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폐솔더 박리액으로부터 확산투석법에 의한 질산의 회수 (Recovery of Nitric Acid from Waste Solder Stripper by Diffusion Dialysis)

  • 류승형;김태영;안낙균;강명식;안재우;안종관
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권5호
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    • pp.33-39
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    • 2015
  • 음이온 교환막을 이용한 확산투석에 의해 폐솔더 박리액으로부터 질산을 효율적으로 회수하기 위한 기초 연구를 실시하였다. 우선 모의용액 실험의 경우 유속, 유속비, 질산농도, 금속이온 종류 및 농도 등이 질산 회수율에 미치는 영향을 조사하였다. 유속이 증가함에 따라 질산 회수율은 감소하였고 급액에 대한 순수의 유속비(W/F)가 증가할수록 질산 회수율은 증가하여 유속비가 1.5이상에서 약 99%의 질산 회수율을 보였다. 급액중 질산용액의 농도가 증가함에 따라 3.0 M 까지는 산회수율이 증가 하였으나 3.0 M 이후로는 회수율은 점차 낮아 졌다. 확산투석막을 통과하는 금속이온의 투과율은 Pb, Na, Cu순 이었고, Fe과 Sn은 투과되지 않았다. 실제 폐솔더액을 사용하여 유속 $0.9L/hr-m^2$, W/F = 1.3 으로 확산 투석을 실시한 결과 약 94%의 질산 회수율을 얻을 수 있었다.

태백시 소각로 내 NOx 제거를 위한 전산유체역학(CFD) simulation 연구 (Study on Computational Fluid Dynamics(CFD) Simulation for De-NOx in the incinerator at Taebaek city)

  • 김지현;박영구
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.320-332
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    • 2013
  • 소각로 내 공기 주입은 연소가스의 체류시간, 미연분 제거 및 출구가스 온도 제어 등의 많은 영향을 끼친다. 이에 따라 2차 연소용 공기량을 변화시켜 충분한 체류시간을 확보하고 $850^{\circ}C$ 이상의 출구가스 온도를 유지하며, 높은 turbulent를 관리함으로써 안정적인 소각로 운영이 되어야만 한다. 본 연구에서는 현재 운영 중인 소각장의 소각로를 설계하고, 평균 일일 소각량을 바탕으로 1차 공기량을 산정한 후 2차 공기량을 변화하여 CFD 프로그램(Fluent)을 통해 이론적인 공기유동을 규명하였다. 또한 산정된 공기량을 바탕으로 실제 운영 중인 소각장에 적용함으로써 최적의 연소조건을 도출하였다. CFD simulation 결과 1.2차 공기비는 75:25가 최적의 결과로 나타났으며, 2차 공기 분사노즐 전 후면 유속 비는 1:3에서 가장 우수한 결과로 나타났다. 또한, 실제 운영 중인 소각로에 적용한 결과 적절한 소각로 출구온도는 질소산화물 제거 효율 및 일산화탄소 발생농도에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

Catalytic properties of wheat phytase that favorably degrades long-chain inorganic polyphosphate

