• 대한기계학회논문집B
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• 제26권4호
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• pp.587-593
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• 2002

The present research proposes a pressure based approach along with Langmuir slip condition for predicting microscale fluid flows. Using this method, gaseous slip flows in 2 -dimensional microchannels are numerically investigated. Compared to the DSMC simulation, statistical errors could be avoided and computing time is much less than that of the aforementioned molecular approach. Maxwell slip boundary condition is also studied in this research. These two slip conditions give similar results except for the pressure nonlinearity at high Knudsen number regime. However, Langmuir slip condition seems to be more promising because this does not need to calculate the streamwise velocity gradient accurately and to calibrate the empirical accommodation coefficient. The simulation results show that the proposed method using Langmuir slip condition is an effective tool for predicting compressibility and rarefaction in microscale slip flows.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.243.1-243.1
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• 2014

For two-dimensional grid electrodes immersed in plasmas, sheath expansion due to negative high-voltage pulse applied to the electrode generates high-energy pseudowave. The high-energy pseudowave can be used as ion beam for ion implantation. To estimate ion dose due to high-energy pseudowave, investigation on sheath expansion of grid electroes is necessary. To investigate sheath expansion, an analytic model was developed by Vlasov equation and applying the 1-D sheath expansion model to 2-D. Because of lack of generalized 2-D Child-Langmuir current, model cannot give solvable equation. Instead, for a given grid electrode geometry, the model found the relations between ion distribution functions, Child-Langmuir currents, and sheath expansions. With these relations and particle-in-cell (PIC) simulations, for given grid electrode geometry, computation time was greatly reduced for various conditions such as electrode voltages, plasma densities, and ion species. The model was examined by PIC simulations and experiments, and they well agreed.

• 공업화학
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• 제29권4호
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• pp.369-375
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• 2018

폐감귤박 활성탄(WCAC, waste citrus peel based activated carbon)에 의한 항생제 아목시실린(AMX)의 흡착에서 온도, 초기농도, 접촉시간 및 흡착제 투여량과 같은 운전변수의 영향을 조사하기 위해 회분식 실험을 수행하였다. 흡착 속도 및 등온 실험결과는 각각 유사 2차 속도식 및 Langmuir 등온 모델에 의해 잘 설명될 수 있었다. Langmuir 등온 모델로부터 계산된 WCAC에 의한 AMX의 최대 흡착량은 345.49 mg/g이었다. WCAC에 의한 AMX의 흡착은 흡착 과정에서 막 확산(외부 물질 전달)과 입자 내부 확산이 동시에 일어난다는 것을 보여 주었다. 흡착 속도는 WCAC의 입자 크기가 증가함에 따라 외부 물질 전달보다 입자 내부 확산에 의해 더 영향을 받았고, 입자 내부 확산이 율속 단계였다. 열역학적 파라미터는 WCAC에 의한 AMX의 흡착 반응은 흡열반응이고 자발적인 과정임을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권3호
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• pp.371-379
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• 2005

활성탄 흡착제(Calgon co.)에 대하여 수소, 메탄 그리고 에틸렌의 단일성분 흡착평형과 이들의 혼합가스의 흡착평형을 정적부피법으로 293.15 K, 303.15 K 그리고 313.15 K의 온도와 18 atm의 압력 이하에서 측정하였다. 순수 기체의 흡착등온선을 이용하여 혼합성분의 흡착평형을 예측하였고 실험데이터와 비교하였다. 사용한 모델식은 확대 Langmuir 모델, 확대 Langmuir-Freundlich 모델, 이상 흡착 용액 이론 그리고 빈자리 용액 모델이다. 모델식들은 비교적 정확한 예측치를 보였으며, 이 중 확대 L-F 모델이 혼합 기체의 흡착평형을 다른 모델식보다 좋은 예측결과를 보여줬다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권2호
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• pp.255-261
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• 2016

활성탄을 사용한 Acid Yellow 14 염료의 흡착 실험은 흡착제의 양, pH, 초기농도, 접촉시간과 온도를 흡착변수로 사용하여 수행하였다. 흡착평형자료는 Langmuir, Freundlich 및 Temkin 등온식을 사용하여 해석하였는데, Freundlich 식이 가장 좋은 일치도를 나타냈다. 평가된 Freundlich 상수(1/n=0.129~0.212)와 Langmuir 분리계수($R_L=0.202{\sim}0.243$)로부터 활성탄에 의한 Acid Yellow 14의 흡착조작은 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. Temkin의 흡착열관련상수(B)는 5.101~9.164 J/mol로 평가되어, 흡착공정이 물리흡착임을 알았다. 흡착속도실험자료를 유사일차반응속도식과 유사이차반응속도식에 적용해 본 결과, 흡착동력학은 유사이차반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. Gibbs 자유에너지(-4.81~-10.33 kJ/mol)와 엔탈피(+78.59 kJ/mol)는 흡착이 자발적이고 흡열공정으로 진행된다는 것을 나타낸다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권2호
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• pp.66-73
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• 2017

