수직관통류를 갖는 다공층-유체층에서의 열적 불안정성

윤종호 전남대학교 대학원 1999 국내석사

수직관통류를 갖는 다공층-유체층에서의 열적 불안정성은 많은 연구가 되어왔다. 아랫면이 가열되는 다공층 문제를 해석하는데는 두가지 방법이 있다. 첫째 방법은 다공층내에 미끄럼 조건을 적용한 Darcy의 모형을 이용하는 것이다. 다음은 다공층내에서 점성을 고려하여 유체층과 다공층과의 계면에서 속도와 전단응력이 연속된다는 조건을 적용한 Brinkman모형을 이용하는 것이다. 본 연구에서는 벽면 근방 및 계면에서 다공도의 변화를 고려하였으며 Brinkman모형을 적용하였다. 높이비를 0.001, 0.05, 0.2, 1로 변화시키면서 수직관통류 효과를 임계 Rayleigh수, 임계 파수, 그리고 고유함수를 중심으로 분석하였다. 수직관통류는 중첩이 아닌 경우 대류안정화 효과만 있지만 중첩인 경우 안정화와 불안정화 두가지 요인을 가지고 있다. 안정화 효과는 수직관통류 자체가 대류 발생을 방해함으로써 발생하고, 불안정화 효과는 대류발생을 어렵게 하는 다공층의 영향이 관통류에 의해 감소되고 유체층의 영향이 증가됨으로써 발생한다. The thermal instability in superposed fluid and porous layer with vertical throughflow has been studied by many investigators. There are two methods to analyze the problem of porous layer being heated from below. One is to use Darcy's equation for the porous layer with the slip conditions. The other is to use Brinkman equation for the porous layer with the continuity of velocity and shear as interfacial conditions. In this study, variable porosity near the surface is applied to Brinkman equation. The effect of vertical throughflow is investigated by critical Rayleigh number, critical wave number and eigenfunctionand when depth ratio is 0.001, 0.05, 0.2, 1. It is found that the vertical throughflow under superposion has stabilizing and unstabilizing factors in natural convection. The stabilizing factor is that the onset of convection is interfered by throughflow. The unstabilizing factor is that the effect of porous layer is decreased by throughflow.

천연고무 탄성체의 물성에 미치는 배합인자의 영향

설점수 부경대학교 2013 국내석사

Tire is only part that contacts the ground supporting load of vehicle and transmission the power of engine to the ground. Recently, tires are requested to have economics (Rolling Resistance), Safety (Wet Grip) and harmless to human body, high performance, eco-friendly tread rubber compound. Generally, since the braking, wear, rolling resistance performance of tire tread rubber are having conflicting characteristic with each other, it is widely observed that one of the characteristic performance is decreased while the other is improved. Therefore, in this research, effect of compound parameters (emulsion SBR, solution SBR, silica & silane coupling agent, process oil) on the physical properties of NR vulcanized rubber has been studied. This study shows that the most affected factors are chain end modification of chemical solution SBR in braking power, silica & silane coupling agent in rolling resistance, Tg of polymer in wear resistance, respectively. Thus, if the compound parameters are selected properly, tread compound rubber can be designed to satisfy balance of economics, safety and wear. In addition, mixing processed oil can be chosen ether low PCA or low PAHs oil, which are not including any carcinogenic constituent, in accordance with characteristics of compound rubber.

