• 청정기술
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• 제18권1호
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• pp.76-82
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• 2012

폐수로 부터 유독한 말라카이트 그린 성분을 제거하는데 있어서 제올라이트의 활용가능성을 살펴보았다. 흡착실험은 298, 308 및 318 K에서 수행하였으며, 흡착에 대한 온도, 접촉시간과 초기농도의 영향을 조사하였다. 흡착자료를 기초로 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착공정은 Freundlich 흡착등온식이 잘 맞았으므로 제올라이트 표면의 불균일한 에너지에 의해 선택적인 흡착이 이루어짐을 알았다. 계산된 흡착등온선의 상수 값으로부터 제올라이트에 의해서 말라카이트 그린의 효과적인 처리가 가능하다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 말라카이트 그린의 초기농도가 증가할수록 감소하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 조사하였다. 활성화에너지의 계산값은 제올라이트에 대한 말라카이트 그린의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. 자유에너지변화값(${\Delta}G^{\circ}$ = -6.47~-9.07 kJ/mol)과 엔탈피변화값(${\Delta}H^{\circ}$ = +32.414 kJ/mol)은 흡착공정이 298~318 K 범위에서 자발적이고 흡열과정이라는 것을 나타냈다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제10권1호
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• pp.53-60
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• 1981

열풍에 의한 표고버섯의 건조현상을 속도론적으로 규명하기 위해서 건조속도를 좌우하는 두 가지 인자에 대해서 그 영향을 고찰한 후 선정된 조건에서 건조곡선 및 건조속도식을 유도하였다. 일정 풍속(1.5m/sec)하에서 온도의 변화$(45{\sim}55^{\circ}C)$를 주었을 때 수분의 감소는 지수함수적으로 감소하였으며 감소율은 온도가 높을수록 더욱 높았다. 온도를 $(45^{\circ}C)$로 고정시키고 풍속의 변화$(1.0{\sim}3.1m/sec)$를 주었을 때 2m/sec까지는 풍속이 빠를수록 건조속도가 높아졌으나, 그 이상의 풍속에서는 오히려 건조속도가 감소하였다. 따라서 풍속은 2m/sec에서 가장 건조속도가 높았다. 선정된 온도 $50^{\circ}C$, 풍속 2m/sec, 습도 38-41%의 조건에서 건조곡선 및 건조속도식을 유도하여 본 결과 $X=6.94e^{-0.345t}$와, $dx/dt=-2.39e^{-0.345t}$라는 Kinetic model 이 얻어졌다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.46-52
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• 2015

A leaching kinetics was conducted for the purpose of recovery of praseodymium in sulfuric acid ($H_2SO_4$) from REE slag concentrated by the smelting reduction process in an arc furnace as a reactant. The concentration of $H_2SO_4$ was fixed at an excess ratio under the condition of slurry density of 1.500 g slag/L, 0.3 mol $H_2SO_4$, and the effect of temperatures was investigated under the condition of 30 to $80^{\circ}C$. As a result, praseodymium oxide ($Pr_6O_{11}$) existing in the slag was completely converted into praseodymium sulfate ($Pr_2(SO_4)_3{\cdot}8H_2O$) after the leaching of 5 h. On the basis of the shrinking core model with a shape of sphere, the first leaching reaction was determined by chemical reaction mechanism. Generally, the solubility of pure REEs decreases with the increase of leaching temperatures in sulfuric acid, but REE slag was oppositely increased with increasing temperatures. It occurs because the ash layer included in the slag is affected as a resistance against the leaching. By using the Arrhenius expression, the apparent activation energy of the first chemical reaction was determined to be $9.195kJmol^{-1}$. In the second stage, the leaching rate is determined by the ash layer diffusion mechanism. The apparent activation energy of the second ash layer diffusion was determined to be $19.106kJmol^{-1}$. These relative low activation energy values were obtained by the existence of unreacted ash layer in the REE slag.

