나노기포수 발생 미스트 분사시설물을 이용한 공동주택 공용공간 미세먼지 저감 기술에 관한 연구

김민기(Min Gi Kim),김혜연(Hye Yeon Kim),류종렬(Rye Jong Ryeol),이현정(Hyun Jung Lee),정민호(Min Ho Chung),송인상(In Sang Song) 대한설비공학회 2021 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2021 No.6

나노버블 기법을 이용한 화장품 내 유효물질의 피부투과성 증가에 관한 연구

이성주,이순홍,박승일 한국응용과학기술학회 2020 한국응용과학기술학회지 Vol.37 No.4

The technology of microbubbles and nanobubbles originated in Japan and Europe is applicable to various applications and its effects are diverse, attracting attention not only from many researchers but also from industry experts. In particular, nanobubbles have the advantage that they can be applied to products in the form of liquids, such as cosmetics, from the study that they can exist for more than several months in water. In this study, it was carried out the production of nanobubbles using bubble encapsulation technique and the experiment of skin permeability enhancement of active substances in cosmetics using nanobubble techniquethree. Nanobubbles were confirmed to affect the skin permeability increase of active substances, and up to 250% increase in skin permeability compared to non-bubbles-free materials(Caffeic acid, at 8 hour). It is expected that research results and industrial ripple effects can be expected not only in the cosmetic field, but also in fields applicable to the improvement of permeability by nanobubble techniques, such as areas related to drug delivery system. 일본과 유럽에서 시작된 미세버블과 나노버블의 기술은 여러 응용분야에서 적용 가능하고그 효과 또한 다양하게 나타나고 있어서 많은 연구자 뿐만 아니라 관련 산업 전문가들에게 관심을 받고 있다. 특히 나노버블은 물속에서 수개월 이상 존재 가능하다는 연구로부터 화장품과 같은 액상 형태의 제품에 적용 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 기포캡슐레이션 기법을 이용한 나노버블의 생성과 나노버블을 함유한 기능성 화장품 내 유효물질 3종(Niacinamide(1.6%), Caffeic acid(1%), Ferulic acid(1%))에 대하여 피부투과성 증가 실험을 진행하였다. 나노버블은 유효물질의 피부투과성 증가에 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 나노버블 미함유 물질 대비 최대 250% 피부투과성 증가가 확인되었다 (Caffeic acid, 8시간). 이는 화장품 분야 뿐만 아니라 뇌종양과 같은 의약품 투과성에 관련된 분야 등나노버블 기법에 의한 투과성 향상에 적용 가능한 분야에 연구 성과 및 산업적 파급효과를 기대할 수있을 것으로 사료된다.

수중 유기오염물질 분해를 위한 오존 나노기포 /초음파 공정에서 활성산소종의 생성

이상빈,박재우 한국퇴적환경준설학회 2023 한국환경준설학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.5

초음파와 오존 나노기포를 사용한 수중 유기물 산화 공정에서 활성산소종의 생성을 조사하였다. 다양한 초음파 주파수와 전력 조건에서 공정의 과산화수소 생성을 확인하였다. 초기 pH 4, 7, 10에서 실험을 수행하여 pH가 공정의 과산화수소 생성에 끼치는 영향을 확인하였다. 쿠마린을 화학 프로브로 사용하여 수산화라디칼 생성을 조사하였다. 라디칼 제거제를 투입하고 로다민 B 분해실험을 진행하여 공정의 유기물 산화에 과산화수소와 수산화라디칼이 끼치는 영향을 확인하였다. 초음파는 캐비테이션 효과를 통해 과산화수소를 생성하였다. 오존 나노기포는 산소를 공급하여 과산화수소 생성을 증가시켰다. 생성된 과산화수소는 오존과 함께 Peroxone 공정으로 작용하여 수산화라디칼 생성을 증가시켰다. 공정은 25분 반응에서 99% 이상의 로다민 B 분해를 달성하였으며 초음파와 나노기포의 결합으로 증가된 활성산소종 생성이 오존 공정의 유기물 분해를 개선하는 것을 확인하였다.