진단 장비의 오류 검증을 위한 영상처리 기법

연준 한림대학교 2016 국내석사

실험실의 자동화 장비의 피펫팅 모니터링을 위한 이미지 프로세싱 기법을 제안한다. 스마트폰에서 사용되는 카메라를 진단 장비에 장착함으로써 자동화 피펫팅 기능을 모니터링하였다. 장비의 tip, holder 의 위치나 tip 의 부재, tip 과 holder 가 정렬이 되었는지, pump 에 의해 흡입된 시약의 양이 적합한지를 판단해준다. 영상처리의 결과로 진단 장비의 다양한 오작동 또는 사용자가 실험에서 사용할 tip 을 장착하지 않은 실수 등에 대해 사용자에게 알려주는데 사용된다. Tip 과 holder 영역의 이미지는 장비의 미세조정 작업 중에 고정된 임계값을 사용하여 이진 이미지로 변환된다. 구한 이진 이미지에 horizontal projection 분석을 수행함으로써 tip, holder 영역을 구할 수 있으며, vertical projection 분석을 통해 각각의 tip, holder 의 유무를 판단하는데 사용될 수 있다. 또한 tip의 유체 물질의 용량을 측정도 수행된다. 이미지에서 시약의 색상을 통해 시약 영역을 추출한 후, 잡음을 제거하기 위해 필터링을 수행하고 고정된 임계값을 통한 이진 이미지로 변환한다. 이진 이미지의 vertical projection 으로 구한 support height 값은 펌프의 스텝과 비교하여 실제 펌프의 스텝 수를 추정하여 pump 의 오작동을 판단한다. 카메라는 상용 진단 장비에 장착하였고, 영상처리 알고리즘은 장비의 메인 컨트롤러에 구현되었다. 실험 결과로 제안된 이미지 프로세싱을 이용한 피펫팅 모니터링은 실패 없이 잘 수행되었다. An image processing technique for pipetting monitoring is presented for an automated laboratory analyzer. A camera for a smartphone monitors the automated pipetting function in the analyzer. The inspection covers the tip holder position, the absence of the tip, the alignment of the holder and the tip, and the reagent amount in the tip by pump. The image processing results can be utilized to warn users against the various malfunctions of the analyzer or the user mistakes such as not loading the required tip. The image of the holder and the tip area is converted into a binary image with the fixed threshold obtained during device calibration. A horizontal projection analysis is using for robust entification of the tip and the holder area, and a vertical projection analysis is carried out for each area to detect tip absence of the tip and the holder positions. The measurement variation of fluid volume in the tip is also analyzed. An image specific to the reagent color was extracted, filtered and converted to a binary image with a fixed threshold. The support height of the vertical projection of the binary image was compared with the pumping steps to investigate that it can be