일정한 응고속도를 갖는 2성분 응고에서 조성 대류의 특성 및 안정성

황인국 ( In Gook Hwang ) 한국화학공학회 2014 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.52 No.2

2성분 응고계에서 다공성 mush 층에서의 조성 대류는 생성되는 제품의 질에 영향을 준다. 본 연구에서는 일정한 속도로 응고되는 mush 층을 고려하였다. 선형 안정성 이론을 사용하여 mush 층에 대한 교란방정식을 유도하였고, 기본상태 온도장과 mush 층에서 기공률의 분포를 수치해법으로 조사하였다. 과열량이 클 때 mush 층의 두께는 열경계층의 두께에 비해 상대적으로 작았다. 과열량이 감소함에 따라 mush 층의 두께를 기준으로 한 Rayleigh 수는 증가하였고, mush층은 조성 대류에 대해 안정해졌다. mush 층의 윗면에 등온조건을 적용한 경우보다 온도 및 열속의 연속조건을 액체-mush 계면에 적용한 경우에 임계 Rayleigh 수가 더 작게 얻어졌다. In binary solidification compositional convection in a porous mushy layer influences the quality of the final products. We consider the mushy layer solidifying from below with a constant solidification velocity. The disturbance equations for the mushy layer are derived using linear stability theory. The basic-state temperature fields and the distribution of the porosity in the mushy layer are investigated numerically. When the superheat is large, the thickness of the mushy layer is relatively small compared to the thickness of the thermal boundary layer. With decreasing the superheat the critical Rayleigh number based on the thickness of the mushy layer increases and the mushy layer becomes stable to the compositional convection. The critical Rayleigh number obtained from the continuity conditions of temperature and heat flux at the mush-liquid interface is smaller than that from the isothermal condition at the upper boundary of the mushy layer.

대체 세정제의 선정을 위한 세정성 평가방법 연구

신진호(Jin Ho Shin),이재훈(Jae Hoon Lee),배재홈(Jae Heum Bae),이민재(Min Jae Lee),황인국(In Gook Hwang) 한국청정기술학회 2009 청정기술 Vol.15 No.2

본 연구에서는 산업체에서 대체 세정제를 객관적이고 체계적으로 선정하는데 도움을 주고자 여러 가지 세정성 평가방법을 실험을 통하여 비교 평가하였다. 세정성 평가방법으로는 중량법, OSEE (optically simulated electron emission)법, 접촉각법과 FTIR, UV-VIS, HPLC와 같은 정밀분석기기를 이용한 분석법을 사용하여 flux, solder, grease 등의 오염물질에 대한 세정성 평가를 수행하였다. 그 결과 중량법은 쉽고 간단하게 세정제의 세정효율을 측정할 수 있었지만 중량측정의 한계로 정밀측정이 어려웠다. 반면에 OSEE법은 세정제의 세정성 평가를 빠르고 정밀하게 수행할 수 있었다. 접촉각 측정법은 피세정물 표면에 오염물질과 세정제에 의한 얇은 친유성 막의 형성으로 인하여 접촉각 변화에 영향을 주기 때문에 세정성 평가에 특별한 주의가 요구되었다. 중량법으로 수행하기 어려운 정밀세정성 평가의 경우 UV-VIS, FTIR, HPLC와 같은 정밀분석기기를 이용하여 피세정물에 잔류한 flux, solder, grease 등의 극미량의 오염물을 특수 용제로 추출하여 아주 작은 농도의 오염물을 정량분석할 수 있었다. In this study various cleaning evaluation methods were tested and comparatively evaluated to help cleaning industry. In order to select alternative cleaning agents objectively and systematically, various cleaning evaluation methods such as gravimetric, optically simulated electron emission (OSEE), contact angle, and analytical instrument methods were employed for cleaning contaminants such as flux, solder and grease. The analytical instruments used in this work were Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), ultraviolet visible spectroscopy (UV-VIS) and high performance liquid chromatography (HPLC). The gravimetric method was able to measure cleaning efficiencies easily and simply, but it was not easy to analyze them precisely because of its limitation in the gravimetric measurement. However, the OSEE technique was able to measure quickly and precisely the cleanability of cleaning agents in comparison with the gravimetric method. The contact angle method was found to be necessary for taking special precaution in its application to the cleaning evaluation due to possible formation of tiny organic film on the substrate surface which might be generated from contaminants and cleaning agents. In case of precision analysis that cannot be done by gravimetric method, fine analytical instruments such as UV-VIS, FTIR and HPLC could be used in analyzing trace amount of flux, solder and grease quantitatively, which were extracted from the surface by special solvents.