• 한국식품과학회지
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• 제24권6호
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• pp.597-602
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• 1992

구기자의 이용 및 활용을 확대 증진시키기 위해서 구기자 및 기호성을 향상시키기 위해 바른 생약류가 소량 혼합된 혼합구기자 열수 추출 농축액의 리올로지적 특성을 조사 비교한 결과는 다음과 같다. 각각의 농축액들은 power law model에 잘 적용되어 해석할 수 있었으며, 모두 비뉴톤 유체로서 의가소성 유체의 흐름특성을 보여주었다. 전단속도 1,500 l/s, $20^{\circ}C$ 에서의 겉보기 점도는 혼합구기자 $50^{\circ}Bx(0.1940\;Pa{\cdot}s)$, 구기자 $50^{\circ}Bx(0.0988\;Pa{\cdot}s),$ 혼합구기자 $40^{\circ}Bx(0.0720\;Pa{\cdot}s)$. 구기자 $40^{\circ}Bx(0.0431\;Pa{\cdot}s)$, 혼합구기자 $30^{\circ}Bx(0.0328\;Pa{\cdot}s)$, 구기자 $30^{\circ}Bx(0.0175\;Pa{\cdot}s)$, 혼합구기자 $20^{\circ}Bx(0.0099\;Pa{\cdot}s)$, 설탕용액 $50^{\circ}Bx(0.0078\;Pa{\cdot}s)$, 구기자 $20^{\circ}Bx(0.0074\;Pa{\cdot}s)$ 농축액 순이었다. 농축액들의 항복력은 구기자 열수 추출 농축액이 $0.1286{\sim}6.2532\;Pa{\cdot}s$, 혼합구기자 열수 추출농축액 $0.074{\sim}8.891\;Pa{\cdot}s$이었다. Arrhenius식에 의해 구한 유동 활성화에너지는 $20^{\circ}Bx$에서 $50^{\circ}Bx$로 농도가 증가할 때 구기자 열수 추출 농축액은 $1.6182{\sim}2.0543$, 혼합구기자 열수 추출 농축액은 $1.7057{\sim}2.1462{\times}10^7\;J/kg{\cdot}mol$로 증가하였다. 이와 같이 구기자 열수 추출 농축액과 혼합구기자 열수 추출 농축액의 리올리지적 특성에 큰 차이를 나타내지는 않았다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권6호
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• pp.1126-1134
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• 1996

삼투처리로 전처리한 당근의 건조특성을 알기 위해 건조와 재수화 공정을 행하여 물리적인 특성을 조사하고, 수분이동 메카니즘을 규명하기 위해 확산 방정식과 건조 모델을 적용하여 알아보고자 하였다. 열풍 건조시 건조특성은 고온과 낮은 상대습도의 조건에서 건조효율이 우수하였으며, 갈변도나 specific volume 등도 높은 값을 보였으며 전반적 색차 또한 큰 값을 보였여 갈변정도와 유사한 경향을 보였다. 재수화 특성도 고온과 낮은 상대습도에서 건조한 것이 대체적으로 복원률과 재수화성이 높게 나타나 건조 특성이 재수화시에도 유사한 경향으로 나타남을 알 수 있었다. 수분의 이동을 나타내는 확산계수는 고온과 낮은 상대습도에서 높은 확산계수를 가졌으며, 온도의 영향이 상대습도보다 크게 나타나 상대습도를 낮추는 것 보다 건조온도를 높이는 것이 더 효과적인 운용방법임을 알 수 있었다. 건조과정을 기존의 건조모델로 표현하고자 적합성 여부를 조사해 본 결과 건조조건에 관계없이 quadratic model이 가장 높은 적합도를 보여 이 모델로서 건조시 수분함량의 감소를 시간의 함수로 나타낼 수 있었다. 건조시간과 풍속을 변화시키면서 실험을 행한 결과 시간에 따른 carotene 함량과 수분함량은 polynomial 형태로 모델화 할 수 있었고 풍속이 강할수록 평형수분함량 도달 시간은 빨라졌으나 1.2 m/s 이상의 풍속에서는 그 차이가 크지 않았으며, carotene 함량도 유사한 경향이었다. 재수화 특성값도 빠른 풍속에서 건조한 당근일수록 우수한 것으로 나타났으며, carotene 함량이나 전반적인 색차도 건조 후의 특성이 그대로 유지되었다. 기존모델과의 적합도를 살펴보면 풍속에 관계없이 quadratic mode이 가장 높은 적합도를 보여 건조시 수분의 이동을 예측할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권3호
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• pp.590-597
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• 2000

