• Nuclear Engineering and Technology
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• 제46권1호
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• pp.109-116
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• 2014

An electrical resistance tomography (ERT) technique combining the particle swarm optimization (PSO) algorithm with the Gauss-Newton method is applied to the visualization of two-phase flows. In the ERT, the electrical conductivity distribution, namely the conductivity values of pixels (numerical meshes) comprising the domain in the context of a numerical image reconstruction algorithm, is estimated with the known injected currents through the electrodes attached on the domain boundary and the measured potentials on those electrodes. In spite of many favorable characteristics of ERT such as no radiation, low cost, and high temporal resolution compared to other tomography techniques, one of the major drawbacks of ERT is low spatial resolution due to the inherent ill-posedness of conventional image reconstruction algorithms. In fact, the number of known data is much less than that of the unknowns (meshes). Recalling that binary mixtures like two-phase flows consist of only two substances with distinct electrical conductivities, this work adopts the PSO algorithm for mesh grouping to reduce the number of unknowns. In order to verify the enhanced performance of the proposed method, several numerical tests are performed. The comparison between the proposed algorithm and conventional Gauss-Newton method shows significant improvements in the quality of reconstructed images.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권6호
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• pp.666-670
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• 2015

Competition among anion species in solution for same sorption sites and soil surface can be of major significance in determining the effective mobility of any potentially adsorbing species. Major soil anion species include $OH^-$, $F^-$, $Cl^-$, $HCO_3{^-}$, $CO_3{^-}$, $NO_3{^-}$, $SO_4{^{2-}}$, and $PO_4{^{3-}}$. And some micro nutrients such as boron and molybdenum exist as $H_2BO_3{^-}$ and $MoO_4{^{2-}}$, as do some heavy metals such as chrome and arsenic as $CrO_4{^{2-}}$ and $HAsO_4{^{2-}}$. Pesticides such as 2,4,5-T and 2,4-D also exist as anions. Many anion species are retained by more complex mechanisms than the simple electrostatic attractions involved in most cation adsorption reactions. In binary system composed of two anions, the adsorption of one anion is influenced by the other anion due to the competition for the available and limited binding sites in soil constituents. The specifically adsorbed anions may compete more effectively for sorption sites than that of nonspecifically adsorbed anion. In this study, we aim to evaluate the mathematical models to determine the magnitude of concentration variations in adsorption due to competitive interactions between anions introduced to a system in binary mixtures.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권6호
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• pp.547-557
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• 2022

Dune sands are poorly graded collapsible soils lacking fines. This experimental study explored the technical feasibility of sustainable invigoration of fine waste materials to improve the geotechnical properties of dune sand. The fine waste considered in this study is fine marble waste. The fine waste powder was mixed with dune sand at different contents (5, 10,15, 20, 25, 50%), where the gradation, void ratio, compaction, and shear strength characteristics were assessed for each fine marble waste -dune sand blend. The geotechnical properties of the dune sand-fine marble waste mix delineated in this study reveal the enhancement in compaction and gradation characteristics of dune sand. According to the results, the binary mixture of dune sand with 20% of fine marble waste gives the highest maximum dry density and results in shear strength improvement. In addition, a numerical study is conducted for the practical application of the binary mix in the field and tested for an isolated shallow foundation. The elemental analysis of the fine marble waste confirms that the material is non-contaminated and can be employed for engineering applications. Furthermore, the numerical study elucidated that the shallow surface replacement of the site with the dune sand mixed with 20% fine marble waste gives optimal performance in terms of stress generation and settlement behavior of an isolated footing. For a sustainable mechanical performance of the fine marble waste mixed sand, an optimum dose of 20% fine marble waste is recommended, and some correlations are proposed. Thus, for improving dune sand's geotechnical characteristics, the addition of fine marble waste to the dune sand is an environment-friendly solution.

• 대한화학회지
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• 제20권3호
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• pp.185-192
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• 1976

여러가지 조성의 메탄올-물 혼합용매와 물에 대한 몇가지 아민염의 당량전도도 (${\Lambda}$)를 $25^{\circ}C$에서 측정하였다. 즉 0.0${\sim}$0.6 몰분율(m.f.)까지의 메탄올-물 혼합용매와 물에 대하여 염화암모늄과 1급에서 4급 암모늄염에 이르는 4가지 메틸암모늄염화물의 당량전도도를 0.01 ${\sim}$ 0.04 M 농도범위에서 측정하고 Fuoss-Onsager의 반이론식으로서 극한당량전도도(${\Lambda}_0$)를 구하였다. 실험결과는 용매조성 및 염의 종류에 따른 극한당량전도도의 변화에 대하여 논의되었다. 즉 아민염의 종류에 관계없이 공통적인 현상으로 특이한 점은 메탄올의 농도가 커짐에 따라 ${\Lambda}_0$는 줄어드는데 그 줄어드는 크기가 물에 가까울 수록 크고 0.4 m. f.에서 극소값을 보였다. 또한 염의 크기가 커짐에 따라 ${\Lambda}_0$는 줄어들고 동일한 실험조건에서 대응하는 n-아민염에 대하여 측정된 ${\Lambda}_0$값보다 크다는 것을 알았다. 이러한 현상들은 용매와 용질의 구조와 밀접한 관계가 있으며 같은 용매계에서 관측된 분몰랄부피 현상과 극히 닮았다는 사실을 알았다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.31-36
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• 2016

