• Computers and Concrete
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• 제15권5호
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• pp.847-864
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• 2015

In this paper, a reaction-diffusion model of carbonation process in self-compacting concrete (SCC) was realized with a consideration of multi-field couplings. Various effects from environmental conditions, e.g. ambient temperature, relative humidity, carbonation reaction, were incorporated into a numerical simulation proposed by ANSYS. In addition, the carbonation process of SCC was experimentally investigated and compared with a conventionally vibrated concrete (CVC). It is found that SCC has a higher carbonation resistance than CVC with a comparable compressive strength. The numerical solution analysis agrees well with the test results, indicating that the proposed model is appropriate to calculate and predict the carbonation process in SCC. The parameters sensitivity analysis also shows that the carbon dioxide diffusion coefficient and moisture field are essentially crucial to the carbonation process in SCC.

• 공업화학
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• 제7권6호
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• pp.1043-1052
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• 1996

지방산의 분리방법중 증류나 추출 등의 전통적인 방법을 대체할 수 있는 공정으로 초임계유체 크로마토그래피 분리법을 추천할 수 있다. 그러나 지방산을 구성하는 탄소수나 불포화도는 초임계유체내에서 확산특성을 달리 하지만 이들의 정랑적인 데이터가 부족하여 초임계유체 크로마토그래피법을 공정화하는데 큰 어려움이 있다. 본 연구에서는 불포화도를 달리하는 지방산들의 초임계 이산화탄소내 확산계수를 CPB법(capillary peak-broadening method)을 기초로 온도 (308.15~328.15K)와 압력(13~17MPa)을 변수로 하여 실험적으로 측정하였다. 이성분계 확산계수는 일정한 온도에서 압력이 증가함에 따라 감소하며 일정한 압력에서 온도가 증가함에 따라 증가하였다. 일정한 밀도에서 온도에 따른 확산계수의 영향은 크지 않으며, 밀도와 점도가 증가함에 따라 확산계수는 감소하였다. 또한 Wilke-Chang식과 Funazukuri의 실험식, Matthews-Akgerman식을 초임계 이산화탄소에서의 이성분계 확산계수에 대한 상관식으로의 이용가능성을 확인한 결과 다른 상관관계식에 비해 RHS(rough hard sphere)에 기초한 자유부피모델인 Matthews-Akgerman식이 잘 일치하는 상관식인 것으로 확인되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권9호
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• pp.3194-3201
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• 2023

In water-cooled power reactor, hydrogen is generated in case of steam zirconium reaction during severe accident condition and later on in addition to hydrogen; CO is also generated during molten corium concrete interaction after reactor pressure vessel failure. Passive Autocatalytic Recombiners (PARs) are provided in the containment for hydrogen management. The performance of the PARs in presence of hydrogen and carbon monoxide along with air has been evaluated. Depending on the conditions, CO may either react with oxygen to form carbon dioxide (CO2) or act as catalyst poison, reducing the catalyst activity and hence the hydrogen conversion efficiency. CFD analysis has been carried out to determine the effect of CO on catalyst plate temperature for 2 & 4% v/v H₂ and 1-4% v/v CO with air at the recombiner inlet for a reported experiment. The results of CFD simulations have been compared with the reported experimental data for the model validation. The reaction at the recombiner plate is modelled based on diffusion theory. The developed CFD model has been used to predict the maximum catalyst temperature and outlet species concentration for different inlet velocity and temperatures of the mixture gas. The obtained results were used to fit a correlation for obtaining removal rate of carbon monoxide inside PAR as a function of inlet velocity and concentrations.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2002년도 제24회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.68-75
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• 2002

The dynamic behaviors of the single vortex and flame-vortex interaction in a $CH_4/Air$ diffusion flame with addition of $CO_2$ were investigated numerically. The numerical method was based on a predictor-corrector for low Mach number flow. A two-step global reaction mechanism was adopted as a combustion model. Through comparison of results by effect of $CO_2$ added either on the fuel or oxidizer side, it was found that the growth of single vortex and entrainment of surrounding fluid by $CO_2$addition on the fuel side are larger than those by $CO_2$ addition on oxidizer side. Also, when $CO_2$ is added on fuel side, flame-vortex interaction becomes more significant than on air side.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.711-714
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• 2003

Factors causing deterioration of concrete structures under marine environment are various, especially penetration and diffusion of chloride ion, carbon dioxide, and water through pore effects on the durability of concrete as well as mechanical properties of concrete. Pore of porous materials like concrete can be classified as micro-, meso-, and macro-pore. And pore of cement matrix is classified as pore which occupied by water, air void, and ITZ between cement paste and aggregates. In this study, to verify the relationship between pore of cement matrix and the property of chloride ion diffusivity, the regression analysis is producted. From the result of regression analysis, the average pore diameter more than total pore volume effects on the diffusivity of chloride ion.

• 한국안전학회지
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• 제7권1호
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• pp.13-19
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• 1992

Supercritical fluid technology was applied to the regeneration of industrial catalyst contaminated with toxic materials. The regeneration process of activated loaded with phenol was proposed, then the adsorphon tower was packed with the activated carbon-bed. Phenol diffuses into supercritical carbon dioxide(SCC) through the micro-pore and voldge of the activated carbon. The saturated solubility of phenol in SCC depended on the density of SCC varing with temperature and pressure conditions. Therefore, the fasile phase equilibrium calculation model of dxpanded liquid One was proposed, and equilibrium solubility of phenol in SCC was calculated using the model theoretically. The regeneration mechanism of activated carbon was analysed by degree of saturation of phenol and diffusion in SCC. The solubility prediction was more satisfactory for the wide range of SCC density than the dense gas model and the desorption of phenol depended on the degree of saturation of phenol in SCC.