${\beta}-Glucan$의 점증제 및 겔화제로서의 이용성을 규명하기 위하여 메성 및 찰성보리 ${\beta}-glucan$ 용액의 리을로지 특성을 비교하였다. 메성 및 찰성보리 ${\beta}-glucan$ 용액 모두 의가소생 유체 특성을 나타내었으며, Power law mdel에 잘 적용되었다. Arrhenius 식에 의해 구한 층밀림 속도 $700s^{-1}$에서의 겉보기 점도의 활성화에 너지는 농도가 1%에서 4%로 .증가함에 따라 메성 ${\beta}-glucan$의 경우 20.01에서 16.78kj/mol로, 찰성 ${\beta}-glucan$의 경우 지수의 경우 27.18에서 17.82kj/mol로 감소하였으며, 지수함수식에 의해 구한 농도의존성 상수인 A는 온도가 $20^{circ}C$에서 $65^{circ}C$로 증가함에 따라 메성 ${\beta}-glucan$의 경우 $0.37%^{-1}$에서 $0.42%^{-1}$로, 찰성 ${\beta}-glucan$의 경우 $0.49%^{-1}$에서 $0.57%^{-1}$로 증가하였다. 찰성보리 ${\beta}-glucan$의 고유점도는 2.38dL/g으로 메성보리 ${\beta}-glucan$의 1.60dL/g보다 높게 나타났으며, 비점도와 환원농도의 관계에서 구한 critical coil overlap parameter($C^*[{\eta}]$)를 경계로 기울기가 달라져 $C[{\eta}] 영역에서는 메성 및 찰성보리 ${\beta}-glucan$ 간에 차이가 나지 않았지만 $C[{\eta}]>C^*[{\eta}]$ 영역에서는 각각 2.907과 3.757을 나타내었다. 동적점탄성 측청 결과 진동수 변환중 cross-over가 일어나고 이후의 진동수 영역에서는 저장탄성율이 손실탄성율보다 높은 값을 나타내었으며, 24시간 경과 후 겔을 형성하여 겔화제로서의 이용 가능성을 보여주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.259-267
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• 2010

불균일 촉매 CuO를 이용한 반응성 아조계 염료 Reactive Black 5(RB5) 폐수의 촉매습식산화에서 반응온도($190{\sim}230^{\circ}C$) 및 촉매농도(0.00~0.20 g/l)가 폐수의 색도 및 총 유기탄소 TOC 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 폐수의 색도는 분광광도계를 사용하여 측정하였고, 습식산화속도는 TOC를 이용하여 산출하였다. 열분해 조건($230^{\circ}C$, 120 min)에서 폐수의 색도는 약 90%까지 제거되었지만 TOC는 제거되지 않았다. RB5 폐수 촉매 습식산화에서의 폐수의 색도 및 TOC 제거속도는 반응온도 및 촉매농도를 증가시킴에 따라 증가하였다. 촉매의 영향은 0.01 g CuO/l에서 이미 상당히 크게 나타났으며 0.05 g CuO/l 이상에서의 촉매농도 증가에 따른 효과는 작았다. 폐수 색도의 초기변화는 색도에 대한 1차 반응속도론으로 나타낼 수 있었으며, TOC 변화는 폐수 TOC를 쉽게 산화되는 TOC와 난분해성 TOC 로 구분한 global 모델로 묘사할 수 있었다. 반응온도의 폐수 색도 및 TOC 제거속도에 미치는 영향은 Arrhenius 상관관계식으로 묘사할 수 있었다. RB5 폐수의 열분해, 습식산화 및 0.20 g CuO/l의 촉매농도를 사용한 촉매습식산화 조건에서의 색도 제거반응의 활성화에너지는 각각 108.4, 78.3 및 74.1 kJ/mol의 값을 나타내었다. RB5 폐수 촉매습식산화에서의 TOC 제거반응에서 산화 최종산물로의 전환에 대한 난분해성 중간산물로의 전환 비는 페놀 습식산화에 비하여 상대적으로 높았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.389-397
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• 2010

콘크리트는 역학적 성능, 내구성능, 경제성이 우수한 재료이지만 장경간 교량에 적용하기는 쉽지 않은데, 이는 콘크리트의 중량 대비 강도가 낮기 때문이다. 초고성능 콘크리트는 높은 압축강도를 가지며 굵은 골재를 사용하지 않으므로 단면의 크기를 줄일 수 있어, 장경간 교량 바닥판으로 활용이 기대된다. 그러나 초고성능 콘크리트는 재료 특성상 단위결합재량이 많으므로 바닥판 양생과정에서 수화열에 의한 균열이 발생할 수 있다. 이 연구에서는 UHPC 바닥판의 초기재령 균열 위험성을 평가하기 위한 기초 작업을 수행하였다. 먼저 단열온도 상승시험 결과를 바탕으로 2변수 모델과 S자형 함수의 중첩으로 단열온도 상승곡선을 모델링하고, 등가재령의 개념을 도입하여 UHPC의 아레니우스 상수를 결정하였다. 이상의 결과를 실물크기 시험체에 대한 수화발열 측정시험으로 검증하였다. 다음으로 초음파 속도 측정 결과와 하중 재하에 의하여 탄성계수, 인장강도, 압축강도와 같은 UHPC의 역학적 특성을 구하였다.