미세기포 부상분리 장치를 이용한 생활폐기물 재활용품 세척폐수의 전처리 특성

주민 ( Min Ju ),조문경 ( Mun-kyung Jo ),정진희 ( Jin-hee Jung ) 한국환경기술학회 2012 한국환경기술학회지 Vol.13 No.3

본 연구는 생물학적 처리시 문제를 발생시키는 고농도의 폐수인 생활폐기물 재활용품 세척폐수를 부상분리 효과와 오존용해효율을 동시에 높일 수 있는 마이크로 나노버블-용존오존부상(Micronano Bubble Dissolved Ozone Flotation; MNB-DOF)시스템에 적용시켜 오존 용해특성을 살펴보고, 또한 생물학적 전처리로서 생활폐기물 재활용품 세척폐수의 생분해 특성 및 처리특성 등을 평가하였다. 본 연구에 사용된 생활폐기물 재활용품 세척폐수는 B시 S매립장에서 발생하는 생활폐기물 재활용품 세척폐수를 대상으로 하였으며, 실험장치는 마이크로나노버블 발생장치와 오존발생장치로 구성되어있는 MNB-DOF시스템을 사용하였으며, 시스템의 반응조규격은 D 300 mm × H 500 mm이며 유효용량은 150 L의 크기이다. 공기유량 1 L/min(3.43 gO₃/hr)으로 오존용해실험을 실시한 결과 생활폐기물 재활용품 세척폐수에서의 오존이 포화농도에 도달하는 시간은 220∼240 분으로 나타났고, 이때의 오존의 농도는 0.834 ppm으로 나타났다. MNB-DOF 시스템에 의한 생활폐기물 재활용품 세척폐수의 처리특성을 평가한 결과 공기유량1.0 L/min으로 240 분 동안 운전한 결과 SS, 탁도, 색도, BOD₅, COD_Cr의 제거효율은 각각66.1%, 55.2%, 57.1%, 1.6%, 30.4%로 나타났다. 마이크로 나노버블의 미세한 기포특성에 의해 SS, 탁도의 제거효율이 높음을 알 수 있었고, 또한 오존산화에 의한 색도의 제거효과도 탁월함을 알 수 있었다. MNB-DOF 시스템을 이용해 생물학적 처리를 위한 전처리로서 이용가능성이 있는지를 평가하기 위해 생분해도(BOD₅/COD_Cr)를 평가한 결과 초기비 0.34에서 0.48로 변화하여 생물학적 처리를 위한 전처리로서 이용가능성이 충분히 있을 것으로 판단된다. The waste water from the cleaning of the recycling product of life wastes which is highly condensed and creates the problems in biological treatment was examined for its ozone dissolving characteristics in application to the micro nano bubble-dissolved ozone floatation (MNB-DOF) system. The bio degradability and treatment characteristics of the waste water from the cleaning of the recycling product of life wastes were evaluated by the biological pre-treatment. The waste water from the cleaning of the recycling product of life wastes used in this study was adopted from the S landfill site in B city and the MNB-DOF system which is composed of the equipment of micro nano bubble generative and the ozone creation equipment was used for experiment device. The size of this system is D 300 mm × H 500 mm, 150 L. The time for ozone to reach to the saturated concentration was 220∼ 240 minutes in the wastewater from the cleaning of the recycling product of life wastes through the ozone dissolving experiment with air flow volume of 1 L/min(3.43 gO₃/hr) and the concentration of the ozone was 0.834 ppm at this time. The result from the evaluation on the treatment characteristics of the wastewater from the cleaning of the recycling product of life wastes by MNB-DOF system resulted in 66.1%, 55.2%, 57.1%, 1.6% and 30.4% respectively for SS, Turbidity, Color, BOD₅ and COD_Cr after operation for 240 minutes in air flow volume of 1.0 L/min. It was known that SS and the removing effect on turbidity by the fine air bubble properties of micro nano bubble was high, in addition, it was excellent in the removing effect on the color due to the ozone oxidation. The degree of biodegrading (BOD₅/COD_Cr) to know whether MNB-DOF system has potentiality for utilization as a pre-treatment for the biological treatment was evaluated. It is considered that it has a high potentiality to use as a pre-treatment for the biological treatment as the initial rate was changed from 0.34 to 0.48.

선박배기가스 유해물질 저감을 위한 선박용 SCR 시스템 요소기술에 관한 소개

박윤용,송하철,심천식,안기주,박기영 한국항해항만학회 2015 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.추계

산업화로 인하여 토지의 사막화, 물부족, 오존층 파괴, 지구 온난화 등 많은 환경문제가 발생되었으며 아직 진행 중에 있다. 이에 UN에서는 환경 규제를 강화하였으며 국제해사기구(IMO:International Maritime Organization)에서는 선박의 배기가스 규제 강화를 위하여 NOx(질소산화물) 및 SOx(황산화물)의 배기량을 줄이도록 하고 있으며 2016년부터는 본격적으로 규제하려 하고 있다. 상기의 규제 물질 중 NOx를 제거하는 선택적환원촉매(SCR:Selectivity Catalytic Reduction) 시스템은 선박의 배기가스가 지나가는 통로에 요소수(Urea)를 분무하여 260℃ 이상의 높은 온도에서 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응, 결합함으로서 NOx를 질소와 산소로 분리, 제거하는 방식이다. 하지만 선박의 경우 대부분 엔진이 2행정으로 배기가스 온도가 일반적으로 180℃~220℃이기 때문에 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있 는 NOx와 반응하지 않아 환원률이 높지 않다. 이에 우리는 초미세기포를 이용하여 낮은 온도에서도 반응할 수 있는 요소수 및 요소수 활성화기기를 개발하여 상기의 문제점들을 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한 SCR 시스템의 점성유동해석을 통하여 보다 효율적인 SCR 시스템의 개발을 할 수 있도록 기여하였다

