• 제목/요약/키워드: macro particle

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해조류의 혐기성 발효를 이용한 메탄 생산 (Production of Methane from Anaerobic Fermentation of Marine Macro-algae)

  • 김정민;이영호;정성훈;이진태;조무환
    • 청정기술
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    • 제16권1호
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    • pp.51-58
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    • 2010
  • 해조류를 바이오매스로 이용하는 혐기성 발효를 통해 메탄을 생성하는 연구를 수행하였다. 먼저 원소분석을 통한 다시마, 미역, 톳 등 세 종류의 바이오매스의 이론 메탄가스 전환량을 구한 결과, 분석한 세 종류의 해조류는 C 34 ~ 36%, H 5%, O 37 ~ 43%, N 2 ~ 4%, S 0.4 ~ 0.7%, ash 14 ~ 21%를 포함하고 있었으며, 이론적으로 56 ~ 60%의 메탄전환이 가능한 것으로 나타났다. 이는 g VS(고형분) 당 442 ~ 568 mL의 메탄가스를 생산할 수 있는 양이다. 생물학적메탄잠재력 (Biological Methane Potential, BMP) 시험을 통하여 실제 메탄가스를 측정한 결과, 다시마에서 최대 메탄생성수율 (52%)을 보였다. 이어서 회분식으로 메탄가스 생산에 영향을 미치는 여러 가지 인자들 (유기물 농도, pH, 염분, 입자크기, 그리고 시료전처리)에 대한 조사를 통해 최적의 메탄가스 생산조건을 구하였다. 전처리한 다시마 5 g VS/200 mL를 pH 8조건에서 염분 제거 없이 사용했을 때 이론치의 51%(197.1 mL/g VS)를 얻었고, 더욱이 습식멸균기로 해조류를 찐 경우 27% 증가한 268.5 mL/g VS 메탄가스를 생산할 수 있었다. 또한 연속반응기 (7 L 운영부피/10 L 반응기)를 이용하여 65일 간 운전한 결과 하루 최대 약 1.4 L의 메탄가스 (평균 메탄함량 70%)를 생산할 수 있었다.

합금크롬주철의 탄화물형상 및 열처리가 내마모성에 미치는 영향 (Effects of Carbide Morphology and Heat Treatment on Abrasion Wear Resistance of Chromium White Cast Irons)

  • Yu, Sung-Kon;Matsubara, Yasuhiro
    • 한국재료학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.407-413
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    • 2002
  • Eutectic high chromium cast irons containing 17%Cr and 26%Cr were produced for this research by making each of them solidify unidirectionally. Abrasion wear test against SiC or $Al_2$O$_3$bonded paper was carried out using test pieces cut cross-sectionally at several distances from the chill face of castings. The wear resistance was evaluated in connection with the parameters such as eutectic colony size($E_w$), area fraction of boundary region of the colony($S_B$) where comparatively large massive chromium carbides are crystallized and, average diameter of chromium carbides in the boundary region($D_c$). The wear rate($R_w$), which is a gradient of straight line of wear loss versus testing time, was influenced by the type and the particle size of the abrasives. The $R_w$ value against SiC was found to be larger than that against A1$_2$O$_3$under the similar abrasive particle size. In the case of SiC, the $R_w$ value increased with an increase in the particle size. The $R_w$ value also increased as the eutectic colony size decreased, and that of the 17%Cr iron was larger than that of the 26%Cr iron at the same $E_w$ value. Both of the $S_B$ and $D_c$ values were closely related to the $R_w$ value regardless of chromium content of the specimens. The $R_w$ values of the annealed specimens were greater than those of the as-cast specimens because of softened matrix structures. As for the relationship between wear rate and macro-hardness of the specimens, the hardness resulting in the minimum wear rate was found to be at 550 HV30.

나노 트위져의 구동 전압에 관한 연구 (A Study on the Actuating Voltage of a Nanotweezer)

  • 이준석;최재성;강경수;곽윤근;김수현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.986-990
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    • 2004
  • In this paper, we propose a method to estimate the actuating voltage of the nanotweezer made by manual assembly using carbon nanotube. The nanotweezer is composed of two CNT arms that are made by the multiwalled carbon nanotube and tungsten tip. Since the each CNT arm has the macro actuator, the nanotweezer can manipulate a large particle and it is possible to close and open the CNT arm repeatedly. The closing voltage, i.e., actuating voltage is calculated using the capacitance between the carbon nanotubes in CNT arm. We demonstrate the actuation of the nanotweezer using the voltage calculated with the electrostatic force.

