• 터널과지하공간
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• 제9권4호
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• pp.306-314
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• 1999

핵폐기물 저장공간과 같이 대규모 터널형 지하공간내에서의 환기량, 온/습도, 오염물질 농도 예측은 공간건설 및 운영을 위하여서 뿐만 아니라 화재등과 같은 비상시의 대처방안 강구를 위하여 반드시 필요하다. 본 연구에서는 압축성 가정하에서 autocompression의 영향을 고려한 자연환기압 계산 fan 및 regulator의 최적 위치 및 용량 결정, 암반 열물성 및 암반 표면으로부터의 증발, 응축에 의한 수분함유량 변화를 고려한 온/습도 계산, 이류확산에 기초한 오염물질 농도 분포 계산 기능을 갖춘 네트워크형 지하공간 환경예측 모델을 개발하였다. 온/습도 예측 모델을 군수물자 지하 저장공간에 적용한 결과 실측값과 상대오차는 건구온도 1.5~2.9%, 습도온도 0.6~6.1%로 나타났다. 도로터널 2개소를 대상으로한 실험결과 외부 입기만에 의한 확산계수는 9.78과 17.35$m^2$/s 큰 편이었으나 차량 운행과 환기설비의 작동시에는 이류확산만을 고려한 경우 CO 및 매연 농도의 상대오차가 5.88과 6.62%로 비교적 작게 나타났다. 이는 대부분의 터널형 지하공간에서의 농도 분포는 이류확산만에 의하여 추정이 가능함을 의미한다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제10권3호
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• pp.161-170
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• 2012

국내 심부지질환경조건을 반영한 처분안전성 평가에 필요한 입력자료를 제공하기위해, 그 동안 국내 지하시험시설(KURT)환경조건에서 많은 실험을 수행해 왔다. 안전성평가코드에 사용되는 많은 입력변수들 중 중요성이 부각되는 입력변수들을 선정하여, 각 변수별로 수집한 자료를 통계처리를 하여 값 분포 특성을 기술하고, 외국자료 값과 비교평가를 통해 값의 타당성을 검토하였다. 다룬 입력변수로서 용기물성분야에서 용기수명, 초기파손률을, 완충재물성분야에서는 핵종용해도, 완충재의 공극률, 밀도, 확산계수, 핵종분배계수를, 암반 및 원계영역에서는 수리전도도, 지하수유속, 핵종분배계수, 확산깊이, 암반균열폭, 주지하수유동통로까지 거리, 핵종이동오염운의 너비 등이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.867-873
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• 2010

이 연구에서는 강섬유로 보강된 철근콘크리트에서의 부식 특성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 먼저 강섬유의 보강콘크리트의 수송특성, 즉 공극률, 흡수성, 투과성 및 염소이온 확산성에 관한 실험을 수행하여 철근부식과 의 관계를 비교 평가 하였다. 강섬유의 보강으로 인해 약간의 압축강도 증가와 함께, 흡수성, 투과성 및 확산성에 관한 실험 결과에서도 콘크리트 내부로의 유해물질의 침투저항성이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 철근부식과의 관계에서는 예상된 결과와는 다르게 강섬유의 혼입이 철근부식을 가속화 시키는 경향이 나타났다. 염화나트륨 용액이 침투하는 노출면에서는 강섬유의 부식팽창으로 인한 표면박리현상이 관찰되었으며, 철근부위 절단면에서는 철근 주변에 강섬유의 부식이 국부적으로 관찰 되었다. 고온 및 고농도의 염화물 환경에서의 건습 싸이클링이 노출표면에 가까운 공극에서 지속적으로 염분결정체의 증가와 더불어 내부공극에서의 강섬유의 부식으로 증가된 압력이 표면 박리를 일으킨 것으로 보인다. 결과적으로는 노출면 부근에서의 미세균열을 증가가 물, 염화이온 및 산소의 침투를 보강근으로의 가속화를 진행 시킨 것으로 판단이 된다. 이 연구에서는 강섬유로 보강된 철근콘크리트에서 철근부식에 영향을 주는 명확한 메커니즘은 충분히 규명이 되지 않았으며, 보다 명확한 관계를 이해하기 위해서는 부식과정에서 강섬유의 잠재적인 부식팽창에 관한 보다 상세한 실험적 연구가 필요할 것으로 판단되어 진다.

