A real-case incident occurred where a 9-meter-high segment of a pre-fabricated concrete separation wall unexpectedly collapsed. This collapse was triggered by improperly depositing excavated soil against the wall's back, a condition for which the wall segments were not designed to withstand lateral earth pressure, leading to a flexural failure. The event's analysis, integrating technical data and observational insights, revealed that internal forces at the time of failure significantly exceeded the wall's capacity per standard design. The Lattice Discrete Particle Model (LDPM) further replicates the collapse mechanism. Our approach involved defining various parameter sets to replicate the concrete's mechanical response, consistent with the tested compressive strength. Subsequent stages included calibrating these parameters across different scales and conducting full-scale simulations. These simulations carried out with various parameter sets, were thoroughly analyzed to identify the most representative failure mechanism. We developed an equation from this analysis that quickly correlates the parameters to the wall's load-carry capacity, aligned with the simulation. Additionally, our study examined the wall's post-peak behavior, extending up to the point of collapse. This aspect of the analysis was essential for preventing failure, providing crucial time for intervention, and potentially averting a disaster. However, the reinforced concrete residual state is far from being fully understood. While it's impractical for engineers to depend on the residual state of structural elements during the design phase, comprehending this state is essential for effective response and mitigation strategies after initial failure occurs.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.37
no.2
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pp.202-207
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2024
This study examines a manufacturing process for the photoelectrode material of dye-sensitized solar cell (DSSC) intending to increase efficiency through the surface plasmon resonance phenomenon of nanoparticles with a composite structure made of Ag and TiO2. This invention involves the use of Ag and TiO2 nanoparticles in the solar cell. These nanoparticles cause surface plasmon resonance, which amplifies and scatters incident solar energy, enhancing the dye's rate of light absorption. It also makes it possible to absorb energy in wavelength ranges that were previously difficult to do, which increases efficiency. Centrifugal separation and heat synthesis are used to create the composite metal structures, and certain combinations are used to decide the particle morphologies. To increase the efficiency of organic solar cells and DSSC, the Ag/TiO2 composite structure is therefore quite likely to be used.
Peter Bridge;Ian Phillips;Gemma Lo;Cassandra Rusher
FOCUS: LIFE SCIENCE
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no.1
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pp.4.1-4.15
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2024
The Avantor® ACE® UltraCore series encompasses High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and Ultra High Performance Liquid Chromatography (UHPLC) columns designed to deliver high throughput and high-efficiency ultra-fast separations. Utilizing ultra-inert solid-core silica particles with monodisperse particle distribution, these columns combine the high efficiency of UHPLC with the operability of HPLC instrumentation, yielding lower backpressure and high-resolution separations suitable for a broad spectrum of analytes. The Avantor® ACE® UltraCore range includes three primary product types: • UltraCore BIO: Designed for large biomolecules (≥5 kDa), these columns offer exceptional performance in separating biologically derived compounds. • UltraCore: Ideal for standard small organic molecules, providing rapid separations for both synthetic and natural mixtures. • UltraCore Super: Equipped with encapsulated bonding technology for small organic molecules in extreme pH conditions, optimal for high pH buffer requirements. The Avantor® ACE® UltraCore columns present a versatile and high-efficiency solution for chromatographic separation needs, accommodating a wide range of molecular sizes and providing enhanced resolution and reduced analysis time. Their adaptability to both HPLC and UHPLC systems, combined with the advantages of solid-core technology, makes them an invaluable tool in analytical and preparative chromatography.