  • An, Jeongmin;Cho, Jaiesoon
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권1호
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    • pp.127-131
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    • 2020
  • Objective: This study was conducted to determine catalytic properties of wheat phytase with exopolyphosphatase activity toward medium-chain and long-chain inorganic polyphosphate (polyP) substrates for comparative purpose. Methods: Exopolyphosphatase assay of wheat phytase toward polyP75 (medium-chain polyP with average 75 phosphate residues) and polyP1150 (long-chain polyP with average 1150 phosphate residues) was performed at pH 5.2 and pH 7.5. Its activity toward these substrates was investigated in the presence of Mg2+, Ni2+, Co2+, Mn2+, or ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). Michaelis constant (Km) and maximum reaction velocity (Vmax) were determined from Lineweaver-Burk plot with polyP75 or polyP1150. Monophosphate esterase activity toward p-nitrophenyl phosphate (pNPP) was assayed in the presence of polyP75 or polyP1150. Results: Wheat phytase dephosphorylated polyP75 and polyP1150 at pH 7.5 more effectively than that at pH 5.2. Its exopolyphosphatase activity toward polyP75 at pH 5.2 was 1.4-fold higher than that toward polyP1150 whereas its activity toward polyP75 at pH 7.5 was 1.4-fold lower than that toward polyP1150. Regarding enzyme kinetics, Km for polyP75 was 1.4-fold lower than that for polyP1150 while Vmax for polyP1150 was 2-fold higher than that for polyP75. The presence of Mg2+, Ni2+, Co2+, Mn2+, or EDTA (1 or 5 mM) exhibited no inhibitory effect on its activity toward polyP75. Its activity toward polyP1150 was inhibited by 1 mM of Ni2+ or Co2+ and 5 mM of Ni2+, Co2+, or Mg2+. Ni2+ inhibited its activity toward polyP1150 the most strongly among tested additives. Both polyP75 and polyP1150 inhibited the monophosphate esterase activity of wheat phytase toward pNPP in a dose-dependent manner. Conclusion: Wheat phytase with an unexpected exopolyphosphatase activity has potential as a therapeutic tool and a next-generational feed additive for controlling long-chain polyP-induced inappropriate inflammation from Campylobacter jejuni and Salmonella typhimurium infection in public health and animal husbandry.

HMUS와 SBR 반응조를 이용한 축분처리에 관한 연구 (Pig slurry treatment by the pilot scale hybrid multi-stage unit system (HMUS) followed by sequencing batch reactor (SBR))

  • 이영신;한기봉
    • 유기물자원화
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    • 제21권2호
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    • pp.63-70
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    • 2013
  • 현장 실규모의 다단공정으로 ATAD, EGSB 및 SBR을 조합한 HMUS 공정을 이용하여 돼지 축분 처리가능성을 시험하였다. 실험결과 고농도 유기물, 질소와 인의 제거에 효과적이었다. 각 오염항목의 시스템 공정별 처리효율이 ATAD 공정에서는 CODcr이 43.3%로 제일 높게 나타났다. 다음 단계인 응집침전 공정에서는 TS의 제거효율이 96.5%로 가장 높게 나타났다. 운전조건 중 OLR은 3-6Kg $COD/m^3{\cdot}day$ 및 선속도는 1.5-4 m/h의 범위일 때 평균 CODcr 제거 효율은 HRT 3일에서 가장 높게 나타났다. 유입수의 성상이 영향을 미치는 고온호기성 산화반응은 TS가 50,000 mg/L 이상 되어야 고온발열효과를 얻어 병원균을 사멸할 수 있는 온도를 얻었다. EGSB 공정을 거치는 동안 유기물제거량 당 발생된 가스발생량은 $2.3{\sim}8.5m^3/kgTS{\cdot}d$ (평균 $5.2m^3/kgTS{\cdot}d$)로 나타났다. 후처리단계인 간헐포기공정에서 전체운전기간 중 평균제거효율은 CODcr 71.7%, TS 64.1%, TN 45.9%, 및 TP 50.4% 로 나타났다.

Diesel-oil에 오염된 토양의 유동상 열탈착 모델링 (Modeling of thermal fluidized desorption for diesel-oil contaminated soils)