utilized for the estimate of the pumping steps. The camera is attached to a commercial diagnostic device, and the processing algorithm is implemented in the main controller of the device. Experimental results show that the pipetting monitoring with the proposed image processing technique worked well without failure.

클라우드 기술을 통한 중합효소 연쇄반응 장비의 사전 진단 및 잔여유효수명 예측

이소연 한림대학교 2019 국내석사

연구배경: 본 논문에서는 외부에서 중합효소 연쇄반응의 데이터 모니터링 및 제어 를 위해 클라우드를 사용하고, 클라우드에 수집된 데이터를 바탕으로 PCR Thermal Cycler의 비정상 검출 및 결함 예후 방법을 제안한다. 중합효소 연쇄 반 응(PCR)은 DNA의 특정 부분을 반복 합성하여 원하는 DNA분자를 증폭시키는 기 법이다. 현재 상용화된 시스템은 제어목적의 중합효소 연쇄반응을 이용하여 PCR 장비를 제어한다. 해당 시스템 방식은 Host system이 동시에 모니터링을 할 수 있는 장비의 수가 제한되고 외부에서 장비를 제어하거나 실험 데이터에 접근하는 데에 제한이 따르는 문제점들이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 클라우드를 통한 PCR 장비를 제어하는 시스템 을 제안한다. 클라우드에서 실시간으로 PCR 장비를 제어할 수 있는지에 대한 실험 도 진행했다. 클라우드에 수집된 PCR 실험 데이터를 바탕으로 PCR 장비의 열화 및 잔여 유효 수명을 예측하여 장비의 치명적인 결함 발생을 최소화하는 시스템을 제안한다. 연구방법: 본 연구에 사용된 클라우드는 Firebase를 사용하고, 이때 Firebase 클 라우드 메시징을 이용하여 데이터를 주고받는다. 먼저 클라우드를 이용하여 장비가 제어 및 모니터링이 가능한지 판단하는 실험을 진행했다. 실시간으로 장비를 제어 할 수 있는지 확인하기 위해 Firebase 클라우드 메시징을 데이터를 전송 및 수신 하였다. 연구에 사용된 PCR 칩은 일반적으로 초당 약 10도 정도로 빠르게 동작 시키고, 0.5도 이내로 온도를 제어할 수 있도록 제작하므로, ControlProc의 처리주 기를 1/20초(50ms) 보다 훨씬 작게 해야 한다. 실험 결과, Firebase 클라우드 메 시징을 이용한 데이터 왕복 통신의 시간은 평균적으로 150ms으로 측정되었다. 클라우드에 수집된 PCR 실험 데이터를 이용하여 장비의 열화를 예측하는 연구 를 진행했다. PCR 온도 프로파일에서 가열 구간과 냉각구간으로 나누어 분석했다. 각각 구간에서 목표온도까지 도달하는 시간의 변화를 분석하여 PCR Thermal Cycler의 열화를 예측하는 알고리즘을 설계했다. 연구 결과, 제안된 접근법은 PCR Thermal Cycler의 상태를 파악하고 사전 경고를 줄 수 있다. 연구결과: FCM을 이용한 데이터 왕복 통신 시간이 기준점으로 잡은 50ms보다 3 배가 느리게 측정되어서, 본 연구에 사용된 PCR 장비와 같이 동작하는 장비는 사 용자가 클라우드를 통해서 제어하는 것은 불가능하다. 하지만 사용자가 PCR 장비 의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 데이터를 클라우드에 수집하여 중앙에서 관리 하여 데이터 효율성이 증가한다. 클라우드에 수집된 데이터를 사용하여 PCR Thermal Cycler를 분석했을 때, 제안된 방법이 열화를 측정하여 잔여 유효 수명 을 예측할 수 있었다. PCR 장비가 약 2960번 설정된 온도 프로토콜을 수행하면 장비가 곧 열화될 것으로 간주된다. 만약 하루에 다섯 번 PCR 장비를 사용하면 장 비는 약 1년 8개월 동안 정상적으로 작동한다. 1년 6개월 후에 PCR 장비를 미리 검사한다면 예기치 않은 오류를 피할 수 있다.