In this study, we investigated physical and chemical properties such as grain size, heavy metal pollution, magnetic properties, and their environmental impacts of road dusts (RD) collected from 14 sampling points in Daebul industrial Complex. Heavy metal concentrations in RD were in the order of Fe>Zn>Cu>Pb>Cr>Ni>As>Cd>Hg, and this pollution pattern was related to major industries and traffic activities in this area. The results of the correlation analysis between heavy metal elements and particle size in RD showed that Fe and all of analyzed heavy metals had a significant correlation with each other and metal concentrations had a significantly negative correlation (p<0.05). However, due to the input of large metal particles some heavy metal concentrations in the particle fraction of >1000 ㎛ were highest. Pollution load per unit area of this fraction was the highest among the grain size fractions. Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb levels in RD decreased and the levels of Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, and Pb were reduced to 85 (As) -22 (Ni)% of the whole after removal of MFs fraction from RD. The mean heavy metal levels in the study area did not exceed the soil contamination guide value of Korea, indicating that heavy metal levels in RD were not a concern. However, at some sampling points, Zn concentrations were exceeded the soil contamination guide value for the 3rd areas of Korea and this result indicated that further studies of the impact of RD on the surrounding environment through re-suspension or non-point pollution, and of effective management methods are required.
Gu, Hyun A;Kim, Hae Soo;Kim, Moon Jin;Yu, Eun Ryeong;Joe, Gijung;Jang, Jindong;Kim, Bohyeon;Park, Soo Nam
Applied Chemistry for Engineering
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v.24
no.6
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pp.639-644
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2013
In this study, ethosomes loaded with Eucommia ulmoides extracts that have anti-inflammatory and anti-aging activities on the skin were prepared as cosmetic materials. The particle size, physical property, and entrapment efficiency of ethosomes to identify their stabilities during 4 weeks were measured. Ethosomes containing 0.01~0.05% E. ulmoides extracts did not show either precipitation or separation. The mean particle size of these ethosomes was 136.4 nm, and monodisperse. The particle size of ethosome containing 0.05% E. ulmoides extracts was 151.15 nm and the entrapment efficiency was 81.79%. Therefore, in vitro skin permeation experiment was performed with ethosome containing 0.05% E. ulmoides extracts that showed the high loading efficiency and stability during 4 weeks. The order of skin permeation of E. ulmoides extracts was ethosome (77.16%) > liposome (62.80%) > ethanolic solutoin (41.59%). These results suggest that ethosomes containing 0.05% E. ulmoides extracts are effective for the skin permeation and may be used as a cosmetic formulation containing plant extracts.
Split-flow thin cell fractionation (SPLITT fractionation, SF) is a particle separation technique that allows continuous (and thus a preparative scale) separation into two subpopulations based on the particle size or the density. In SF, there are two basic performance parameters. One is the throughput (TP), which was defined as the amount of sample that can be processed in a unit time period. Another is the fractionation efficiency (FE), which was defined as the number % of particles that have the size predicted by theory. Full-feed depletion mode (FFD-SF) have only one inlet for the sample feed, and the channel is equipped with a flow stream splitter only at the outlet in SF mode. In conventional FFD-mode, it was difficult to extend channel due to splitter in channel. So, we use large scale splitter-less FFD-SF to increase TP from increase channel scale. In this study, a FFD-SF channel was developed for a large-scale fractionation, which has no flow stream splitters (‘splitter less’), and then was tested for optimum TP and FE by varying the sample concentration and the flow rates at the inlet and outlet of the channel. Polyurethane (PU) latex beads having two different size distribution (about 3~7 µm, and about 2~30 µm) were used for the test. The sample concentration was varied from 0.2 to 0.8% (wt/vol). The channel flow rate was varied from 70, 100, 120 and 160 mL/min. The fractionated particles were monitored by optical microscopy (OM). The sample recovery was determined by collecting the particles on a 0.1 µm membrane filter. Accumulation of relatively large micron sized particles in channel could be prevented by feeding carrier liquid. It was found that, in order to achieve effective TP, the concentration of sample should be at higher than 0.4%.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.15
no.7
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pp.4665-4674
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2014