  • 이상화;김병욱;이상득;박달근;이중기
    • 한국토양환경학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.137-147
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    • 1999
  • Cahn-balance에 의한 TGA(thermal gravimetric analysis)와 heat pipe가 내삽된 유동상 탈착 시스템을 이용한 실험 및 이론적 고찰을 통해 유동상 열탈착조에서 디젤오염토양의 열탈착 모델링을 확립하였다. 유류에 오염된 토양의 탈착 특성을 살펴본 결과, 비다공성(nonporous)토양("soil A")의 경우 유류 탈착 빠르게 진행되는데 반해서 다공성(porous)토양("soil B")의 경우 탈착이 지연되는 현상을 관측하였는데 이는 내부 기공에서 탈착된 유류성분이 외부로 빠져 나오는데 걸리는 시간이 비다공성 토양에 비해 상대적으로 길기 때문으로 사료된다. 또한, 확산지배 탈착 영역에서는 탈착속도는 탈착가스의 유속과는 거의 상관없는 경향을 보였다. 연속식 유동상에서의 탈착효율에 영향을 미치는 변수는 탈착조 온도, 유속, 토양 공급량 이였다. 모든 온도 범위 내에서, 유동화속도가 클수록 잔류오일의 양이 감소하는, 즉 탈착효율이 증가하는 경향을 보였다. 특히 낮은 탈착온도 일수록 유동화 유속의 증가에 따라 뚜렷한 탈착효율의 증가효과를 관측할 수 있었다. 반면에 일정한 유속 하에서 토양공급 속도의 증가에 따라 탈착 효율은 감소하였다. 공급속도가 높을 때에는 온도와는 상관없이 잔류오염물의 농도가 대체적으로 높았는데, 이는 screw feeder를 통해 유입되는 오염토양이 충분한 체류시간을 거치지 않고 빠져나감으로써 충분한 열적 교환 및 물질이동이 이루어지지 않았음을 나타내주고 있다. 본 연구에서는 Fickian 확산계수를 결합시킨 Kunii-Levenspiel 모델을 통하여 유동화 속도에 따른 오염토양의 탈착 경향을 살퍼본 결과 탈착 효율 $A_X$는 전체 물질전달계수 (${K_d}_f$)와 유체유속과 기포상 승속도의 비($u_o$$u_b$)의 변화에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 모델링의 예측 결과로부터 유동층내의 확산 지배에 의한 오염토양의 탈착효율은 여러 조업변수의 조합에 의해 최적화 할 수 있음을 알 수 있었고, 아주 낮은 최소 유동화속도에서도 높은 탈착효율을 얻을 수 있다는 사실을 확인하였다. 얻을 수 있다는 사실을 확인하였다.

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Study on Growth Characteristics of Sargassum fulvellum in the Integrated Multi-trophic Aquaculture (IMTA) System

  • Kim, Young-Dae;Park, Mi-Seon;Min, Byung-Hwa;Jeong, Seong-Jae;Kim, Hyung-Chul;Yoo, Hyun-Il;Lee, Won-Chan;Choi, Jae-Suk
    • 한국환경과학회지
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    • 제23권10호
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    • pp.1703-1718
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    • 2014
  • An eco-friendly integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) farming technique was developed with the goal of resolving eutrophication by excess feed and feces as fish-farming by-products. A variety of seaweed species were tried to remove inorganic nutrients produced by fish farming. However, there have been few trials to use Sargassum fulvellum in an IMTA system, a species with a relatively wide distribution across regions with various habitat conditions, great nutrient removal efficiency and importance for human food source and industrial purposes. In this regard, our study tried to examine feasibility of using S. fulvellum in an IMTA system by analyzing growth characteristics of the species in an IMTA system comprising of rockfish (Sebastes shlegeli), sea cucumber (Stichopus japonocus) and the tried S. fulvellum (October 2011 - November 2012). We also monitored environment conditions around the system including current speed, water temperature and inorganic nutrient level as they may affect growth of S. fulvellum. S. fulvellum in the IMTA system, which were $15.72{\pm}5.67mm$ long at the start of the experiment in October 2011, grew to a maximum of $1093{\pm}271.13mm$ by May 2012. In September, seaweed growth was reduced to a minimum of $280{\pm}70.43mm$ in length. Then, S. fulvellum began to grow again reaching $325{\pm}196.19mm$ by November 2012. Wet weight of the seaweed was $4.01{\pm}1.89g$ at the start of the experiment and reached a maximum of $109.26{\pm}34.23g$ in May. The weight gradually declined to a low of $15.12{\pm}8.40g$ in September 2012. Weight began to increase once more, rising to $39.27{\pm}21.69g$ by November. During the experiment, the average velocity at the surface and the bottom was 6.5 cm/s and 3.4 cm/s, respectively. The water temperature ranged $5.0-23.5^{\circ}C$, which was considered suitable for growing S. fulvellum. Results of the study indicated no significant differences in inorganic nutrients between pre- and post-IMTA installation. It was thus concluded that S. fulvellum can be a suitable seaweed species to be used in an IMTA system.