타이어 트레드용 고무조성물에 있어서 카르복실화 스타이렌 부타디엔 라텍스가 실리카 분산과 동적특성에 미치는 영향

최유석 부경대학교 2013 국내석사

In this study, by applying Carboxylated SBR latex was observed dispersion of silica, mechanical properties, dynamic characteristics. By applying a small amount of Carboxylated SBR Latex improved dispersion of silica. This was confirmed by the mooney viscosity, G', △G', FE-SEM observation. This effect was noticeably when 3phr, 5phr apply. Carboxylated SBR Latex by applying exhibited excellent mechanical properties. This was confirmed by the hardness and mechanical strength, abrasion resistance. 3phr and 5phr Carboxylated SBR Latex by applying exhibited excellent dynamic characteristics. This was confirmed by the high tanδ values ​​at 0℃ and low tanδ values at 60℃. Therefore 3~5phr Carboxylated SBR latex reduced filler-filler interaction of silica. And were able to improve dispersion of silica, mechanical properties, dynamic characteristics.

화학영양성분과 광파장조절에 의한 송이 성장 촉진

김우진 전남대학교 대학원 2002 국내석사

송이는 소나무와 공생관계에 있는 곰팡이로서 가을철에 자실체를 형성하는 대표적인 담자균류의 버섯이다. 송이버섯과 소나무의 공생은 소나무의 뿌리에 송이균사가 외생균근을 형성하면서 이루어진다. 본 연구에서는 소나무 뿌리를 찾아가는 송이 균사의 숙주인식능력을 탄소원에 대한 화학주성으로 나타내어 현미경관찰과 성장을 측정하였으며, 또한 여러 가지 파장의 광을 조사할 때 균사의 성장에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다. 앞서 언급한 송이균사의 특성을 시험하기 위해서는 먼저 송이 균사를 분리하고 확인하는 작업이 선행되어야 하기때문에, 유전자 분석방법인 RAPD를 이용하여 송이버섯에 특이성이 있다고 보고한 TMF, TMR 두 개의 primer로 DNA 밴드를 분석하였다. KCTC와 임업연구원에서 분양받은 균사의 DNA와, 실험실에서 직접 조직 분리한 균사의 DNA, 그리고 산지에서 직접 채취한 송이버섯 조직의 DNA를 PCR 하여 동일한 크기의 DNA밴드를 나타내는지 확인하였다. RAPD결과 실험실에서 조직분리한 두 개의 균사를 제외한 나머지 균사가 모두 자실체와 동일한 DNA밴드를 나타내어 그 중 기초배양에서 가장 생장 활성이 좋은 T. matsutake FRI91009균사를 다음 실험에 사용하였다. 송이균사의 화학주성을 측정하기 위한 각 탄소원에 대한 실험은 30일간 배양한 결과 다당류인 Starch에서 18.2mm로 가장 바른 탄소원 인식과 성장을 나타내었으며, 단당류인 Glucose와 8orbito1에서도 각각 15.3mm, 12.4mm로 바른 성장을 보였다. 파장별 광 조사에 따른 균사의 성장실험은 셀로판지를 이용하여 파장범위를 설정한 후 24℃ 배양기에서 45일간 배양한 결과 광을 차단하였을 때 37.1mm인데 비해 470-480nm파장의 청색 광에서는 42.8mm로 가장 좋은 성장을 보였으며 510-520nm파장의 녹색 광에서는 38.0mm로 성장이 양호하였으며 광을 차단하였을 때와 동일한 수준을 나타내었다 마지막으로 위의 두가지 실험에서 나온 결과를 토대로 성장이 양호하였던 청색 광하에서 각 탄소원에 대해 액체배양을 시도하였다. 30일간 배양 후 건조중량을 측정한 결과 Starch를 첨가한 배지에서 0.8964g로 성장이 가장 좋았으며 Lee[6]등의 탄소원에 대한 성장실험에서와 비교할 때 광파장 처리를 하지않았을 때 보다 양호한 성장차이를 확인할 수 있었다. Tricholoma matsutake is a fungus symbiotically related with Pine tree and it is a representative mushroom of Basidiomycota formatting fruiting body in autumn. Tricholoma matsutake, a ectotrophic mycorrhiza of the root of Pine tree, is a symbionts. This study measured chemotaxis of carbon source of Tricholoma matsutake mycelium to find host-finding ability of root of Pine tree and investigated the effect of irradiating light of various vvave1engths on mycelia growth. For this study, identification and isolation of Tricholoma matsutake mycelium was carried out. Mycelia supplied by KCTC and Forest Research Institute(FRI) and isolated in our laboratory were confirmed by the RAPD(Random Amplified Polymorphisms DNA) using TME, TMR primers to equalize DNA band with tissue of Tricholoma matsutake basidiocarp collected in Yangyang. From the result of RAPD, all of the mycelia sequenced the same DNA band with basidiocarp to be the 370 base pair except two mycelia isolated in our laboratory. Among them Tricholoma FRI91009, the best grown mycelia, was used for this study. The experiment for each carbon source to measure chemotaxis of Tricholoma FRI91009 showed the best growth 18.2mm/30days and recognition of carbon source in starch. The growth of mycelia was excellent in glucose and in sorbitol, 15.3mm/30days and 12.4mm/30days, respectively. The range of the irradiated light was controlled using cellophane paper in the culture experiment of T. matsutake FRI91009. The mycelia growth in 24℃ incubator was 37.1mm/45days in dark culture environment, 38.0mm/45days in 510-520nm, and the best growth was 42.%nm/45days in 470·-4?Onm vvave1ength. Last of all, on the basis of the results obtained from the previous two experiments, liquid culture media of various carbon sources were tried under the blue light irradiation. After 30 days of cultivation, as the result of measurement of dried mass, in the medium that starch was added, the growth was best. On comparison with the growth experiment about carbon source carried out by Lee[6] et al, a little difference between not using irradiation and using irradiation was confirmed.

