굴스트란드 모형안과 실제 눈에서의 가우스 결상식과의 비교를 통한 Matrix Method 방법의 타당성 연구

이명희,문수경,박대원,이현준,김영철 대한시과학회 2015 대한시과학회지 학술대회 Vol.2015 No.05

목적: 본 연구에서는 행렬(Matrix) 방법으로 굴스트란드 모형안과 실제 눈에 대하여 분석하고, 가우스결상식 결과와 비교 분석하여 그 유용성을 확인하고, 보다 복잡한 안광학계에 적용가능 성을 제시하고자 하였다. 행렬 방법으로 광학계를 분석하기 위해서 각각의 광학계에 해당하는 행렬을 구성하고, 여러 광학계로 구성된 시스템은 각각의 행렬 연산하는 방식이므로 복잡한 광 학계 분석에 매우 적합하다. 방법: 행렬 방법의 신뢰도를 검증하기 위하여 두꺼운 렌즈, 각막, 수정체에 대하여 상의 위치 를 계산하여 가우스결상방정식 결과와 비교하였다. 또한 보다 복잡한 광학계인 굴스트란드 모 형안에 대하여 상의 위치를 계산하고 역시 가우스결상식 결과와 비교하였다. 또한 실제 근시성 난시안에 대한 결상 결과를 분석하였다. 결과: 모형안의 각막 굴절력 계산에서 가우스 결상식은 43.05D, 행렬 방법은 43.80D로 잘 알 려진 모형안 각막굴절력 43D와 0.12%, 1.8%의 차이를 보였다. 단일 굴절률 1.4086의 수정체 에서 가우스 렌즈 결상식은 19.11D, 행렬 방법는 19.48D로 계산되며 모형안 수정체 굴절력 19.11D와 0%, 1.93%의 차이를 보였다. 이때 수정체 굴절면을 피질 및 핵 굴절률 1.336, 1.413으로 각각 계산하였을 때 가우스 결상식 및 행렬 방법에 의한 결과는 59.05D로 모형안 정점 굴절력 60D와 두 경우 모두 1.6%의 차이를 보였다. 모형안에서는 가우스 결상식과 행 렬 방법이 2% 내의 차이를 보여 두 계산 방법 모두 적합하다 볼 수 있다. 하지만 입사하는 광선의 높이에 관계없이 한 점에 결상하는 가우스 결상식과 다르게 행렬 방 법은 입사하는 광선의 높이에 따라 초점 거리가 달라져서 이에따른 분석이 가능하다. 실제 사 람 눈에서 계산 시 가우스 결상식에서 망막 앞 2.74mm에 수직상이, 망막 앞 2.93mm에 수평 상이 발생하였다. 가우스 결상식에서 수직, 수평 상의 거리는 0.19mm의 차이를 가지며 행렬 방법로는 망막 앞 2.73mm에 수직상이, 망막 앞 2.94mm 수평상이 발생하였으며 두 초점 거리 차는 0.21mm였다. 결론: 본 연구는 여러 광학계에 대하여 가우스 결상식과 행렬 방법에 의한 결상 결과를 비교 분석하였다. 비교적 간단한 광학계인 각막, 수정체에서 두 방법에 의한 결과 오차가 매우 적은 것을 확인하였다. 뿐만 아니라, 굴스트란드 모형안에 대하여도 두 가지 방법에 의한 결과 차이 가 2% 이내로 근소한 차이에 불과하여, 행렬방법의 신뢰성 및 복잡한 광학계 분석에 대한 유 용성을 확인하였다. 이 결과를 토대로 근시성 난시안에 대하여 분석하였으며, 향 후 연구에서 는 행렬방법을 적용하여 보다 복잡한 광학계를 분석하고자 한다.

