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입상 활성탄에 의한 Murexide의 흡착 평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Study on Adsorption Equilibrium, Kinetic and Thermodynamic Parameters of Murexide by Activated Carbon)

  • 이종집
    • 청정기술
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    • 제25권1호
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    • pp.56-62
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    • 2019
  • 입상 활성탄에 의한 murexide 흡착의 평형, 동역학 및 열역학 파라미터들에 대해 조사하였다. 실험은 흡착제의 양, 염료의 초기농도, 접촉시간과 온도를 변수로 하여 회분식 실험으로 진행하였다. 등온흡착평형관계는 293 ~ 313 K의 범위에서 Freundlich 식에 가장 잘 적용되었으며, Langmuir 식의 분리계수 $R_L$과 Freundlich 식의 분리계수 ${\beta}$로부터 입상 활성탄에 의한 murexide의 흡착조작이 적절한 처리방법이 될 수 있다는 것을 알았다. 또한 Dubinin- Radushkevich 식에서 얻은 흡착에너지(E)로부터 물리흡착공정임을 알 수 있었다. 흡착공정에 대한 동역학적 해석을 통해 반응속도식의 적용 결과는 유사이차반응식이 유사일차반응식보다 일치도가 높은 것으로 나타났다. Gibbs 자유에너지 변화($-0.1096{\sim}-10.5348kJ\;mol^{-1}$), 엔탈피변화($+151.29kJ\;mol^{-1}$)을 통해 흡착공정이 자발적 공정 및 흡열과정으로 진행되었음을 알 수 있었다. 또한 Gibbs 자유에너지 변화는 온도가 올라갈수록 감소하였기 때문에 입상 활성탄에 의한 murexide의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아졌다. 엔트로피 변화 ($512.4J\;mol^{-1}\;K^{-1}$)는 활성탄에 의한 murexide의 흡착반응이 일어나는 동안 고-액 계면에서 무질서도가 증가함을 나타냈다.

야자계 입상 활성탄에 의한 brilliant green의 흡착 특성 : 평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Adsorption Characteristics of Brilliant Green by Coconut Based Activated Carbon : Equilibrium, Kinetic and Thermodynamic Parameter Studies)

  • 이종집
    • 청정기술
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    • 제25권3호
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    • pp.198-205
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    • 2019
  • 야자계 입상활성탄에 대한 Brilliant Green의 흡착 평형과 동역학 및 열역학 파라미터들을 다양한 초기농도($300{\sim}500mg\;L^{-1}$), 접촉시간(1 ~ 12 h) 및 흡착온도(303 ~ 323 K)를 변수로 하여 회분식 실험을 통하여 연구하였다. 흡착평형 값들은 Langmuir, Freundlich, Temkin, Harkins-Jura 및 Elovich 식으로 해석하였다. 그 결과는 Langmuir 식에 가장 잘 맞았으며, 평가된 Langmuir 무차원 분리계수 값($R_L=0.018{\sim}0.040$)과 Freundlich 상수값(1/n = 0.176 ~ 0.206)은 활성탄에 의한 Brilliant Green의 흡착이 효과적인 공정임을 보여주었다. Temkin 식에 의해 평가된 흡착열 관련상수($B=12.43{\sim}17.15J\;mol^{-1}$)는 물리흡착에 해당하였다. Harkins-Jura 식에 의한 등온선 매개변수($A_{HJ}$)는 온도가 증가할수록 이종 기공 분포도 증가함을 나타내었고, Elovich 식에 의한 최대흡착용량은 실험값보다 매우 적은 것으로 나타났다. 흡착공정은 유사이차반응속도식에 더 잘 맞았으며, 흡착과정은 입자내 확산이 율속단계였다. 입자내 확산속도 상수는 초기 농도가 커질수록 염료의 운동이 활발해졌기 때문에 증가하였다. 그리고 초기농도가 커질수록 경계층의 영향이 커졌다. Gibbs 자유에너지($-3.46{\sim}-11.35kJ\;mol^{-1}$), 엔탈피($18.63kJ\;mol^{-1}$) 및 활성화에너지($26.28kJ\;mol^{-1}$)는 흡착공정이 자발적이고, 흡열 및 물리흡착임을 나타냈다.