• 환경위생공학
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• 제14권3호
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• pp.54-62
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• 1999

2,4-Dichlorophenol was known pollutants caused by the endocrine disruptor into the refractory substances of environment and this is difficult to be degradable by conventional methods. Therefore, a considerable interest has been devoted to developing new process where 2,4-Dichlorophenol can easily decomposed. In this study, the series of ultrasonic irradiation for removal of 2,4-Dichlorophenol has been selected as a model reaction in the batch reactor system in order to obtain the basic data investigate the influence of various experimental parameters such as concentration, pH, reaction temperature, acoustic intensity. The products obtained form the ultrasonic irradiation were analysed by GC/MS and HPLC. The formation of $H_2O_2$, a well-known the strong oxidant was found proportionally to increase with irradiation time. The intermediates of ultrasonic irradiation of 2,4-Dichlorophenol were identified as HCl, catechol, hydroquinone, o,p-benzoquinone, muconic acid, and maleic acid. The final products of this was $CO_2$ and $H_2O$. As the decomposition of 2,4-Dichlorophenol proceeds by the ultrasonic irradiation, the pH of 2,4-Dichlorophenol containing aqueous solution increases slowly, The decomposition of 2,4-Dichlorophenol was found to be occured fast in the basic medium. In general, the rate of reaction is proportional to the reaction temperature obeying the Arrhenius' law. However, in the ultrasonic irradiation, this suggests as the reaction temperature increase the decomposition rate of the reactant decreases. This result meant that the increase of reaction temperature due to the increase of vapor pressure of water accelerated the decrease of acoustic intensity which was can be proportional to the decomposition rae of these compounds. It was found that more than 80% of phenol solution was removed within hours in all reaction conditions. The reaction order in the degradation of the 2,4-Dichlorophenol compounds was verified as the Pseude-first order. From the fore-mentioned results, it can be concluded that the refractory organic compounds caused by endocrine disruptor as 2,4-dichlorophenol could be removed by the ultrasonic irradiation with radicals, such as $H{\;}{\cdot}{\;}and{\;}OH{\;}{\cdot}$ radical causing the high increase of pressure and temperature. Finally, it apeared that the technology using ultrasonic irradiation can be applied to the treatment of refractory substances caused by endocrine disruptor which are difficult to be decomposed by the conventional methods.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.233-238
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• 2020

최근 우주 항공 분야 발전으로 인해 NBR에 대한 관심이 높아지고 있으나, HNBR의 항공용 윤활유 관련 연구는 많지 않고, 특히 가혹인자들에 대한 가속수명 평가는 그렇게 많이 보고되지 않고 있다. 본 연구에서는 항공분야에 사용되는 HNBR(Hydrogenated Acrylonitrile Butadiene Rubber) 제품의 가속수명을 평가하기 위해 성능평가 인자로 인장강도를 채택하고, 성능 노화특성에 영향을 미치는 가속 스트레스 인자를 온도로 정의했다. 가속 스트레스 인자는 온도(60 ℃, 80 ℃, 100 ℃)로 정하여 시간(0 ~ 720시간)에 따른 인장강도 변화를 측정한 결과값으로 결정했다. 가속 조건은 일정 기간 동안 노화된 시편을 오븐에서 꺼내어 24시간 상온에서 방치한 후, 시험편을 KS M 6518에 명시된 기준에 따라 아령형 3호 시편을 제작하여 가속수명 평가의 한 요소인 인장강도를 측정하였다. 아레니우스 모델을 이용하여 얻어진 활성화 에너지 값은 0.895임을 알 수 있고, 형상모수는 1.152이었으며, 20℃에서 항공용 오일에 침지한 HNBR 시편의 인장강도로부터 얻어진 특성수명은 272,256시간, 평균수명(MTTF)는 258,965시간, B10 수명은 38,624시간이었다.