본 연구에서는 제올라이트 X를 이용한 Cs 이온 흡착시 흡착시간 및 초기농도, 온도 및 pH 변화와 같은 영향인자를 평가하였다. 이 결과로부터 Cs 이온의 흡착속도, 등온흡착량 및 열역학적 특성을 해석하였다. 제올라이트 X에 의한 Cs 이온의 흡착은 pH 5~10에서 효과적이었으며, 평형흡착시간은 약 60분이었다. 흡착속도와 등온흡착량은 유사 2차 속도 모델식과 Langmuir 식에 잘 적용되었다. Langmuir 식으로 구한 Cs 이온의 최대 흡착량은 293~333 K에서 각각 303.03~333.33 mg/g이었다. 제올라이트 X에 의한 Cs 이온의 흡착은 흡열반응이고 자발적인 반응이었다. 실험값을 다중회귀분석으로 최적화하여 2차 다항식을 얻었다. 이 최적화된 식으로부터 구한 종속변수의 값과 실험에서 구한 값은 잘 일치하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.210-218
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• 2019

실로퓨트를 이용한 식물세포 Taxus chinensis 유래 주요 타르성분인 2-피콜린 흡착 실험을 수행하였다. 2-피콜린 초기농도, 흡착 온도 및 시간을 달리한 회분식 흡착 평형 데이터를 Langmuir, Freundlich, Temkin, Dubinin-Radushkevich 등온흡착식에 적용하였다. 실로퓨트를 이용한 2-피콜린의 흡착은 Langmuir 흡착등온식에 가장 적합함을 알 수 있었다. 흡착온도가 증가함에 따라 흡착용량이 감소하는 경향을 보였으며 실로퓨트를 이용한 2-피콜린 흡착 공정이 적합함을 알 수 있었다. 동역학적 해석을 통하여 본 흡착 공정은 유사 이차 반응속도식에 잘 따름을 알 수 있었으며, 입자 내 확산과 경계층 확산이 율속 단계에 거의 영향을 미치지 않았다. 열역학적 해석을 통해 흡착 과정이 발열이며, 비가역적 비자발적으로 수행되었다. 흡착량이 증가함에 따라 등량흡착열은 감소하는 경향을 보여 흡착제의 표면 에너지가 불균일함을 알 수 있었다.

• Carbon letters
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• 제23권
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• pp.30-37
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• 2017

Dyes are widely used in various industries including textile, cosmetic, paper, plastics, rubber, and coating, and their discharge into waterways causes serious environmental and health problems. Four different carbon nanostructures, graphene oxide, oxidized multi-walled carbon nanotubes, activated carbon and multi-walled carbon nanotubes, were used as adsorbents for the removal of Nile Blue A (NBA) dye from aqueous solution. The four carbon nanostructures were characterized by scanning electron microscope and X-ray diffractometer. The effects of various parameters were investigated. Kinetic adsorption data were analyzed using the first-order model and the pseudo-second-order model. The regression results showed that the adsorption kinetics were more accurately represented by the pseudo-second-order model. The equilibrium data for the aqueous solutions were fitted to Langmuir and Freundlich isotherms, and the equilibrium adsorption of NBA was best described by the Langmuir isotherm model. This is the first research on the removal of dye using four carbon nanostructures adsorbents.

• 청정기술
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• 제19권1호
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• pp.51-58
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• 2013

니켈 촉매 상에서 에탄의 수증기 개질 반응과 수성가스 전환반응 반응에 대한 반응속도 데이터를 얻기 위하여 반응온도와 반응물의 분압을 변화시키면서 반응 실험을 수행하였다. 반응속도 데이터를 사용하여 거듭제곱 속도식 모델(power law kinetic model)과 랭미어-힌쉘우드 모델(Langmuir-Hinshelwood model)의 매개변수를 구하였다. 또한 반응 속도 모델식을 적용하여 PRO/II를 이용한 공정 모사를 통해서 에탄의 수증기 개질 반응기 사이징(sizing)을 수행하였다. 에탄을 반응물로 하여 수증기 개질 반응을 수행한 결과, 단순한 거듭제곱 속도식 모델보다 표면반응에 의하여 반응속도가 결정되는 랭미어-힌쉘우드 모델이 보다 적합하였고, 수성가스 전환반응에 대한 반응속도식은 거듭제곱 속도식 모델이 적합함을 보였다. PRO/II 시뮬레이션을 통해서 수소 생산량에 필요한 반응기의 크기를 결정할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권5호
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• pp.413-420
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• 2015

Objective of this study was to investigate adsorption characteristics and kinetic models of $NH_4-N$ to biochar produced from rice hull in respective to mitigation of greenhouse gases. $NH_4-N$ concentration was analyzed by UV Spectrophotometer. For the experiment, the soil texture used in this study was sandy loam soil, and application rates of chemical fertilizer and pig compost were $420-200-370kgha^{-1}$ (N-P-K) and $5,500kgha^{-1}$ as recommended amount after soil test for corn cultivation. Biochar treatments were 0.2-5% to soil weight. Its adsorption characteristic was investigated with application of Langmuir isotherm, and pseudo-first order kinetic model and pseudo-second order kinetic model were used as kinetic models. Adsorption amount and removal rates of $NH_4-N$ were $39.3mg^{-1}$ and 28.0% in 0.2% biochar treatment, respectively. The sorption of $NH_4-N$ to biochar was fitted well by Langmiur model because it was observed that dimensionless constant ($R_L$) was 0.48. The maximum adsorption amount ($q_m$) and binding strength constant (b) were calculated as $4.1mgg^{-1}$ and $0.01Lmg^{-1}$ in Langmuir isotherm, respectively. The pseudo-second order kinetic model was more appropriate than pseudo-first order kinetic model for high correlation coefficient ($r^2$) of pseudo-second order kinetic model. Therefore, biochar produced from rice hull could reduce $N_2O$ by adsorbing $NH_4-N$ to biochar cooperated in sandy loam soil.