패드와 피봇 사이의 마찰이 틸팅패드 저널베어링에 미치는 영향 (Influence of Pad-Pivot Friction on the Performance of Tilting-Pad proceeding Bearing)

  • 김성기;김경웅;하현천
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1016-1021
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    • 2004
  • The need for developing a mathematical model for pad-pivot friction in tilting pad proceeding bearings has been well-recognized, since previous experimental work about the performances of the bearings hypothesized that the friction in the bearings is closely related to their performances. Especially, the sliding friction between pad and pivot in the ball and socket type of the bearings can influence the performance of the bearing. We propose a mathematical model for pad-pivot friction in the ball and socket type, which considers the geometrics of the pad and pivot of the bearings, by assuming the sliding friction in the ball and socket bearing as Coulomb friction. By utilizing the proposed model for pad-pivot friction, we show the analysis of Reynolds equation and energy equation, which explain the thermo-hydrodynamic characteristics of tilting pad proceeding bearings, by taking into account the turbulence and inlet pressure building as well. The results of the study show that the performance of titling-pad proceeding bearings can be greatly influenced by the pad-pivot friction. In particular, we have shown that the analysis of the pad-pivot friction is useful to explain the static proceeding loci and the dynamic characteristics of the ball and socket type of the bearings. Furthermore, for a given operating condition, we can obtain various equilibrium states which satisfy the static equilibrium conditions, by considering the pad-pivot friction.

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유사가 있는 경우와 수로경사가 변화하는 경우의 최대유속과 평균유속과의 관계에 관한 연구 (A Study on Maximum and Mean Velocity Relationships with Varied Channel Slopes and Sediment)

  • 추태호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.154-159
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    • 2008
  • 본 연구에서는 수자원 기초자료 중 매우 중요하고 효과적인 유량측정방법을 위해 가장 먼저 결정하여야할 평균유속을 어떻게 결정할지를 제안코자 하며, 이를 위하여 현재까지 가장 널리 응용되고 있는 평균유속공식인 Manning공식과 최근에 그 효용성이 입증된 Chiu의 유속공식과의 상호관계에 대하여 분석 검토하여, 수로경사가 변화하는 경우나 유사유무에 관계없이 주어진 단면에서의 엔트로피 값, 즉 평형상태를 유지하려는 경향이 있음을 증명하였다. 따라서 인공수로에 관련된 간단한 수리입력 자료만 있다면 그동안 취득하기 어려운 $u_{max}$와 전체유속분포 산정에 매우 유용하게 사용될 수 있다고 사료된다.

고합금 공구강의 최적 오스테나이트 처리 온도 결정 (Determination of Optimal Austenitizing Temperature in High-Alloyed Tool Steels)

  • 박동성;전중환;이민하;이석재
    • 열처리공학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.156-163
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    • 2017
  • In the present study, we investigated the optimal austenitizing temperature of high-alloyed tool steels from an industrial point of view. Austenitizing temperatures for manufacturing 25 commercial tool steels were surveyed with their alloy compositions. The relationship between the austenitizing temperatures and the critical equilibrium temperatures by thermodynamic-based calculation was analyzed and a correlation was found. Based on the austenitizing temperatures of 25 commercial tool steels and the thermodynamic calculation results, we proposed a simple equation to predict an optimal austenitizing temperature to achieve superior mechanical properties of high-alloyed tool steels. The applicability of the proposed equation was experimentally validated with a new developed tool steel.

표면에 수직한 계면방향 표면균열의 해석 (Analysis of Interfacial Surface Crack Perpendicular to the Surface)

  • 최성렬
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.277-284
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    • 1993
  • 본 연구에서는 적분변환에 의한 해법을 사용하여 폐형으로 주어지는 엄밀해를 얻었다. 먼저 평면에 수직한 방향의 변위를 도입하여 주어진 문제를 Mellin 변환하 고 수식화 하면 Wiener-Hopf 방정식이 주어진다.이 방정식을 푼 다음 변위에 관한 적분 표현식을 점근(asymptotic)전개하여 평가하면 균열선단 부근의 변위가 결정된다. 이로부터 폐형(closed form)으로 구성되는 균열선단부근의 응력확대계수(stress in- tensity factor)를 얻었다. 이 결과를 가지고 특정한 경우에 해당되는 기존의 연구 결과와 비교하였다. 특별히 가해진 하중이 자기평형(self equilibrium)을 이루는 경 우에 한정하여 계면에 인접한 재료의 결과와 동일함을 무한고체물에 대한 해석에서 보 인 바 있는데, 이와같은 정성적인 결과가 본문제와 같이 계면방향 표면균열을 지니는 반무한 크기의 고체물에서도 유지되는가를 검토하였다. 아울러 본 연구와 동일한 모 양의 균열이라면 고체물표면 혹은 균열면에 임의로 분포하는 비평면하중문제에 대한 응력확대계수는 본 연구의 결과를 가지고 간단한 적분을 수행함으로써 용이하게 계산 됨을 보였다.