상이동 촉매를 이용한 β- 피콜린의 산화반응

박대원,문정열,양정규 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.5

본 연구는 보통의 조건에서는 산화되기 어려운 β-피콜린(pKa=30)을 상이동 촉매와 고체인 potassium tert-butoxide(PTB)를 염기로 사용하여 상온과 상압에서 산화시켜 니코틴산을 합성하는데 관한 것이다. 4급 암모늄염과 18-crowns-6 그리고 폴리에틸렌글리콜이 상이동 촉매활성을 나타내었다. 동일 무게나 동일 몰수의 폴리에틸렌글리콜을 상이동 촉매로 사용한 경우 모두에서 β-피콜린의 전화율은 PEG의 사슬길이가 길수록 증가하였다. 4급 암모늄염 촉매의 경우 알킬기의 구조가 클수록, 음이온의 친수성이 강할수루 높은 β-피콜린 전화율을 나타내었다. β-피콜린과 PTB의 농도, tert-butyl alcohol의 농도, 산소의 분압등이 반응에 미치는 영향을 고찰하여 상이동 촉매의 역할이 포함된 반응 메카니즘을 제시하였다. β-Picoline (pKa=30), which is difficult to be oxidized in normal conditions, was oxidized to produce nicotinic acid at ambient temperature and atmospheric pressure by using phase transfer catalysts and solid potassium tert-butoxide as base. Quaternary ammonium salts, 18-crown-6 and polyethylene glycols showed phase transfer catalytic activity. The conversion of β-picoline was increased with increasing chain length of PEG molecules when they are used both in equal molar and equal weight basis. Among the quaternary ammonium salt catalysts, the ones with a larger alkyl group and more hydrophilic counter anions, exhibited a high β-picoline conversion. A reaction mechanism, involving the role of phase transfer catalyst, was proposed after kinetic studies on the effect of the concentration of β-picoline, PTB, tert-butyl alcohol and partial pressure of oxygen.

폴리에텔렌글리콜 상이동 촉매상에서 p - 니트로톨루엔과 Fe(Co)5 로부터의 p - 톨루이딘 합성

박대원,박상욱,천승우,문정열 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.2

본 연구는 p-니트로톨루엔을 Fe(CO)_5로 환원시켜 p-톨루이딘을 합성하는데 있어서 상이동 촉매인 폴리에틸렌글리콜(PEG)의 특성을 고찰한 것이다. p-니트로톨루엔이 용해된 유기상과 NaOH 수용액상을 접촉시킨 상이동 촉매 반응으로 상온, 상압에서 높은 수율로 p-톨루이딘을 합성할 수 있었다. 교반속도, 수용액상의 NaOH의 농도, PEG의 사슬길이, Fe(CO)_5의 농도, 유기용매의 종류, 무기염의 양, 반응온도 등이 반응에 미치는 영향에 관하여 조사하고, 적외선 분광 분석과 OH^- 이온의 농도분석을 통하여 반응 메카니즘을 제시하였다. PEG는 반응의 활성물질인 HFe(CO)₄^- 이온의 착체 형성과 수용액상으로부터 이를 유기상으로 전달하는 것을 촉진시키는 작용을 함을 알 수 있었다. The application of polyethylene glycol (PEG) as phase transfer catalyst to the reduction of p-nitrotoluene by Fe(CO)_5 has been investigated in this study. The phase transfer catalytic system, p-nitrotoluene and Fe(CO)_5 in organic solvent contacted with aqueous NaOH solution, showed good yield of p-toluidine at 1 atm and room temperature. The effects of agitation speed, NaOH concentration, PEG chain length, Fe(CO)_5 concentration, organic solvents and inorganic salt on the reaction rate of p-nitrotoluene were studied. The mechanistic study, carried out by IR and measurement of OH^- concentration, revealed that the role of PEG was to facilitate the complex formation of HFe(CO)₄^- ion, known as active species, and its movement from aqeous to organic phase.