학술발표회초록 ( 이동현상 / 고분자유변학 (2) ) : 밑면으로부터 냉각되는 응고계에서의 대류 불안정성

황인국(In Gook Hwang),최창균(Chang Kyun Choi) 한국화학공학회 1993 춘계학술발표회 Vol.- No.-

연구발표 초록 ( 이동현상 / 고분자유변학 (Ⅰ) ) : 이성분 용융액의 윗방향 응고화에서 열 - 농도 대류

황인국(In Gook Hwang),최창균(Chang Kyun Choi) 한국화학공학회 1991 춘계학술발표회 Vol.- No.-

학술발표회 초록 : ( 이동현상 / 고분자유변학 (1) ) ; 이성분 용융액의 응고시에 용질 대류의 발생

황인국(In Gook Hwang),최창균(Chang Kyun Choi) 한국화학공학회 1992 추계학술발표회 Vol.- No.-

이성분 혼합액의 방향성 응고에서 자연 대류

황인국 ( In Gook Hwang ),최창균 ( Chang Kyun Choi ) 한국화학공학회 2009 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.47 No.2

염화암모늄 수용액 응고시에 Mush 층에서 성분적 대류의 선형안정성

황인국 ( In Gook Hwang ) 한국화학공학회 2012 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.50 No.1

이성분 용융액의 시간의존형 응고계에서 mush 층의 대류발생을 선형 안정성 이론으로 해석하였다. 본 연구에서는 근공융물 mush 층을 다공성 블록으로 가정한 단순화된 모델에 전파이론을 적용하여 대류발생 임계조건을 구하였다. 본 연구 모델에서는 기존의 실험결과 및 mush층 위의 액체층을 포함하여 고려한 이론적 연구의 결과보다 더 높은 임계 Rayleigh 수가 얻어졌다. mush 층의 윗 경계면에 일정압력(투과)조건을 적용하는 경우가 비투과조건에 비해 임계 Rayleigh 수를 더 작게 하며 염화암모늄 수용액의 응고실험결과와 더 근접한 것으로 조사되었다.

국내 재배지역에 따른 고추의 Capsaicinoid 함량

이성응(Seong-Eung Lee),함현미(Hyeonmi Ham),김영화(Younghwa Kim),성지혜(Jeehye Sung),황인국(In-Gook Hwang),유선미(Sun-Mi Yu),정헌상(Heon-Sang Jeong),이준수(Junsoo Lee) 한국식품영양과학회 2013 한국식품영양과학회지 Vol.42 No.1

본 연구에서는 24개의 다른 시, 군에서 재배하여 수확된 금고추의 capsaicin과 dihydrocapsaicin의 함량을 분석함으로써 동일품종의 고추에 대한 재배지역의 영향을 살펴보고자 하였다. Capsaicin 및 dihydrocapsaicin 분석을 위해 methanol을 이용한 추출법과 역상 HPLC가 사용되었다. 분석방법을 검증하기 위하여 재현성, 반복성, 회수율 및 peak purity를 구하였으며, 그 결과 재현성과 반복성의 CV는 5%이하였고 회수율은 90% 이상으로 우수하였다. 분석결과 금고추의 capsaicin 함량 평균값은 37.35 mg/100 g, dihydrocapsaicin은 19.15 mg/100 g으로 나타났다. 양평군에서 재배된 금고추의 capsaicin 및 dihydrocapsaicin 함량이 77.68, 41.42 mg/100 g으로 가장 높았으며, 무주군에서는 capsaicin 14.98 mg/100 g, dihydrocapsaicin 7.46 mg/100 g으로 가장 작은 값을 보였다. 금고추의 capsaicin 함량 및 dihydrocapsaicin 함량은 도별로 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구결과는 동일한 품종의 고추의 capsaicinoid 함량에 대한 재배지역의 차이를 알아봄과 앞으로의 추후 연구의 기초 데이터로 사용될 수 있을 것이다. Hot pepper (Capsicum annum L.) is one of the most important ingredients in Asian food. The capsaicinoids, capsaicin and dihydrocapsaicin are responsible for more than 90% of the pepper"s pungency. The objective of this study was to determine the amounts of these two major capsaicinoids in hot peppers cultivated from different regions in Korea. Peppers (Geumgochu) cultivated in 24 different regions of Korea were collected in 2011. The capsaicinoids of these plants were extracted with methanol and determined quantitatively by HPLC with a fluorescence detector. The capsaicinoid value ranged from 22.4 mg/100 g to 119.1 mg/100 g depending upon different regions. The average capsaicinoid content of the peppers from Gangwon and Gyeonggi was 66.73 mg/100 g, and the content from Jeonbuk and Jeonnam was 50.34 mg/100 g. However, average capsaicinoid content from these four different cultivation regions were not significantly different. Finally, analytical method validation parameters such as recovery, reproducibility, repeatability, were calculated to ensure the method’s validity.