버섯 병재배용 광중합 필름 여과부 개발

김동진 전남대학교 대학원 2001 국내석사

버섯 병재배용 마개의 여과부는 버섯이 호흡을 할 때 공기가 통할 수 있도록 호흡을 조절하는 여파막이 필요한데 이는 인위적인 배양 환경과 미생물 오염을 방지하기 위해 항균력과 기공(pore)이 잘 분포 된 버섯 병재배용 여과막을 개발하기 위해 은처리 세라믹과 무기 충진물 SiO₂ 및 내부 응집력을 증가시키기 위해 acryl amide를 혼합하였다. 은 처리 세라믹을 혼합하면 항균 효능은 증가하였으나 여과막의 tensile strength를 약하게 하였고 무기 충진물인 SiO₂를 혼합하면 미세 기공이 형성되었으나 그 pore size가 100∼300㎛에 이르러 잡균의 오염이 쉽게 이루어 졌다. 따라서 세라믹을 첨가하여 항균 효능을 높이고, 미세 기공을 형성하기 위해 무기 충진물인 SiO₂를 혼합하였다. 또한 acryl amide를 첨가하여 여과막의 내부 응집력을 향상시켜야 하므로 이들의 적절한 배합비를 찾기 위하여 요인 분석법을 사용하였다. 요인분석법을 사용하여 찾은 최적의 배합비는 silica 10wt%, ceramic 4wt%, 그리고 Acrtyl amide 7wt%였으며, 이 비율로 첨가물을 혼합하여 제조한 여과막의 pore size는 2∼5㎛이었고, tensile strength는 첨가물 혼합전과 차이가 없었으며, 잡균에 대한 항균 효능이 우수하여 버섯 재배용 병 마개로의 사용 가능성을 확인할 수 있었다. The filter stopper in mushroom growth bottle controls the rate of respiration of the mushroom by provision of air from the bottle outside. Conventional substances like commercial polymer membrane or cotton filter may be defective in microbial infection. This study has dissolved the deficiency by using an adhesive polymer membrane that has been improved the anti-microbial force by incorporating a silver coated microbial protection ceramic powder in the adhesive polymer. To have the polymer had through path for air, a precipitated silica, byproduct of titanium oxide manufacture, was mixed in the semi final viscous copolymer before UV radiation polymerization. The polymer membrane, that is a copolymer of three compound, 2-ethyhexyl acryl, methyl meta acryl and acrylic acid, had enough pored path of size 100! 300§ if polymerized with the silica, though the film may be so conspicuous infection that the anti microbial ceramic powders had been included. The adhesive polymer was employed for fetching any infective microbes bringing by outside air. The optimum composition of the raw substances of reagents and additives were silica 10, ceramic 4 and Acryl amide 7 percent in weight of ??? with the both the pore size of 2∼5㎛ and the equivalent tensile strength of the innocent polymer. The anti biotic power of the film, from the colony formation count on the surface of the film, was shown to be high enough to be used in field growth bottle.