저 레이놀즈 수 유동장에서의 유연 익형에 대한 연구 (Study on Flexible Airfoil in Low Reynolds Number Flow Field)

  • 권기범
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • 본 연구에서는 저 레이놀즈 수 유동장에서 유연 익형의 공탄성적 거동과 공기 역학적 성능이 평가되었다. 유연 익형은 비정상 유동장에서 저 레이놀즈 수 익형으로 흔히 사용되는 CLARK-Y 익형 윗면의 일정부분에 질량이 없는 박막을 장착하여 모델링 하였다. 박막의 거동은 공기역학적 힘과 박막의 평형 방정식에 의해 지배되며 평형 방정식의 무차원화로부터 유동과 박막간의 상호작용을 나타내는 무차원 변수가 도출되며 이 무처원 변수가 박막의 거동에 큰 영향을 미친다. 박막의 분포를 익형 윗면의 지정된 지점에서부터 뒷전까지 분포시키되 지정된 박막 분포의 시작점을 변화시켜가며 각 박막 분포에서 박막의 공탄성적 거동을 지배하는 무차원 변수에 대해 공기역학적 성능의 최적화를 수행하였다. 그 결과 박막 분포의 시작점이 뒷전으로 이동할수록 무차원 변수는 거의 선형적으로 증가해야함을 알 수 있었다.

유체의 속도와 압력을 고려한 석유화학 플랜트 배관계의 진동특성에 대한 연구 (A Study on Vibrational Characteristics of Piping Systems in Petrochemical Plants Considering the Fluid Velocity and Pressure)

  • 김경훈;김정훈;최명진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1053-1060
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    • 2006
  • This paper consider an initially deformed state caused by the pressurized fluid flowing through the pipe at a constant velocity. When the initial forte is neglected in curved pipes, the natural frequencies are reduced as flow velocity increases. However, when the initial tension took into account, the natural frequencies are not changed with the change of the flow velocity. As the internal pipe pressure is increased the natural frequencies are also slightly increased. In free vibrational simulation of piping systems in petrochemical plants, it is necessary to calculate the initial state force due to the velocity and the pressure of the fluid flow from the equilibrium first, then the force should be included in the equation of motion of the systems to get more accurate natural frequencies. In this study, calculate the mass matrix and stiffness matrix of piping system by MATLAB

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폭풍에 의해 발생하는 해빈침식에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Beach Erosion Due to Severe Storms)

  • 조원철;표순보
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.19-26
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    • 2000
  • 폭풍발생에 따른 해안종단방향의 표시이동은 경빈과 사구의 침식, 연안사주의 생성등 해안단면변화에 있어 주요한 요인의 하나로 알려져 있다. 그러나 폭풍발생에 따른 표사이동은 표사의 입경, 수면상승높이, 쇄파고 등 많은 요소들에 의해 복합적으로 작용하기 때문에 현재에도 정확한 예측이 어려운 실정이다. 본 논문에서는 해안단면에서의 평형에너지소산개념과 표사량 예측에 있어 주요한 요소인 표사량 파라미터를 차원해석을 통하여 변수화하고 수치모델에 도입하여 폭풍발생에 따른 해안종단방향의 해안단면변화와 해빈침식에 대하여 분석하여 보았다. 해안종단방향의 해빈침식은 단면형상 파라미터, 표사량 파라미터, 수면상승높이에 의해 크게 영향을 받음을 알 수 있다.

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Synthesis and Crystallization Behaviors of Modified PET Copolymers

  • Hu, Seung-Woo;Myung, Hee-Soo;Bae, Jong-Seok;Yoo, Eui-Sang;Im, Seung-Soon
    • Fibers and Polymers
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    • 제1권2호
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    • pp.76-82
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    • 2000
  • A series of random copolyesters having various compositions were synthesized by bulk copolymerization of bishydroxyethyl terephthalate (BHET) with 1,4-cyclohexane dimethanol (CHDM) or dimethyl isophthalate (DMI). CHDM and DMI content was less than 10 wt%. For the synthesized copolyesters, isothermal crystallization rate, melting behavior, and equilibrium temperature were investigated by calorimetry and by Avrami and Hoffman-Weeks equation. Crystalline lattice and morphology were studied by WAXD and SEM. Regardless of the composition, the value of the Avrami exponent was about 3, which indicates that crystallization mechanism of the copolyester was similar to those of PET homopolymer. Incoporation of CHDM or DMI units in PET backbone decreased the crystallization rate of the copolyesters. Surface free energy of copolyesters was evaluated using the newly proposed equation. The value of surface free energy was about 189$\times$$10^{-6}$/$J^{2}$/$m^{4}$ regardless of comonomer contents. This result is in good agreement with that of PET homopolymer.

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