마이크로에멀젼형 준수계 세정제의 배합조건 변화에 따른 물리적 특성 및 세정성능 영향

이호열 ( Ho Yeoul Lee ),한지원 ( Ji Won Han ),이명진 ( Myung Jin Lee ),박병덕 ( Byeong Deog Park ),한상원 ( Sang Won Han ),이동기 ( Dong Ki Lee ),박선우 ( Sun Woo Park ),황인국 ( In Gook Hwang ),배재흠 ( Jae Heum Bae ) 한국공업화학회 2003 공업화학 Vol.14 No.2

본 연구에서는 유기용매의 종류 및 함량, 계면활성제의 종류 및 함량, 보조계면활성제/계면활성제(cosurfactant/surfactant, A/S) 비율 등의 변수에 따라 배합된 마이크로에멀젼형의 준수게 세정제들의 물리적 특성과 플럭스에 대한 용해력을 측정하였다. 또한, 세정공정 중에 사용되는 헹굼액의 유수분리성을 측정하여 헹굼액의 재활용성을 평가하였다. 배합된 세정제들은 water-in-oil (W/O) 형태의 마이크로에멀젼을 형성하였으며, 30.2~32.5 dyne/cm의 낮은 표면장력과 낮은 점도 값을 보여 세정공정에서 침투력이 좋을 것으로 예상되었다. 플럭스에 대한 용해력은 계면활성제의 소수성이 증가할수록 높게 나타났으며 terpene을 함유란 세정제들이 hydrocarbon 형태의 세정제와 대응품(CPA, CPB)에 비해 우수한 용해력을 보였다. 그리고, 배합된 세정제들을 함유한 헹굼액은 우수한 유수분리성을 보여 헹굼액의 재활용이 가능하여 경제적인 부담과 수질오염을 줄일 수 있음을 보여주었다. In this study, two kinds of microemulsion-type semi-aqueous cleaning agents that consisted of organic solvent, surfactant, cosurfactant, and water were formulated by changing formulation parameters such as organic solvent type and contents, surfactant type and contents, and cosurfactant/surfactant(A/S) ratio. Physical properties and flux removal of the formulated cleaning agents have also been evaluated. The performance of oil-water separation from the rinse water contaminated during the cleaning process was evaluated for its recycling. The formulated cleaning agents in this work were found to form water-in-oil (W/O) type microemulsion and they were expected to have good penetration because of their low viscosity and low surface tension of 30.2~32.5 dyne/cm. The flux removal with the terpene type cleaning agent was higher than those of hydrocarbon type cleaning agent and two commercial products (CPA, CPB), and the solubility increased with hydrophobicity of the nonionic surfactant. The performance of oil-water separation from the rinse water containing formulated cleaning agent and soils was found to be very good. Therefore, the cleaning agents formulated in this work seemed to have good cleaning efficiency to have economical advantage and water pollution reduction by recycling the rinse water.

적니로부터 철과 알루미늄의 침출 및 응집제의 제조

이재록(Jae-Rok Lee),황인국(In-Gook Hwang),배재흠(Jae-Heum Bae) 한국청정기술학회 2009 청정기술 Vol.15 No.1

적니(red mud)는 보오크싸이트로부터 수산화알루미늄/알루미나를 제조하는 Bayer 공정에서 부산물로 발생되는 폐기물이다. 본 연구에서는 적니로부터 철과 알루미늄을 염산으로 침출시켜 폐수처리용 응집제를 제조하였다. 적니응집제를 합성폐수에 투입한 후 조절된 pH가 증가함에 따라 종금속이온 제거율이 증가하였다. 적니응집제 제조 시에 적니의 양이 증가할수록 Fe의 침출효율은 낮아졌으나, 적니응집제의 pH는 적니의 양이 증가할수록 높아졌다. 적니응집제와 물을 혼합한 용액을 다시 적니와 반응시켜 Fe 및 Al의 농도가 더 증가되고, pH가 향상된 침출액을 얻었다. 이 침출액의 pH는 다른 응집제 FeC1₃와 Fe₂(SO₄)₃의 pH와 비슷한 값을 보였다. Red mud is generated as a waste byproduct during the production of aluminum hydroxide/alumina from bauxite ore in the Bayer process. In this study coagulants for wastewater treatment were prepared by leaching iron and aluminum from red mud with hydrochloric acid. The removal efficiency of heavy metal ions by the red mud coagulant increased with increasing the adjusted pH value of the synthetic wastewater. When the red mud coagulant was prepared, the leaching efficiency of Fe decreased with increasing the weight of red mud, while the pH value of the red mud coagulant increased. The solution of the red mud coagulant mixed with water was reacted again with red mud to produce the leached solution, which had higher concentrations of Fe and Al and a higher pH value than the red mud coagulant. Also, its pH value was comparable to that of other coagulants: FeCl₃ and Fe₂(SO₄)₃.