정상상태 연속 유동층 CVD 반응기에서의 입자크기 분포의 모사

박대원,한명완,윤풍,전종열,강신이 한국화학공학회 1987 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.25 No.4

본 연구는 정상상태의 연속 유동층 CVD 반응기내에서 실란의 열분해에 의한 고 순도 다결정 실리콘 제조에 관한 것으로 최적 조업조건 결정에 있어서 주입되는 실리콘 입자핵의 양이 반응기 내부에 존재하는 실리콘 입자 및 외부에 유출된든 실리콘 입자의 입도분포에 미치는 영향에 관하여 모델을 설정하고 모사를 실시하였다. 주입되는 실리콘 입자핵의 양이 감소하면 반응기 밖으로 유출되는 실리콘 제품의 생산량 및 반응기 내부와 유출 입자의 평균 입경은 증가하였으나 입자들의 입도분포가 넓어지는 경향을 나타내었다. 또한 정상상태 연속 조업실험 결과가 모사 결과와 잘 일치하여 모사 결과를 최적 조업조건의 결정에 이용할 수 있음을 입증하였다. A model was proposed to predict the particle size distribution in a steady state continuous CVD fluidized bed reactor and in outflow stream by variation of feed rate of input stream. In CVD fluidized bed reactor high purity polycrystalline silicon particles were grown by a pyrolysis of silane gas (SiH₄) and chemical vapor deposition (CVD) on seed particles. It was found from the computer simulation that the average size and output rate of product particles increased with decreasing silicon feed rate, and that the particle size distribution was broadened by the decrease of the feed rate, which is unfavorably influenced in a continuous CVD fluidized bed reactor. It was also demonstrated that the simulation results were in good agreement with experimental ones on a 4 inch CVD fluidized bed reactor and the model could be used in the estimation of operation conditions of CVD fluidized bed reactor.

Cycloaddition of carbon dioxide to butyl glycidyl ether using imidazolium salt ionic liquid as a catalyst

박대원,Jeong-In,Yu,Hye-Young,Ju,Kyung-Hoon,Kim 한국화학공학회 2010 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.27 No.2

The catalytic performance of imidazolium salt ionic liquids in the cycloaddition of carbon dioxide to butyl glycidyl ether (BGE) was investigated. The catalytic activity was tested with different imidazolium salt ionic liquids at 60-140 oC under 0.62-2.17MPa of CO2 pressure. The imidazolium salt ionic liquid with the cation of bulkier alkyl chain length and with more nucleophilic anion showed higher conversion of BGE. High carbon dioxide pressure and high reaction temperature up to 140 oC was favorable for the high reactivity of the catalyst. The presence of zinc bromide co-catalyst enhanced the reactivity of the imidazolium salt ionic liquid. Kinetic studies with a semi-batch reactor revealed that the reaction could be considered as first order with respect to the concentration of BGE, and the activation energy was estimated as 22.6 and 22.8 kJ/mol for 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride (EMImCl) and 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (BMImCl), respectively.

Synthesis of dimethyl carbonate from transesterification of ethylene carbonate with methanol using immobilized ionic liquid on commercial silica

박대원,Kyung-Hoon,Kim,Dong-Woo,Kim,Cheol-Woong,Kim,Jae-Cheon,Koh 한국화학공학회 2010 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.27 No.5

Ionic liquid immobilized on commercial silica catalysts proved to be an effective heterogeneous catalyst for the synthesis of dimethyl carbonate (DMC) from transesterification of ethylene carbonate (EC) with methanol. The immobilized 1-n-alkyl imidazolium halide ionic liquid on commercial silica (RImX-CS) was characterized by EA,BET, FT-IR, 13C NMR and 29Si NMR. It was found that RImX-CS with a longer alkyl chain length showed much better catalytic activity. RImX-CS with chloride (Cl−) as the counter anion showed the best catalytic activity. High temperature,high carbon dioxide pressure, and longer reaction time were favorable for the reactivity of BuImBr-CS. The catalyst can be reused for the reaction up to three consecutive runs without any considerable loss of its initial activity.