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Sintering Multi-scale Virtual Reality

  • Olevsky, Eugene A.
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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    • pp.264-265
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    • 2006
  • The directions of further developments in the modeling of sintering are pointed out, including multi-scale modeling of sintering, on-line sintering damage criteria, particle agglomeration, sintering with phase transformations. A true multi-scale approach is applied for the development of a new meso-macro methodology for modeling of sintering. The developed macroscopic level computational framework envelopes the mesoscopic simulators. No closed forms of constitutive relationships are assumed for the parameters of the material. The model framework is able to predict the final dimensions of the sintered specimen on a global scale and identify the granular structure in any localized area for prediction of the material properties.

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하이브리드 시스템에 의해 제조된 Cr-Si-N 박막내 바이어스와 온도에 따른 기계적 물성의 변화 (Effects of temperature and bias voltage on mechanical properties of Cr-Si-N coatings deposited by a hybrid system)

  • 홍승균;박지훈;윤창성;김광호
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.145-146
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    • 2007
  • Cr-Si-N 박막은 하이브리드 코팅 시스템에 의해 온도와 바이어스의 변화에 따라 증착 되었다. 증착온도 $0{\sim}300^{\circ}C$ 범위에서, 경도와 탄성계수는 이온의 surface mobility의 증가 때문에 향상되었지만 $350^{\circ}C$ 이상의 증착 온도에서는 결정성장 때문에 경도는 다시 감소하였다. 바이어스 $0{\sim}-100V$까지 범위에서는, 경도와 탄성계수는 각각 46GPa, 600GPa의 최대값을 보여주었으며 바이어스 -100V에서 macro-particle과 surface molphology 감소가 발생하였다. 그러나 -100V이상의 바이어스에서 resputtering 현상에 의해 Si 의 양이 감소한다. 증착온도는 Si 함량에 많은 영향을 주지 못한다.

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Scale effect of mechanical properties of jointed rock mass: A numerical study based on particle flow code

  • Wang, Xiao;Yuan, Wei;Yan, Yatao;Zhang, Xue
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제21권3호
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    • pp.259-268
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    • 2020
  • The synthetic rock mass (SRM) were used to investigate the influence of specimen size on the mechanical properties of jointed rock mass. The SRM were established based on parallel bond model (PBM) and smooth joint model (SJM) and the scaled rock specimens were sampled in two SRMs considering three sampling locations. The research results show that the smaller the initial fracture density is, the greater the uniaxial compressive strength (UCS), elastic modulus (E) is when compared with the same sampling location. The mechanical properties of rock specimens obtained by different sampling methods in different SRMs have different scale effects. The strength of rock specimens with more new cracks is not necessarily less than that of rock specimens with fewer new cracks and the failure of rock is caused by the formation of macro-fracture surface.

대규모 균일공극 매질에서 비Darcy 흐름에 대한 입자 크기의 영향 (Effects of Particle Sizes on Non-Darcy Flow in Homogeneous Macro-porous Media)

  • 박상덕;나락스메이;케속안
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.238-238
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    • 2019
  • 산지계곡에는 큰 자갈이나 호박돌이 무더기로 퇴적되어 있어서 대규모 공극을 구성한다. 호우시 이 돌무더기 내부에 빠른 흐름이 형성되고 이에 따른 퇴적사면의 급격한 변동이 발생하기도 한다. 본 연구에서는 대공극 매질의 흐름은 산지계곡에 퇴적된 균일 직경을 가진 구형 입자로 구성된 대규모 공극 매질을 구성하고, 비 Darcy 흐름의 유속에 미치는 입경의 영향을 수리실험으로 조사하였다. 실험에 사용된 구형 입자는 크기가 15.5mm, 25mm, 36.5mm인 유리구슬이고, 조성된 매질의 공극율은 Table 1과 같으며, 실험에서 침투거리는 40cm로 하였다. 실험유량은 0.98~15.41 t/s이고 입자 Reynolds 수는 120~4,580의 범위였다. 동수경사가 증가하면 매질의 단면평균 유속이 비선형적으로 증가하였다. 입경이 작을수록 유속과 동수경사 사이의 비선형적 경향이 더 크다(Fig.1). 동일한 동수경사에서 매질의 입경이 클수록 유속이 빠르게 나타났다.