금강에 서식하는 참몰개 Squalidus chankaensis tsuchigae (Cyprinidae)의 생태 특성 (Ecological Characteristics of Squalidus chankaensis tsuchigae (Cyprinidae) in Geum River, Korea)

  • 변화근;윤민호
    • 한국환경생태학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.888-895
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    • 2016
  • 참몰개(Squalidus chankaensis tsuchigae)의 개체군 생태 특성을 연구하기 위해 2013년 3월부터 11월까지 금강에서 조사하였다. 본 종은 하천 중류에 분포하며 하상구조는 주로 큰 돌과 모래로 이루어져 있었다. 서식지 수심은 30~60 cm이었고 유속은 2.27~4.88 cm/sec 상태를 유지하고 있었다. 암수의 성비는 1 : 0.86 이었고 산란시기는 6~7월로 수온은 $20{\sim}26^{\circ}C$이었다. 만 2년생 이상부터 성적 성숙이 이루어지기 시작했다. 전장이 40~69mm의 집단은 만 1년생, 71~89mm의 집단은 만 2년생, 90mm 이상은 만 3년생으로 추정되었다. 포란수는 평균 2,219개 이었고 성숙란의 직경은 0.64~0.98(평균 $0.85{\pm}0.042$)mm 이었다. 전장과 체중 관계식은 $BW=0.0002TL^{2.81}$로 상수 a는 0.0002을, 매개변수 b는 2.81이었고, 건강도는 평균 1.06 이었다. 먹이생물은 남조류(Cyanophyta), 녹조류(Chlorophyta), 규조류(Bacillariophyta), 갑각류(Crustaceae), 요각류(Copepoda), 선충류(Nematota), 구두동물(Actithocephala), 수서곤충(Aquatic insect)에 속하는 하루살이목(Ephemeroptera), 노린재목(Hemiptera), 파리목(Diptera), 날도래목(Trichoptera), 태형동물(Brtozoa) 피후강(Phylactolaemata)에 속하는 큰빛이끼벌레(Pectinatella) 등 이었다. 식성은 잡식성이었으며 식물성은 부착성이며 사상체를 형성하는 조류(Algae)가 대부분을 차지하였고 동물성은 깔다구(Chironomidae) 유충을 주로 섭식하였다.

초고속 스핀들의 내구성 향상을 위한 WC-Co 분말의 HVOF 용사 코팅 (HVOF Thermal Spray Coating of WC-Co for Durability Improvement of High Speed Spindle)

  • 김길수;백남기;윤재홍;조동율;윤석조;오상균;황순영;천희곤
    • 한국표면공학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.179-189
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    • 2006
  • High velocity oxygen fuel(HVOF) thermal spray coating of WC-Co powder is one of the most promising candidate for the replacement of the traditional hard chrome plating and ceramics coating because of the environmental problem of the very toxic $Cr^{6+}$ known as carcinogen and the brittleness of ceramics coating. WC-Co micron and nano powder were coated by HVOF thermal spraying method for the study of durability improvement of the high speed spindle. Coatings were planned by Taguchi program for the four spray parameters of spray distance, flow rates of hydrogen, oxygen and powder feed rate. Optimal coating process was obtained by the studies of coating properties such as porosity, surface roughness, micro hardness, and micro structure. WC-Co micron and nano powder were coated on the Inconel 718 substrate by the optimal coating process obtained in this study. The wear behaviors were studied by the sliding wear tester at room temperature and at an elevated temperature of $500^{\circ}C$ for the application to high speed spindle. Sliding wear test was carried out for four most promising hard coatings of chrome coating, ceramics coatings such as $A1_2O_3,\;Cr_2O_3$ and HVOF Co-alloy T800 for the comparison of their wear behaviors. HVOF WC-Co coating was better than other coatings showing highest micro hardness of 1400 Hv and comparable friction coefficients with others. HVOF WC-Co coating is a strong candidate for the replacement of the traditional hard chrome plating for the high speed spindle.