• 한국표면공학회지
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• 제46권2호
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• pp.68-74
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• 2013

For the coating of diamond films on WC-Co tools, a buffer interlayer is needed because Co catalyzes diamond into graphite. W and Ti were chosen as candidate interlayer materials to prevent the diffusion of Co during diamond deposition. W or Ti interlayer of $1{\mu}m$ thickness was deposited on WC-Co substrate under Ar in a DC magnetron sputter. After seeding treatment of the interlayer-deposited specimens in an ultrasonic bath containing nanometer diamond powders, $2{\mu}m$ thick nanocrystalline diamond (NCD) films were deposited at $600^{\circ}C$ over the metal layers in a 2.45 GHz microwave plasma CVD system. The cross-sectional morphology of films was observed by FESEM. X-ray diffraction and visual Raman spectroscopy were used to confirm the NCD crystal structure. Micro hardness was measured by nano-indenter. The coefficient of friction (COF) was measured by tribology test using ball on disk method. After tribology test, wear tracks were examined by optical microscope and alpha step profiler. Rockwell C indentation test was performed to characterize the adhesion between films and substrate. Ti and W were found good interlayer materials to act as Co diffusion barriers and diamond nucleation layers. The COFs on NCD films with W or Ti interlayer were measured as less than 0.1 whereas that on bare WC-Co was 0.6~1.0. However, W interlayer exhibited better results than Ti in terms of the adhesion to WC-Co substrate and to NCD film. This result is believed to be due to smaller difference in the coefficients of thermal expansion of the related films in the case of W interlayer than Ti one. By varying the thickness of W interlayer as 1, 2, and $4{\mu}m$ with a fixed $2{\mu}m$ thick NCD film, no difference in COF and wear behavior but a significant change in adhesion was observed. It was shown that the thicker the interlayer, the stronger the adhesion. It is suggested that thicker W interlayer is more effective in relieving the residual stress of NCD film during cooling after deposition and results in stronger adhesion.

• 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.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권4호
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• pp.565-573
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• 2021

활성탄에 의한 Brilliant Green(BG), Quinoline Yellow(QY) 염료의 흡착에 대한 등온선, 동력학, 열역학적 특성치와 경쟁흡착을 흡착제의 양, pH, 초기농도, 접촉시간 및 온도를 변수로 하여 수행하였다. BG와 QY는 가지고 있는 atomic nitrogen 이온(N⁺)의 영향으로 pH 11에서 92.4%의 최고 흡착율을 나타내었고, QY는 sulfite 이온(SO₃^-)의 영향으로 pH3에서 90.9%의 최고 흡착률을 나타냈다. 등온흡착 데이터로부터, BG의 경우는 Freundlich 등온식에 잘 맞아서 다분자층 흡착이었고, QY는 Langmuir 등온식이 가장 높은 일치도를 나타내어 주로 단분자층흡착이었다. Freundlich 식과 Langmuir 식의 분리계수는 활성탄에 의해 이들 염료를 효과적으로 처리할 수 있는 공정임을 나타냈다. Temkin 등온식에 의해 평가된 흡착 에너지는 활성탄에 의한 BG와 QY의 흡착이 물리 흡착임을 확인시켰다. 동력학적 실험결과는 유사 이차 반응속도식이 유사일차 반응속도식보다 일치도가 높았고 평형흡착량에 대한 오차도 더 작았다. 입자내 확산식을 이용하여 도시한 그래프는 2단계의 직선으로 나타났는데 기울기가 낮은 입자내 확산이 율속단계임을 확인하였다. 흡착공정의 활성화 에너지와 엔탈피 변화는 흡착과정이 비교적 수월하게 일어나며 흡열반응임을 나타냈다. 엔트로피 변화는 활성탄에 대한 BG와 QY 염료의 흡착이 진행됨에 따라 흡착시스템의 무질서도가 증가함을 나타냈고, Gibbs 자유 에너지 변화로 부터 흡착반응이 온도가 높아질수록 자발성이 더 커진다는 것을 알았다. 혼합용액의 경쟁흡착 결과는 상대적으로 흡착률이 높은 QY가 BG에 의해 큰 방해를 받아 흡착률이 크게 감소하는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권6호
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• pp.723-729
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• 2015