Catalytic performance of pyridinium salt ionic liquid in the synthesis of cyclic carbonate from carbon dioxide and butyl glycidyl ether

박대원,Hye-Young,Ju,Ji-Yeon,Ahn,Mamparambath-Dharman,Manju,Kyung-Hoon,Kim 한국화학공학회 2008 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.25 No.3

The catalytic performance of pyridinium salt ionic liquids in the reaction of butyl glycidyl ether and carbon dioxide was investigated in this study. The catalytic activity was studied in a batch reactor with different 1-alkylpyridinium salt ionic liquids at 60-140 oC. The conversion of butyl glycidyl ether was affected by the structure of the ionic liquid; the one with the cation of bulkier alkyl chain length showed better reactivity. The effect of carbon dioxide pressure, reaction temperature and zinc bromide co-catalyst on this reaction was also discussed.

기관내삽관후 점액에 의한 기관지폐새

박대원,이상화,유창수 대한마취과학회 1974 Korean Journal of Anesthesiology Vol.7 No.1

To keep the patent airway during a general anesthetic procedure or when handling an unconscious patient is the most important concern as well as responsibility and/or duty of the anesthesiologist. Many delicate operations could and can be performed because of the development of anesthetic techniques aad methods, especially through the introduction of endotracheal intubations. However, at times, an endotracheal tube can unfortunately be a hazardous instrument-lethal instead of lifesaving. The authors experienced a case of left main bronchial obstruction with a thick mucus plug immediately following the completion of oro-endotracheal intubation. This was successfully remedied by direct bronchoscopic aspiration under transtracheal spray. In such a circumstance as this, the newly designed instrument, namely; a bronchofiberscope, is a real necessity.

Synthesis of cyclic carbonate from allyl glycidyl ether and CO2 over silica-supported ionic liquid catalysts prepared by sol-gel method

박대원,Mi-Kyung,Lee,Hye-Lim,Shim,Manju,Mamparambath,Dharman,Kyung-Hoon,Kim,박상욱 한국화학공학회 2008 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.25 No.5

A silica-supported ionic liquid (Im-IL) was proven to be an effective heterogeneous catalyst for solventless synthesis of cyclic carbonate from allyl glycidyl ether (AGE) and carbon dioxide. Im-IL catalysts were prepared by sol-gel method. The synthesis of cyclic carbonate from AGE and CO2 was carried out in a batch autoclave reactor. Im-IL with shorter alkyl chain length showed the highest conversion of AGE, probably due to the steric hindrance for the formation of intermediate from the catalyst prepared by using longer alkyl chains and AGE. High temperature and high pressure were favorable for the conversion of AGE. Im-IL can be reused for the reaction up to two consecutive runs without any considerable loss of its catalytic activity.

상이동 촉매에 의한 Phenyl Glycidyl Ether 와 이산화탄소의 부가반응

박대원,이진국,박성훈,문정열,양정규 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.1

본 연구는 이산화탄소와 phenyl glycidyl ether(PGE)의 부가반응에 대하여 상이동 촉매의 특성을 고찰한 것이다. 4급 암모늄염 상이동 촉매의 경우 알킬기의 크기가 크고 짝이온의 친수성이 강할수록 좋은 촉매활성을 나타내었다. 폴리에틸렌글리콜과 crown ether도 NaI와 함께 사용한 결과 효율적인 촉매임을 알 수 있었다. 이산화탄소의 압력이 증가하면 용매인 NMP에 대한 CO₂의 용해도가 증가하여 PGE의 전화율이 증가하였다. 또한 상이동 촉매의 역할이 포함된 반응메카니즘을 제시하였다. This study is related to the investigation of the characteristics of phase transfer catalysts on the addition reaction of carbon dioxide and phenyl glycidyl ether(PGE). Quaternary ammonium salts showed a good conversion of PGE at 1atm of CO₂. Among the quaternary ammonium salts tested, the ones with higher alkyl chain length and with more hydrophilic counter anion showed higher catalytic activity. Polyethylene glycol and crown ether were also effective catalysts when they are used with NaI. High pressure of CO₂ increased the conversion of PGE by increasing solubility of CO₂ in NMP. A mechanism of the reaction involving the role of phase transfer catalyst was also proposed.