직력과 콘크리트 블록에 작용하는 파압에 의한 수평력(Goda 식으로 산정)의 힘의 평형조건으로 결정된다. 그러나 이 정적방법은 사석마운드 내의 파랑에 의한 침투흐름을 고려할 수 없다. 이런 침투흐름은 사석마운드의 안정성을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 침투 작용시 사석경사식 방파제의 안정성에 대해 CFD 프로그램(OpenFOAM)과 한계평형해석법(GeoStudio)을 이용하여 검토하였다. 수치해석결과 침투로 인해 사석경사식 방파제의 안정성이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 수치해석 결과는 사석마운드의 안정성이 시간에 따라 변하는 것을 보여주었다. 특히 파가 방파제를 월류하고 침투류에 의해 상치콘크리트 측면과 하부에 강한 양압력과 사석마운드 내부에 간극수압이 크게 발생하는 시점에 가장 불안정 상태를 보이는 것으로 나타났다. 따라서 동적 파랑에 의한 침투류의 영향을 고려한 동적해석도 정적해석과 함께 검토할 필요가 있다.

Al2O3/PVdF_HFP 세라믹코팅층의 미세기공구조가 리튬이차전지용 복합분리막의 열 안정성 및 전기화학특성에 미치는 영향 (Effect of Microporous Structure of Al2O3/PVdF_HFP Ceramic Coating Layers on Thermal Stability and Electrochemical Performance of Composite Separators for Lithium-Ion Batteries)

  • 정현석;김규철;이상영
    • 전기화학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.324-328
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    • 2009
  • 양극 (cathodes)과 음극 (anodes)이 서로 물리적으로 닿게되는 내부 단락 (internal short-circuit) 현상은 리튬이차전지 안전성 (safety) 이슈의 주요 원인으로 고려되고 있으며, 분리막 (separators)의 열 안정성 (thermal stability)에 의해 크게 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기존 폴리올레핀 (polyolefin) 계열 분리막에 비해 열 안정성이 현저히 개선된 세라믹 복합막 구조의 신규 분리막을 개발하여, 전지 내부 단락 발생을 억제하고자 하였다. 본 연구의 복합분리막은 알루미나 ($Al_2O_3$) 나노입자와 PVdF-HFP (polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene) 바인더로 구성된 세라믹 코팅층을, 폴리에틸렌 (polyethylene, PE) 분리막 양면에 도입시킴으로써 제조되었다. 세라믹 코팅층의 모폴로지는 코팅용액의 상전이 (phase inversion) 현상 제어를 통해 결정되었으며, 비용매 (물) 함량이 증가함에 따라 기공크기 및 기공구조가 보다 더 발달되었다. 이러한 세라믹 코팅층의 기공구조 변화는 복합분리막의 열 안정성 및 전기화학특성에 큰 영향을끼치는 것으로 관찰되었으며, 이를 상전이 현상 관점에서 체계적으로 해석하였다.