근적외선 분광광도법을 이용한 자동차용 경유의 성분 및 세탄가 측정

김월중 전남대학교 대학원 2001 국내석사

주행성능의 향상과 배기가스 저감에 대한 요구가 날로 증가하고 있는 자동차용 경유는 품질관리를 위하여 엔진을 이용한 세탄가 측정과 증류성상, 비중, 동점도 등의 물리적 특성의 평가 및 성분분석 등이 필요하나 이러한 품질평가는 잘 훈련된 숙련자가 많은 양의 시료로 장시간 동안 수행하여야만 가능하다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 근적외선 분광광도계를 이용하여 엔진에서의 착화성능을 나타내는 세탄가와 물성 및 배기가스와 밀접한 관계가 있는 성분을 동시에 측정할 수 있는 시험방법을 개발하므로서, 분석시간을 단축하고 초보자라도 쉽게 품질을 평가할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 근적외선 분광광도계를 이용하여 물리화학적 성상을 결정할 때에는 특정한 파장 범위에서 경유가 나타내는 흡수스펙트럼을, 실측한 물리화학적 성상과 통계적 분석을 사용하여 상관관계를 알아낸다. 통계적 분석방법에는 다중선형회귀분석 (Multiple Linear Regression, MLR)과 부분최소자승법(Partial Least Squares, PLS)이 주로 사용되는데, 본 연구에서는 탄소수의 분포도가 많고 다양한 관능기를 갖는 경유의 특성상 PLS를 적용시켰다. 실제로 경유를 근적외선 분광광도계로 측정한 흡수 스펙트럼과, 종래의 시험장비로 측정한 세탄가 및 경유의 구성성분(포화분, 총방향족분, 일환방향족분)을 PLS로 상관시켜본 결과, 세탄가는 1차미분 스펙트럼의 1430∼1590nm와 1690∼2210nm영역에서 실측치와의 상관도(R²)값이 0.996, 포화분은 1차미분 스펙트럼의 1770∼2270nm영역에서 실측치와의 상관도(R²)값이 0.986, 총방향족분은 1차미분 스펙트럼의 1330∼1890nm와 2030∼2300nm영역에서 실측치와의 상관도(R²)값이 0.985, 일환방향족분은 2차미분 스팩트럼의 1310∼l650nm와 2070∼2290nm영역에서 실측치와의 상관도(R²)값이 0.987로서 대단히 양호하였다. 따라서 소량의 시료, 분석시간의 단축, 간단한 조작방법 등 여러 가지 장점을 가지고 있는 근적외선분광광도계에 의한 시험방법은 향후, 실험실 및 공정상의 on line을 통한 경유의 품질관리와 제품평가에 적용하면 지대한 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대된다. Diesel fuel oil has been used as a automotive fuel and it's role is getting bigger according to the economic developement. It's quality is developing for the protection of environment and the performance of vehicle. To control and measure it's quality, we have tested the physical properties and the chemical composition by different methods and have measured its cetane number using engine. However, these test methods need a lot of test time and sample volume. Also, these test methods make operator tired. To overcome the defect of these test methods, developed the new test method that measure the chemical composition and cetane number at the same time by NIR(near infrared) spectrophotometer. Generally, to estimate the physical properties and the chemical composition of automotive diesel fuel oil using NIR, the regression method have been used that according to relation of the absorbance on the NIR spectrum between the physical properties and the chemical composition. Partial Least Squares(PLS) regression method was employed to establish the calibration model equation for each parameter. And the data of Standard error of prediction(SEP) by NIR spectrophotometry were measured and compared with data of existing methods. The SEP data of chemical composition and cetane numbert were within the repeatabilities and reproducibilities of the corresponding existing methods. Thus, The results of PLS analysis were shown that NIR spectrometry can be used as a reliable method to quantify the diesel fuel oil.

물리적 가교를 이용한 EPDM의 물성 개선 및 재사용 가능성 연구

윤유미 부경대학교 2013 국내석사

The elastomers widely used throughout the industry, generally crosslinked using sulfur or peroxide. But after use, most of them are discarded without being recycled. And when storing, two problems occur. The first thing is a lot of space is required and the second thing is secondary contamination of dioxins. Therefore, reducing environmental pollution by reusing the waste is emerged as an important issue. For the recycling of these elastomers, variety of thermoplastic elastomers(TPE) has been developed and studied since the 1970s. The rubber/plastic blending phase characterizing like conventional thermal curing vulcanized rubber is manufactured by a method of thermoplastic vulcanizate. But crosslinking methods used in TPV have several problems with chemical cross-linking process and the limitations of recycling, so the development of a new crosslinking method is required. Ionomer is as a part of introducing physical crosslinking on behalf of chemical crosslinking. Therefore, in this study, intramolecular hydrogen bonding induced by adopting methacrylic acid to EPDM through grafting polymerization, and then ionic bonding induced by onium salts made from amine groups and carboxylic acids. Hydrogen bonding and ionic bonding were used as a method of physical crosslinking of elastomers, it seemed to enhance the effect of physical properties of EPDM, so the possibility of recycling was determined.

NR / BIIR 블렌드의 물성에 관한 연구

최임철 부경대학교 2019 국내석사

Natural rubber(NR) and bromo isobutylene isoprene rubber(BIIR) compounded with other formulation chemicals through polymer blending were manufactured via mechanical mixing method. After manufacturing of rubber vulcanizate with compression molding by hot press, and then cure characteristics, mechanical properties, ozone resistance and dynamic properties of NR/BIIR blends were subsequently measured. As the BIIR contents increased, maximum torque value decreased, however, optimum cure time and scorch time showed a tendency to increase. With loading of BIIR contents, hardness increased and at 75wt% of BIIR hardness showed maximum value and indicated a decreasing tendency at more than 75wt%. While tensile strength and elongation at break decreased with increasing of BIIR contents, however, at 75wt% of BIIR they showed minimum value, and then increased at more than 75wt%. In the ozone resistance test, cracks by ozone were not generated at more than 75wt% of BIIR.