The aim of this study was to confirm the feasibility of the electro-coagulation process as a pre-treatment for the membrane separation of anaerobic digestion effluents to minimize membrane fouling. The reduction of membrane fouling was evaluated according to the number of electrodes (immersed surface area of electrodes), current density and contact time. In the case of the small surface area of electrodes, the increased electric field strength resulted in a soluble COD increase due to the destruction of the microbial flocs and/or cells, whereas large changes in the soluble COD were not observed in the case of the high surface area of electrodes. On the other hand, the T-P concentration decreased as a result of the precipitation of aluminum ions and phosphates. The membrane permeation flux increased and the fouling resistance (Rc+Rf) decreased with increasing electric current density. Although the particle size of the anaerobic digestion effluent increased slightly, it was not related directly to the reduced fouling phenomena. The main mechanism for the enhanced flux was attributed to the inorganic particulate produced during electrocoagulation, such as $AlPO_4$, which acted as a dynamic membrane deposited on the membrane surface.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.24
no.2
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pp.174-181
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2007
In this study, $SiO_2/poly(ethylene-co-vinyl$ alcohol)(EVOH) hybrid coating materials with gas barrier property could be produced using sol-gel method. The biaxially oriented polypropylene (BOPP) substrate with surface pretreatment was coated with the prepared hybrid sols containing various inorganic silicate component by a spin coating method. Crystallization behavior of the hybrids was investigated in terms of analysis of X-ray diffraction and cooling thermogram from DSC experiment. From the morphological observation of the $SiO_2/EVOH$ hybrid gel, it was confirmed that there existed an optimum content of inorganic silicate precursor, Tetraethylorthosilicate (TEOS), to produce hybrid materials with dense microstructure, exhibiting uniformly dispersed silica particles with average size below 100 nm. When TEOS was added at below or above the optimum content, particle clusters with large domain were observed, resulting in phase separation. This morphological result was found to be in good agreement with that of oxygen permeability of the hybrid coated films. In the case of film coated with hybrid prepared from addition of 0.01 - 0.02mol of TEOS, a remarkable improvement in barrier property could be obtained, however, with the addition of TEOS more than 0.04 mol, the barrier property was dramatically reduced because of phase separation and micro-crack formation on the film surface.
The chemical-looping combustion(CLC) has advantages of no energy loss for separation of $CO_2$ without $NO_x$ formation. This CLC system consists of oxidation and reduction reactors where metal oxides particles are circulating through these two reactors. In the present study, the reaction kinetic equations of iron oxide oxygen carriers supported on bentonite have been determined by the shrinking core model. Based on the reactivity data, design values of solid circulation rate and solids inventory were determined for the rector. Two types of interconnected fluidized bed systems were designed for CLC application, one system consists of a riser and a bubbling fluidized bed, and the other one has a riser and two bubbling fluidized beds. Solid circulation rates were varied to about $30kg/m^2s$ by aeration into a loop-seal. Solid circulation rate increases with increasing aeration velocity and it increases further with an auxiliary gas flow into the loop-seal. As solid circulation rate is increased, solid hold up in the riser increases. A typical gas leakage from the riser to the fluidized bed is found to be less than 1%.
Chang Hyun-Joo;Kim Dong-Su;Kim Hang-Goo;Cho Min-Yaung;Namkung Won
Resources Recycling
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v.13
no.2
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pp.39-46
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2004
The amount of electric furnace dust has been steadily increasing due to the increase of iron scraps which are usually recycled by electric furnace melting process. To date, this electric furnace dust has usually been treated by landfilling, however, because of shortage of landfill sites and heavy metal leaching more desirable treatment schemes are urgently needed. Among several possible schemes for the proper treatment of electric furnace dust, its recycling can be said to be most desirable. In present study, the triboelectrostatic separation of zinc and zinc-containing components from electric furnace dust was attempted based on its physicochemical properties such as particle shape, size distribution, and chemical assay. The dust was found to be mixed with spherical and non-spherical shaped particles and its major component materials were $ZnFe_2$$O_4$, ZnO, Fe, Zn, and FeO. The content of zinc-containing components in the entire dust was observed to be in the range of 15~30 wt%, which reasonably justified that zinc is recyclable. The triboelectrostatic characteristic of each component material was found to be different each other since their work functions were different, and based on this characteristic zinc and zinc-containing component could be flirty separated from the dust. After selecting a proper tribo-elec-trification material, the separation features of zinc and zinc-containing component were examined by taking the distance of electrodes, electric field strength, and scavenging as the experimental variables. The highest zinc-content obtained under the optimal separating condition was found to be up to 50wt%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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