인화점은 가연성 액체 용액의 폭발과 화재의 위험성을 결정하는 가장 중요한 성질 중 하나이다. 본 연구에서는 2개의 가연성 이성분계 혼합물인 n-pentanol + n-propanol계 및 n-pentanol + n-heptanol계의 인화점을 Seta flash 밀폐식 장치를 사용하여 측정하였다. 인화점은 라울의 법칙을 이용한 방법과 다중회귀분석법에 의해 계산되었다. 그리고 그 결과를 측정값과 비교하였다. 라울의 법칙에 의해 계산된 결과의 절대평균오차는 n-pentanol + n-propanol계인 경우 $1.3^{\circ}C$이며 npentanol + n-heptanol계인 경우 $1.3^{\circ}C$이었다. 다중회귀분석법에 의해 계산된 결과의 절대평균오차는 n-pentanol + npropanol계인 경우 $0.4^{\circ}C$이며 n-pentanol + n-heptanol계인 경우 $0.3^{\circ}C$이었다. 절대평균오차에서 알 수 있듯이 다중회귀 분석법에 의한 계산값이 라울의 법칙에 의한 계산값에 비해 측정값을 잘 모사하였다.

• 청정기술
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• 제24권3호
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• pp.239-248
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• 2018

본 연구에서는 (주)파인텍에서 개발한 제올라이트 4A 분리막을 이용하여 물, 에탄올, 이소프로필알코올 단일 성분 및 혼합물의 투과증발 실험을 수행하였다. 본 분리막은 수열합성법을 이용하여 제막하였고, Si/Al 비율이 1인 LTA 구조에 $Na^+$를 이온교환하여 약 $4{\AA}$의 기공크기를 갖고 있으며, 강한 친수성을 나타내고 있다. 물리적 특성을 확인하기 위해 SEM, porosimetry, BET, 압축강도계를 이용하였다. 다양한 온도 및 농도 조건 실험을 통해 제올라이트 4A 분리막이 물/에탄올(분리계수 3,000 이상) 및 물/이소프로필알코올(분리계수 1,500 이상) 혼합물로 부터 물을 선택적으로 분리할 수 있음을 확인하였다. 활동도계수, Generalized Maxwell Stefan 모형 및 Dusty Gas 모형을 이용하여 단일성분 및 혼합물의 투과증발 거동을 모사하였으며, Genetic Algorithm를 이용한 상수추정을 통하여 분리층의 흡착 및 확산상수를 구하였다.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.75-90
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• 1995

본 논문은 가정용 냉방기에 널리 사용되고 있는 HCFC22를 대체할 수 있는 혼합냉매의 개발 및 이들의 성능 연구에 관한 것이다. 현재까지 HCFC22를 대체할 수 있는 순수냉매가 없으므로, 혼합냉매 개발에 본 연구의 초점이 맞추어졌고, 이를 위해 가정용 냉방기를 모사 하는 컴퓨터 프로그램이 개발되었다. 연구에서 개발된 혼합냉매를 구성하는 순수냉매들은 다음과 같다: R32, R124, R125, R134, R134a, R143a, R152a. 컴퓨터 모사 결과들은 다음의 혼합냉매들에 대해서 발표되었다: R32/R134a, R32/R152a, R32/R134, R32/R124, R143a/R134a, R143a/R152a, R143a/R124, R125/R134a, R125/R152a, R125/R124, R32/R152a/R134a, R32/R152a/R134, R32/R152a/R124. 가장 좋은 에너지 효율을 보인 것은 삼원 혼합냉매인 R32/R152a/R124로서, HCFC22에 비해 이것의 성적 계수는 13.7% 높고 냉동 능력은 23% 낮은 것으로 판명되었다. 한편 이원 혼합냉매 중 가장 성능이 좋은 것은 R32/R124로서 이것의 성적 계수는 HCFC22에 비해 13.4% 높고 냉동 체적 용량은 9.6% 낮은 것으로 판명되었다.