아민기 개질 탄소를 이용한 이산화탄소 분리 특성 (Characteristics of carbon dioxide separation using amine functionalized carbon)

  • 차왕석;임병준;김준수;이성연;박태준;장현태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.17-24
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    • 2021
  • 새로운 이산화탄소 분리용 흡착제 개발은 흡착속도, 소수성, 상용 흡착제보다 낮은 재생온도 등을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 CO2를 분리하기 위하여 아미노실란이 그라프팅된 활성탄을 합성하였다. 아민 작용기 전구체로 methyltrimethoxysilane(MTMS) and 3-Aminopropyl-triethoxysilane(APTES)을 사용하여 그라프팅하였다. APTES를 그라프팅 활성탄이 MTMS을 사용한 것보다 우수한 흡착 특성을 나타내었다. 온도 및 이산화탄소 분압에 따른 흡착 특성으로 이산화탄소 분리 메커니즘을 규명하였다. 이산화탄소의 흡수/흡착능은 25 ℃에서 아민 그라프팅 활성탄과 활성탄과 비슷하지만 아민 그라프팅 활성탄이 75 ℃에서 더 높게 나타났다. 아민 작용기 그라프팅 활성탄은 이산화탄소 분압이 1 % 인 조건에서 활성탄보다 더 우수한 흡수능을 나타내었다. 아미노실란 그라프팅 활성탄은 물리적 흡착 특성을 지닌 화학적 흡수 메카니즘을 나타내었다. 아민 작용기가 부여되어 개질된 고체상 흡수/흡착제는 이산화탄소 흡착/흡수 공정만 아닌 재료 관련 산업에 큰 영향을 미칠 수 있는 고성능 복합 재료이며, 개발된 흡착제는 흡수/흡착 및 분리 관련 산업 공정에 적용될 수 있다.

Opto-Mechanical Detailed Design of the G-CLEF Flexure Control Camera

  • Jae Sok Oh;Chan Park;Kang-Min Kim;Heeyoung Oh;UeeJeong Jeong;Moo-Young Chun;Young Sam Yu;Sungho Lee;Jeong-Gyun Jang;Bi-Ho Jang;Sung-Joon Park;Jihun Kim;Yunjong Kim;Andrew Szentgyorgyi;Stuart McMuldroch;William Podgorski;Ian Evans;Mark Mueller;Alan Uomoto;Jeffrey Crane;Tyson Hare
    • 천문학회지
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    • 제56권2호
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    • pp.169-185
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    • 2023
  • The GMT-Consortium Large Earth Finder (G-CLEF) is the first instrument for the Giant Magellan Telescope (GMT). G-CLEF is a fiber feed, optical band echelle spectrograph that is capable of extremely precise radial velocity measurement. G-CLEF Flexure Control Camera (FCC) is included as a part in G-CLEF Front End Assembly (GCFEA), which monitors the field images focused on a fiber mirror to control the flexure and the focus errors within GCFEA. FCC consists of an optical bench on which five optical components are installed. The order of the optical train is: a collimator, neutral density filters, a focus analyzer, a reimager and a detector (Andor iKon-L 936 CCD camera). The collimator consists of a triplet lens and receives the beam reflected by a fiber mirror. The neutral density filters make it possible a broad range star brightness as a target or a guide. The focus analyzer is used to measure a focus offset. The reimager focuses the beam from the collimator onto the CCD detector focal plane. The detector module includes a linear translator and a field de-rotator. We performed thermoelastic stress analysis for lenses and their mounts to confirm the physical safety of the lens materials. We also conducted the global structure analysis for various gravitational orientations to verify the image stability requirement during the operation of the telescope and the instrument. In this article, we present the opto-mechanical detailed design of G-CLEF FCC and describe the consequence of the numerical finite element analyses for the design.