In this research, settling tests with marine clays in Korea and extensive literature review were performed to investigate the characteristics of sedimentation and consolidation so that their behaviors during dredging and reclamating could be evaluated. Design parameters related to Yano's method (1985), one of experimental approaches having been used widely in Korea to estimate sedimentation and consolidation, were analyzed and their proprieties were reassessed. For samples from four different sites of south and west coasts in Korea respectively, settling tests with 1m height of columns were carried out, changing initial water content and height of sample in order to evaluate settling and consolidation characteristics of them from analyzing test results. More reliable regression curves than values from literature review were obtained as analyzing test results of estimating coefficient of sedimentation/ consolidation and initial setting velocity with changing initial water content. Relation between height of soil solid and surface height of slurry at the stages of initiation and termination of consolidation was also assessed. Finally, for marine clays of south and west coasts of Korea, ranges and average values of these design parameters were evaluated and typical empirical equations between these design parameters were also proposed. On the other hand, comparisons of characteristics of sedimentation and consolidation between marine clays from south coast and them from west coast were also performed.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.31
no.10
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pp.927-932
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2009
Toxic and recalcitrant organic pollutants in wastewaters can be effectively treated when advanced oxidation and biodegradation are combined, ideally with intimate coupling, in which both processes occur simultaneously in the same system. One means to achieve intimate coupling is to coat nanoscale $TiO_2$ on the outside of macroporous biofilm carriers. This study investigated the kinetics of photocatalysis with $TiO_2$-coated porous carriers. The carriers were made of polyvinyl alcohol (PVA) and coated with $TiO_2$ using a low-temperature sol-gel process. The $TiO_2$-coated carriers catalyzed the oxidation of methylene blue (MB) effectively under irradiation of UV light. The overall reaction rate with adsorption and photolysis saturated at high MB concentration, and approached the adsorption rate, which was first order for all MB concent rations. This result indicates that adsorbed MB may have slowed photocatalysis by blocking active sites for photocatalysis. The overall kinetics could be described by a quasi-Langmuir model. The estimated maximum specific (per unit mass of $TiO_2$) transformation rate of MB by the $TiO_2$-coated carriers was four times larger than that obtained from slurry-$TiO_2$ reactors. This observation demonstrated that the $TiO_2$ present as a coating on the carriers maintained high efficiency for transforming recalcitrant organic matter via photocatalysis. These findings serve as a foundation for advancement of an intimate coupling of photocatalysis to biodegradation.
Park, Jin-Soo;Park, Seok-Hee;Park, Gu-Gon;Lee, Won-Yong;Kim, Chang-Soo;Moon, Seung-Hyeon
Journal of the Korean Electrochemical Society
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v.10
no.4
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pp.295-300
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2007
A new characterization method using a porous plug model was proposed to determine the degree of sulfonation (DS) of ionomer binder with respect to the membrane used in membrane-electrode assemblies (MEAs) and to analyze the fraction of proton pathways through ionomer-catalyst combined electrodes in MEAs for polymer electrolyte fuel cells (PEFCs). Sulfonated poly(ether ether ketone) was prepared to use a polymeric electrolyte and laboratory-made SPEEK solution (5wt.%, DMAc based) was added to catalyst slurry to form catalyst layers. In case of the SPEEK-based MEAs in this study, DS of ionomer binder for catalyst layers should be the same or higher than that of the SPEEK membrane used in the MEAs. The porous plug model suggested that most of protons were via the ionomer binder (${\sim}92.5%$) bridging the catalyst surface to the polymeric electrolyte, compared with the pathways through the alternative between the interstitial water on the surface of ionomer binder or catalyst and the ionomer binder (${\sim}7.3%$) and through only the interstitial water on the surface of ionomer or catalyst (${\sim}0.2%$) in the electrode of the MEA comprising of the sulfonated poly(ether ether ketone) membrane and the 5wt.% SPEEK ionomer binder. As a result, it was believed that the majority of proton at both electrodeds moves through ionomer binder until reaching to electrolyte membrane. The porous plug model of the electrodes of MEAs reemphasized the importance of well-optimized structure of ionomer binder and catalyst for fuel cells.
Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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v.33
no.1
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pp.70-76
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2006
The aim of this study was comparison of effectiveness of surface treatment methods in reducing the oxygen-inhibited layer of a commercially available freshly polymerized, light cured dental sealant($concise^{TM}$, 3M, St Paul, USA). Surface treatment groups were consisted of no treatment(negative control group) and 3 experimental groups according to surface treatment of light-cured sealant. Experimental group I was 10 seconds' exposure to distilled water syringe, group II was 10 seconds' manual application using a cotton pellet wetted with 75% alcohol and group III was 10 seconds' prophylaxis with pumice/water slurry using rubber cup on a slow-speed handpiece. All specimens were immersed in 5ml distilled water and stored at 37c water bath for 10 minutes. All eluates were analyzed by HLPC for identification and quantitive analysis of monomers. The results of this study can be summarized as follows. 1. None of the chromatograms of the tested sealant displayed peaks with the same retention time as that of the standard solution, except for TEGDMA. 2. All surface treatment group had a statistically significant decrease of monomer release in comparison with no treatment group. 3. Removal effects of unreacted monomer in group III was statistically significant in comparison with group I and group II. These results revealed that mechanical method using pumice and rubber cup is the most effective in removing residual monomer and may be valuable to be used effectively in clinic.
Colloidal silica is used in various industrial products such as chemical mechanical polishing slurry for planarization of silicon and sapphire wafer, organic-inorganic hybrid coatings, binder of investment casting, etc. An accurate determination of particle size and dispersion stability of silica sol is demanded because it has a strong influence on surface of wafer, film of coatings or bulks having mechanical, chemical and optical properties. The study herein is discussed on the effect of measurement results of average particle size, sol viscosity and electrophoretic mobility of particle according to the volume fraction of eight types of silica sol with different size and surface properties of silica particles which are presented by the manufacturer. The measured particle size and the mobility of these sol were changed by volume fraction or particle size due to highly active surface of silica particle and change of concentration of counter ion by dilution of silica sol. While in case the measured sizes of small particles less than 60 nm are increased with increasing volume fraction, the measured sizes of larger particles than 60 nm are slightly decreased. The mobility of small particle such as 12 nm are decreased with increase of viscosity. However, the mobility of 100 nm particles under 0.048 volume fraction are increased with increasing volume fraction and then decreased over higher volume fraction.
Effects of RS4 type resistant corn starch on the quality characteristics of cookies were investigated by physicochemical, instrumental and sensory evaluation. The resistant starch was made by cross-linking of corn starch as following; corn starch slurry was annealed at pH 2.0 and $50^{\circ}C$ for 2 h followed by the cross-linking reaction. The cross-linking reaction was performed at $50^{\circ}C$ for 12 h in the presence of 1.2%/st.ds NaOH, 10%/st.ds sodium sulfate and 10%/st.ds of sodium trimetaphosphate (STMP)/sodium tripolyphosphate (STPP) mixture. Dietary fiber content of the resistant starch was estimated to be 73.8% by the AOAC method. For quality characteristics, dough pH decreased with the increase of the resistant starch content and spread factor decreased a little at 20% of the resistant starch. The moisture content and L value of cookies increased with the increase of the resistant starch content. However, the hardness and fracturability decreased with the increase of the resistant starch content. In the sensory evaluation, no significant differences were observed between the two cookies with or without the resistant starch. The results of this study suggest that the RS4 type resistant corn starch can be a good ingredient to increase dietary fiber content in cookies without changes of their qualities.
Geotextile has been used for various types of containers, such as small hand-filled sandbags, 3-dimensional fabric forms for concrete paste, large soil and aggregate filled geotextile gabion, prefabricated hydraulically filled containers. They are hydraulically filled with dredged materials and have been applied in coastal protection and scour protection, dewatering method of slurry, temporary working platform for bridge construction, temporary embankment for spill way dam construction. Recently, geotextile tube technology is no longer alternative construction technique but suitable desired solution. The paper presents the stability behavior of geotextile tube composite structure by 2-D limit equilibrium and slope stability analysis. 2-D limit equilibrium analysis was performed to evaluate the stability of geotextile tube composite structure to the lateral earth pressure and also transient seepage and stability analysis were conducted to determine the pore pressure distribution by tide variation and slope stability. Based on the results of this paper, the three types of geotextile tube composite structure is stable and also slope stability of overall geotextile tube composite structures is stable with the variation of tidal conditions.