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Numerical Simulation of the Effect of Finite Diaphragm Rupture Process on Micro Shock Tube Flows

  • ;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.309-317
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    • 2012
  • Recent years have witnessed the use of micro shock tube in various engineering applications like micro combustion, micro propulsion, particle delivery systems etc. The flow characteristics occurring in the micro shock tube shows a considerable deviation from that of well established conventional macro shock tube due to very low Reynolds number and high Knudsen number effects. Also the diaphragm rupture process, which is considered to be instantaneous process in many of the conventional shock tubes, will be crucial for micro shock tubes in determining the near diaphragm flow field and shock formation. In the present study, an axi-symmetric CFD method has been applied to simulate the micro shock tube, with Maxwell's slip velocity and temperature jump boundary conditions. The effects of finite diaphragm rupture process on the flow field and the shock formation was investigated, in detail. The results show that the shock strength attenuates rapidly as it propagates through micro shock tubes.

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자장여과아크소스의 자장필터 꺾임 각도와 아크방전전류에 따라 증착된 ta-C 코팅의 마모 거동 연구 (A Study on the Wear Behavior of Tetrahedral Amorphous Carbon Coatings Based on Bending Angles of the Filtered Cathodic Vacuum Arc with Different Arc Discharge Currents)

  • 김원석;김송길;장영준;김종국
    • Tribology and Lubricants
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    • 제38권3호
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    • pp.101-108
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    • 2022
  • The structure and properties of tetrahedral amorphous carbon (ta-C) coatings depend on the main process parameters and bending angles of the magnetic field filter used in the filtered cathodic vacuum arc (FCVA). During the process, it is possible to effectively control the plasma flux of carbon ions incident on the substrate by controlling the arc discharge current, thereby influencing the mechanical properties of the coating film. Furthermore, we can control the size and amount of large particles mixed during carbon film formation while conforming with the bending angle of the mechanical filter mounted on the FCVA; therefore, it also influences the mechanical properties. In this study, we consider tribological characteristics for filtered bending angles of 45° and 90° as a function of arc discharge currents of 60 and 100 A, respectively. Experiment results indicate that the frictional behavior of the ta-C coating film is independent of the bending angle of the filter. However, its sliding wear behavior significantly changes according to the bending angle of the FCVA filter, unlike the effect of the discharge current. Further, upon changing the bending angle from 45° to 90°, abrasive wear gets accelerated, thereby changing the size and mixing amount of macro particles inside the coating film.

양식장 스티로폼 부자쓰레기로 인한 통영 해변의 오염 평가 (Evaluation of Beach Pollution by Aquaculture Styrofoam Buoys in Tongyeong, Korea)

  • 홍수연;이찬원;홍선욱;이종명;장용창
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.104-115
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    • 2014
  • 2013년 가을, 한국 통영의 13개 해변에서 해양쓰레기의 풍도와 조성을 조사하였다. 대형쓰레기(25 mm 이상)의 풍도는 평균 약 30개/$m^2$, 소형쓰레기(1 mm-25 mm)의 풍도는 평균 26,971개/$m^2$로서 한국의 다른 지역이나 전세계 다른 지역에 비해 매우 높은 편이었다. 스티로폼, 경질플라스틱, 섬유, 금속, 유리, 목재, 기타 등 7개 재질로 구분했을 때 대형쓰레기 중 스티로폼의 갯수가 차지하는 비율은 약 75%, 소형 쓰레기에서는 약 98%였다. 대형 스티로폼 쓰레기 중 원래 부피의 50% 이상이 남아 있는 '완제품' 쓰레기들을 양식용 부자와 기타 완제품 쓰레기로 구분했을 때 양식용 부자가 차지하는 비율은 갯수로 93%였다. 결국 조사된 해변들에서 쓰레기로 인한 해변 오염은 매우 심각한 수준이며, 쓰레기의 발생 원인의 대부분은 양식장에서 사용되는 스티로폼 부자인 것으로 밝혀졌다. 통영 지역은 한국에서 굴 양식장이 가장 많은 곳이므로 굴 양식장의 스티로폼 부자 쓰레기 관리를 개선하는 것은 통영뿐만 아니라, 다른 지역의 해변 오염을 예방하는 데도 중요한 것으로 보인다.