이성분나노유체의 흡수과정 중 나노입자와 계면활성제의 영향

정준영(Jun Young Jung),김진경(Jin-Kyeong Kim),강용태(Yong Tae Kang) 대한기계학회 2005 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2005 No.5

The objectives of this paper are to quantify the enhancement of the mass transfer performance in NH₃/H₂O absorption and to study the combined effect of nanofluid and surfactants on the absorption characteristic. In order to apply nanofluid to the absorption system, binary nanofluid which means binary mixture with nano-sized particles is tested in this study. The concentration of NH₃ in the base fluid, that of nanoparticles in the nanofluid, and that of surfactants in the nanofluid are considered as the key parameters. The results show that the addition of surfactants enhances the absorption rate up to 4.8 times with 2-Ethyl-1-Hexanol 700 ppm in 18.7% NH₃ solution, and nanofluids increase the absorption rate up to 3.2 times with 0.1 mass fraction of Cu particles. It is also found that the absorption performance enhanced up to 5.3 times in the NH₃/H₂O by the combined surfactant(2-Ethyl-1-Hexanol 700 ppm) and nanoparticles(Cu nanoparticle 0.1 mass fraction). It can be concluded that the addition of surfactants and the application of binary nanofluid enhance significantly the mass transfer performance during the NH₃ bubble absorption process.

바이오에어로졸 내 미생물 저감을 위한 나노기포발생장치 개발 및 성능평가

여인설,박찬규 한국공업화학회 2022 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2022 No.-

기포 구동 흐름과 이산화티타늄 나노파티클이 융합된 상변화물질의 열전달 강화 연구

최성호(Sung Ho Choi),장수진(Jang Su Jin),손동기(Dong Kee Sohn),고한서(Han Seo Ko) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.11

Phase-change materials using latent heat energy and isothermal characteristics in phase change period are applied to thermal energy storage devices, thermal management devices, etc. However, low heat transfer performance of phase change materials is evaluated as a disadvantage for various applications. To overcome these shortcomings, various studies have been conducted to enhance the heat transfer performance of phase change materials. In this study, we propose the convergence of bubble-driven flow and TiO2 nanoparticles to enhance the heat transfer of phase-change materials. Physical properties of phase change materials and heat transfer mechanisms are analyzed using visualization experiments.

다중기포 소노루미네센스를 이용한 CdS/TiO₂ 나노입자의 제조

변기택(Ki-Taek Byun),이승수(Seung Soo Lee),심일운(Il-Wun Shim),곽호영(Ho-Young Kwak) 대한기계학회 2005 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2005 No.5

Sonoluminescence (SL) is the light emission associated with the catastrophic bubble collapse of a gas bubble oscillating under an ultrasonic field. At the collapse, the bubble produces high temperature and pressure at liquid layer, where high energy chemical reaction can be possible. In the case of the MBSL, a lot of transient bubbles can be generated by the irradiation of high intensity ultrasound in aqueous solution. In this study, synthesis of cadmium sulfide(CdS) and a preparation of the nanoparticles coated on submicron titanium dioxide particles under ultrasonic field at the multibubble sonoluminescence(MBSL) condition were tried. At the optimal MBSL condition in aqueous solution containing cadium chloride of 8.8 wt%, thioacetamide of 11.5 wt% and TiO₂ of 0.8 wt%, CdS nanoparticles were synthesized first and subsequently nanoparticles of several nanometers of CdS/TiO₂(TiO₂ particles coated with CdS nanoparticles) particles were synthesized within 5 minutes. The prepared particles of CdS/TiO₂ were examined by XRD, EDS, UV-vis spectrophotometer, FE-SEM and TEM. The synthesized CdS/TiO₂ particles may be used for a material to reduce the recombination loss in dye solar cell unit.

이성분 나노유체에서의 암모니아 기포 흡수 성능 향상

정준영,김진경,강용태 대한설비공학회 2005 설비공학 논문집 Vol.17 No.4

The objectives of this paper are to study the absorption characteristics of NH3 bubbles in the binary nanofluids and to quantify the effects of surfactants and nano-particles on the bubble absorption performance. 2-Ethyl-1-Hexanol, n-Octanol, and 2-Octanol are usedas the surfactants and nano-sized Al2O3 and Cu particles are added to make the binary nano-fluids into NH3/H2O solution. The concentration of NH3 solution(x_s )