In this study, the separation and recovery of cerium hydroxide was investigated from the wasted cerium polishing powders. Waste cerium polishing powder contains $64.5\;wt\%$ of rare earth oxide and the content of cerium oxide is $36.5\;wt\%$. Since cerium oxide, $56.3\%$ of rare earths, is the most stable state in rare earth, the dissolution of cerium oxide in acid solution is not easy. Therefore the process of rare earth oxide by sulfation and water leaching was examined in order to increase the recovery of rare earth. Rare earth elements were recovered in the form of $\Re{\cdot}Na(SO_{4})_{2}$ by the addition of sodium sulfate to leached solution. The slurry of rare earth hydroxide was prepared by the addition of $\Re{\cdot}Na(SO_{4})_{2}$ to sodium hydroxide solution. After the oxidation of cerous hydroxide($CE(OH)_{3}$) to ceric hydroxide($CE(OH)_{3}$) by aeration, ceric hydroxide was separated from other rare earth hydroxides by controlling the acidity of solution.
The performance and stability of solid oxide fuel cells (SOFCs) depend on the microstructure of the electrode and electrolyte. In anode, porosity and pore distribution affect the active site and fuel gas transfer. In an electrolyte, density and thickness determine the ohmic resistance. To optimizing these conditions, using costly method cannot be a suitable research plan for aiming at commercialization. To solve these drawbacks, we made high performance unit cells with low cost and highly efficient ceramic processes. We selected the NiO-YSZ cermet that is a commercial anode material and used facile methods like die pressing and dip coating process. The porosity of anode was controlled by the amount of carbon black (CB) pore former from 10 wt% to 20 wt% and final sintering temperature from $1350^{\circ}C$ to $1450^{\circ}C$. To achieve a dense thin film electrolyte, the thickness and microstructure of electrolyte were controlled by changing the YSZ loading (vol%) of the slurry from 1 vol% to 5 vol. From results, we achieved the 40% porosity that is well known as an optimum value in Ni-YSZ anode, by adding 15wt% of CB and sintering at $1350^{\circ}C$. YSZ electrolyte thickness was controllable from $2{\mu}m$ to $28{\mu}m$ and dense microstructure is formed at 3vol% of YSZ loading via dip coating process. Finally, a unit cell composed of Ni-YSZ anode with 40% porosity, YSZ electrolyte with a $22{\mu}m$ thickness and LSM-YSZ cathode had a maximum power density of $1.426Wcm^{-2}$ at $800^{\circ}C$.
In this study, the amount of heaving soil and the heave characteristics of the heaving soil generated at the actual site were quantitatively analyzed through DCM laboratory test construction. By reproducing a series of construction processes of the DCM method in a large-scale soil tank close to the actual site, the amount of heaving soil was predicted and the elevation characteristics such as elevation, diffusion range, diffusion angle and amount of elevation of the heaving soil were evaluated. As a result of the laboratory test construction, the actual elevation in terms of similarity within the DCM improvement section is 0~8.18m, and an average of 3.50m is observed. The actual diffusion range of the heaving soil converted to the similarity ratio is distributed from 28.0 to 38.0m on the left and right sides of the improvement section. The total amount of heaving soil calculated by the SUFFER program based on the results of the laboratory test construction is 19,901m3. Compared with the injected slurry amount of 16,992m3, the amount of heave compared to the injected amount is analyzed as 85.4%. The diffusion angle of DCM heaving soil, which analyzed the results of DCM laboratory test construction with the SUFFER program, is measured to be 30.0~38.0° at a depth of 50.0m, and is evaluated as an average of 34.0°. On the other hand, based on the DCM laboratory test construction and the analysis results using the program performed in this study, the amount of heaving soil at the DCM depths of 40.0m and 60.0m is predicted.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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