• 한국광물학회지
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• 제7권1호
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• pp.62-79
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• 1994

앨바이트 (albite) 와 석영, 그리고 미사장석 (microcline)과 앨바이트의 표준 혼합물 시료를 마련하여 이들에 대해 Rietveld refinement 방법을 사용하여 정량분석 및 결정구조분석을 실시하였다. Rietveld refinement 방법을 이용한 정량분석 결과의 표준편차는 앨바이트와 석영의 표준 혼합물 시료의 분석시에는 4 wt %, 미사장석과 앨바이트의 표준 혼합물 시료의 분석시에는 1 wt %인데 이것은 분리된 피크를 이용하는 기존의 XRD 정량분석법의 결과에 비해 훨씬 향상된 것이다. 또한, 정량분석과 동시에 얻어지는 각 구성광물의 단위포상수값도 정확하게 측정되는 것으로 검증되었다. 앨바이트와 석영의 표준 혼합물처럼 서로 다른 결정입자의 배열 특징을 가진 광물로 구성된 시료의 정량분석 결과에는 실제 무게비와 비교할 때 규칙적인 편이현상이 나타난다. 관찰된 결정입자의 배열현상지수(preferred orientation parameter)와 R-값은 결정입자의 특정방향으로의 배열효과가 미치는 영향이 Rietveld refinement 분석시에 완벽하게 계산될 수 없기 때문에 규칙적인 편이가 발생하는 것임을 지시해 준다. Dollase-March 및 Rietveld-Toraya 함수와 같은 결정입자의 배열현상 보정방법은 정확한 단위포상수 (unit-cell parameter)의 측정에는 도움을 주지만 정량분석결과를 향상시키는 데는 한계가 있는 것으로 보인다. 시료중에서 결정입자의 배열현상을 뚜렷히 보이는 광물의 무게비는 실제값보다 약간 크게 측정되는데, 이러한 현상은 결정입자의 외형 때문에 마운트된 시료표면에서 일어나는 효과에 의한 것으로 판단된다. Rietveld refinement 방법은 분말 X-선 회절도형의 피크들을 분리할 필요없이 회절도형전체를 한꺼번에 분석함으로써 피크의 중첩현상을 극복할 수 있고, 기존의 XRD 정량분석법에 비하여 입자의 배열현상의 문제점을 최소화시킬 수 있다. 또한 refinement된 정확한 단위포상수값이 회절도형의 비례상수와 함께 정량화하는 식에 사용되므로, Rietveld refinement를 이용한 정량분석법은 매우 정확한 광물학적 분석결과를 얻을 수 있는 방법으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권1호
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• pp.175-183
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• 2008

흡착제 Li-X 제올라이트(UOP)에서 $CO_2$, CO, $CH_4$, $H_2$에 대한 단일성분 및 혼합성분의 흡착평형 실험을 정적부피법에 의해 수행하였다. 실험 데이터는 압력범위 0~20 bar와 온도범위 293.15 K, 303.15 K, 313.15 K에서 실시하였다. 각각 등온식의 파라미터들은 단일성분 실험을 통해 결정했고, 결정한 파라미터로 혼합성분의 흡착 평형을 예측하였으며 실험값과 비교하였다. Li-X 제올라이트에서의 $H_2/CO_2$, $H_2/CO$, $H_2/CH_4$ 혼합성분의 흡착평형 실험 결과는 extended langmuir-freundlich(L-F) 등온식, dual-site langmuir(DSL) 등온식을 이용해 예측하였으며 실험값과 비교하였다. L-F 등온식은 다른 모델들에 비해 $CH_4$와 $H_2$에서 좋은 예측 결과를 보여주었다. 또한 DSL 등온 식은 $CO_2$와 CO에서 좋은 예측 결과를 보여주었다.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제11권2호
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• pp.61-66
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• 2003

In order to prevent roll-over and a rapid boil-off of LNG in tanks, the phase equilibria of carbon dioxide in liquefied natural gas components as binary mixtures at cryogenic temperatures have been experimentally measured using Fourier transform infrared spectroscopy in conjunction with a specially designed variable pressure/temperature cryostat cell (pathlength 2 mm; pressures up to 30 bar). Solid carbon dioxide has been found to be comparatively soluble in liquid nitrogen (3.25$\times$${10}^{-6}$ mole fraction), liquid methane (1.04$\times$${10}^{-4}$ mole fraction), liquid ethane (3.1$\times$${10}^{-2}$ mole fraction) and liquid propane (6.11$\times$${10}^{-2}$ mole fraction) at their normal boiling temperatures. The solubilities of carbon dioxide in various cryogens, which increased with increasing temperature, are much lower than those obtained by others using gas chromatography. The differences are attributed to infrared spectroscopy selectively measuring dissolved solute in situ whereas gas chromatography measures microscopic particulate solid in addition to dissolved solute.