고성능액체크로마토그래피(high-performance liquid chromatography, HPLC)에서 C18(octadecyl silica, ODS) 칼럼에서 고리형 아데노신 일인산(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)의 크로마토그램을 얻은 후, 모멘트 분석을 수행하였다. 일반속도 모델(general rate model, GR model)을 기반으로 first absolute moment와 second central moment를 계산하였다. 모멘트 분석의 중요한 세 가지 계수인 분자확산계수(molecular diffusivity, $D_m$), 외부물질전달계수(external mass transfer coefficient, $k_f$), 입자내부확산계수(intra-particle diffusivity, $D_e$)는 각각 Wilke-Chang 식, Wilson-Geankoplis 식을 이용하고 이론단수(theoretical plate number) 식과 van Deemter 식을 비교하여 계산하였다. 실험은 각각 세 가지의 이동상 조성, 용질 농도, 유량 조건에서 수행하였다. Van Deemter 그래프를 그려 모멘트 분석결과를 정성적으로 정리했으며, 이론단 상당높이(height equivalent to a theoretical plate, HETP, $H_{total}$)에 $H_{ax}$, $H_f$, $H_d$가 미치는 영향을 알아보기 위해 van Deemter coefficient를 비교했다. HETP에 가장 큰 영향을 주는 요인은 입자내부확산($H_d$)이었으며 외부물질 전달($H_f$)는 그 영향이 매우 작았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권7호
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• pp.591-598
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• 2015

본 연구에서는 핀 핏치와 핀 높이가 다른 7종류의 낮은 핀관에 대하여 LiBr 농도 0%.~50%, 열유속 $20kW/m^2{\sim}40kW/m^2$, 포화압력 7.38kPa~101.3kPa에서 풀 비등 실험을 수행하였다. 실험 범위에서 최적 낮은 핀관 형상은 핀 핏치 26fpi, 핀 높이 1.8mm로 나타났다. 핀 핏치가 너무 넓으면 전열 면적이 감소하고 핀 핏치가 너무 좁으면 기포의 성장 및 이탈이 원활하지 못하게 되어 최적 핀 핏치가 존재한다. 포화압력이 낮아질수록, LiBr 농도가 증가할수록 열전달계수는 감소하였다. 이는 포화압력이 낮아질수록 기포의 이탈직경은 증가하고 이탈 빈도는 감소하기 때문이다. 또한 LiBr 농도가 증가하면 포화온도는 증가하고 물질확산율은 감소하는데 이에 따라 기포의 성장속도가 감소하고 따라서 열전달계수가 감소하게 된다. 낮은 핀관의 열전달계수는 모든 포화압력과 농도에서 평활관의 열전달계수보다 크게 나타났다. 본 실험자료를 기반으로 상관식을 제시하였다.

• 공업화학
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• 제4권4호
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• pp.739-745
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• 1993

본 연구에서는 제올라이트에 의하여 Cs 및 Sr을 분리하는 무기이온 교환계에 있어서 물질전달 특성을 규명하는데 중점을 두었다. Cs이온의 경우 선택도가 우수한 AW300 및 AW500 제올라이트, Sr이온의 경우는 4A, 13X 제올라이트를 각각 선정하여 물질전달실험을 수행하였다. 실험조건으로는 $25^{\circ}C$, 교반속도 300rpm, 제올라이트량 4g, Cs 및 Sr 용액의 농도, 부피는 각각 1000ppm, 2000ppm의 $0.5{\ell}$에서 회분식의 이온교환 방식을 채택하였다. 물질전달속도는 경막내 확산에 의해 지배됨을 알았으며, 경막 내 물질 전달계수는 $10^{-4}{\sim}10^{-3}cm/sec$, 입자내 겉보기 확산계수는 $10^{-8}cm^2/sec$의 차수를 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.707-715
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• 2007

다공질성 특성을 갖는 콘크리트는 충분한 다짐과 양생 조건에서 장수명을 갖으며, 유해 물질의 주요 경로는 공극이다. 그러나 균열이 발생한 콘크리트의 경우, 균열은 염소이온과 같은 유해 물질의 우선적인 침투 경로가 된다. 균열이 염소에 미치는 영향은 균열폭과 균열 깊이의 크기에 의존한다. 본 연구는 미세균열이 콘크리트의 염소이온 침투에 미치는 영향을 다룬 실험적 연구로서, 연구 목적은 균열폭과 균열 깊이 등의 균열 크기 효과가 염소이온에 미치는 영향을 고찰하는 것이다. 균열을 통한 염소이온의 침투를 시각화 하기 위하여, 급속 염소이온 침투 실험인 RCM (rapid chloride migration) 실험을 수행하였다. 균열폭과 균열 깊이는 전자 현미경으로 관찰하였고, 평균적인 균열폭을 산정하기 위하여 균열 개구 변위가 측정되었다. 다양한 균열 크기에 따른 염소이온의 침투 깊이 및 염소이온 확산계수의 변화율로부터 염소이온이 침투되지 않는 균열 깊이 및 이에 대응한 균열폭이 도출되었다.