• 생태와환경
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• 제34권4호통권96호
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• pp.261-266
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• 2001

이산화탄소 농도가 증가할 때에 북구 이탄 습지에서 나타나는 생지화학적 변화과정을 살펴보았다. 표면 식생을 포함한 온전한 코어를 북웨일스의 이탄습지로부터 채취하여, 높은 이산화탄소농도(700ppm)와 자연상태 (350ppm)환경에서 4개월간 배양하였다. 배양 후, 화학적인 저해제를 이용하여 습지 토양에서 미량기체의 생성과 소비를 측정하였다. 메탄의 경우, 불화메탄($CH_3F$)를 이용하여 메탄 산화율을 결정하였고, 질산화와 탈질작용을 측정하기위해 아세틸렌($C_2H_2$)저해 방법을 적용하였다. 이를 위해, 먼저 각 측정 방법을 습지 시료에 적합하도록 최적화 시켰고, 둘째로 두 수준의 이산화탄소에서 배양한 시료에 이 방법들을 적용하였다. 높은 이산화탄소 농도는 메탄의 생성량을 증가 시켰으나(210대 $100\;ng\;CH_4 g^{-1}\;hr^{-1}$), 메탄 산화의 양도 증가시켜서 (128대 $15\;ng\;CH_4 g^{-1}\;hr^{-1}$) 결국에는 순메탄 방출량에는 변화가 없었다. 아산화질소의 경우에는 증가된 발생량이 탈질 보다는 질산화 과정에서 생성된 것으로 사료된다. 이러한 변화들은 높은 이산화탄소 하에서 조류의 성장이 증가되어 야기된 것으로 추측된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.780-787
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• 2019

본 연구에서는 국내외 저탄소 녹색성장을 위한 대안으로서 수소에너지와 그 이용 기술에 대한 관심이 높아지는 추세에 발맞춰 무탄소 연료인 수소를 LNG 의 주성분인 메탄, 메탄-프로판, 메탄-프로판-에탄 동축류 확산화염 내에 첨가하여 화염형상 및 연소생성물에 미치는 영향을 확인하였다. 상온상압 조건의 확산화염에 수소를 단계적으로 첨가하여 실제 생성되는 연소생성물의 변화 추이를 가스 분석기를 이용하여 실험적으로 관찰하였고 확산화염의 형상은 디지털카메라를 이용하여 단계적으로 관찰 하였다. 실험결과에서 확산화염에 수소를 첨가함에 따라 질소산화물의 생성량이 선형에 가깝게 증가하는 경향을 보였다. 이것은 수소의 상대적으로 높은 단열화염온도와 빠른 연소속도가 Thermal NOx의 생성을 촉진했기 때문이다. 반면 이산화탄소의 생성량은 감소하는 경향이 나타났는데 수소를 첨가함에 따라 메탄, 메탄-프로판, 메탄-에탄-프로판의 혼합 확산화염에 포함되어있는 전체 탄소비율이 줄어들어 이산화탄소의 생성량이 감소한 것이다. 이는 선박에서 LNG-수소의 혼합 연료사용으로 인해 온실가스인 이산화탄소를 저감할 수 있는 하나의 방안으로 고려될 수 있다는 것을 의미한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.625-628
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• 2008

본 연구에서는 국내의 대표적인 보수재료인 폴리머시멘트계열의 단면복구재 3종 및 표면보호재 2종에 대해 촉진중성화 시험을 실시하여 국내 보수재료의 중성화 저항성능을 평가하였다. 기존의 KS 시험규격인 침투깊이 측정법과 함께 유럽시험규격인 BS EN 1062-6에서 규정한 등가공기층 확산두께산정을 적용하였다. 등가공기층 확산두께($S_D$)란 코팅재와 동일한 이산화탄소투과성과 동일한 조건을 가지고 있는 부동 공기층의 두께로서, 시편을 할렬 파괴하지 않으므로 동일한 시편으로 연속적인 시험을 진행할 수 있다는 장점이 있다. 시험결과 단면복구재의 경우 중성화깊이 측정법을 통해 이산화탄소 투과저항성을 평가할 수 있는 반면 표면보호재의 경우에는 이산화탄소 투과량 측정을 통한 등가공기층 두께 산정법이 효과적인 이산화탄소 투과저항성능 평가방법임을 밝혔다.

• 멤브레인
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• 제31권4호
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• pp.268-274
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• 2021

지구 온난화 이슈에서 가장 고질적인 문제 중 하나는 온실가스의 배출이다. 다양한 온실 가스 중 가장 높은 비중을 차지하는 이산화탄소(CO₂)는 이를 분리하기 위해 연구자들이 지속적으로 연구를 진행해오고 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 이산화탄소 기체를 분리하기 위해 poly(vinyl alcohol) (PVA) 기반 공중합체를 제조하여 기체 분리막에 활용했다. 공중합체는 자유 라디칼 중합법을 활용했으며, 곁사슬을 위한 단량체로 아크릴산(acrylic acid)를 사용하여 PVA-g-PAA(VAA) 그래프트 공중합체를 제조했다. 본 공중합체를 이산화탄소 기체분리막에 적용한 사례는 최초이며, 폴리설폰 지지체에 복합막 형태로 제조했다. 공중합체 합성 결과는 FT-IR을 통해, 합성한 공중합체 의 거동은 TEM과 DSC, TGA를 통해 분석하였다. AA 그래프팅을 통해 공중합체는 나노 구조를 형성하며, PVA의 결정화도를 급격하게 감소시켜 이산화탄소의 용해도를 증가시켰고, 이는 이산화탄소 기체 분리 성능을 향상시켰다. 이를 통해 이산화탄소 분리막 분야에 용액-확산 및 그래프팅 방법이라는 새로운 접근법을 제시하였다.