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  환경공학실험 | 부유물질(Suspended Soids) TIP 1. 오염된 물의 수질을 표시하는 지표인 부유물질의 양을 알 수 있게 하고, 하천 등의 자연수역에 방류된 부유물질의 단위시간당 배출량을 통해 부유물질의 오염 부하량을 산정하는데 그 목적이 있다. 2. 시수의 여과전후 여과지 무게차를 통해 시수 중의 총부유물질의 양을 알 수 있다. 실험 배경 일정량의 시수를 무게를 미리 알고 있는 유리섬유 여과지를 사용하여 여과해서 무게를 달아 여과전후의 유리섬유 여과지의 무게차를 산출하여 총부유물질의 양을 구한다. 이때, 정확한 실험을 위해선 103℃∼105℃에서 2시간 건조시킨 후 시수를 여과시키는게 좋으나 결과값의 차이는 미세하므로 생략하기로 한다. 실험 방법 1. 전처리 1) 유리섬유 여과지 GF/F 47㎜를 여과기에 넣고 20m 순수로 세척 후 흡인한다. .. Engineering/환경 | 토양 | 폐기물처리 공학 2023. 5. 15.

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  유체역학실험 | 유동 가시화(Flow Visualization) TIP 1. 유동의 가시화를 위해서는 wall tracing방법, tuft방법, tracer방법등이 사용된다. 2. tracer방법인 수소기포 가시화 장치를 사용하여 platinum와이어에 의해 생성된 작은 수소 기포를 통해 여러 형상을 통과하는 유동의 모습을 관찰하자. 유동 가시화 유동가시화는 대부분 비접촉 방식으로 유동 자체를 교란시키지 않으면서 어떤 순간의 전체 유동장을 가시화함으로써 측정하고자 하는 유동에 대한 공간적인 유동정보를 제공한다. 그림 1은 Leonardo da Vinci(1452-1519)가 물체 주위 유동을 자세히 관찰하고 이를 회화적으로 그린 것으로 최초의 유동가시화 결과로 알려져 있다. 이것으로부터 유동 가시화의 역사가 무척이나 오래 되었다는 것을 알 수 있다. 유동가시화는 정성.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2023. 5. 12.

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  환경공학실험 | 부유물질 (Suspended Solids) TIP 부유물질의 측정시험은 오염폐수분석에 있어서 중요한 항목 중의 하나로서 하·폐수의 오염도를 검토하는데 쓰이는 중요한 지표 중의 하나이며, 정수 및 하·폐수처리에 있어 1차, 2차 처리와 같은 공정에서 유입 및 유출수의 부유물질 부하량을 아는데 매우 중요하며 이에 의해 처리효율을 결정할 수 있다. 또한 방류 유역에 방류하게 되는 부유 물질의 부하도 측정할 수 있다. 고형물 (Solid) 고형물이란 시료수를 아무런 전처리 없이 105도에서 증발시켰을 때 남은 잔류물을 뜻하며 통상 총고형물(TS: Total solid)로 표시하고 농도 단위로 (㎎/l)를 사용한다. 총고형물은 다시 1㎛ 여과지에 대한 통과여부에 따라 용해성 고형물(DS : Dissilved Solids)와 부유성 고형물(SS: Suspe.. Engineering/환경 | 토양 | 폐기물처리 공학 2023. 5. 12.

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  상하수도공학실험 | 침전 및 부유물질(SS) 실험 배경 침전이란 액체 속에 존재하는 작은 고체 알갱이가 녹지 않고 바닥에 가라앉아 쌓이는 일이나 그 침전물(앙금)을 말한다. 침전은 수질 오염 방지 분야에 널리 사용되고 있다. 침전실험(Sedimentation experiment)의 목적은 1, 2차 침전지에서 수중에 부유하는 물질(현탁물질, 슬러지 등)을 생물반응조로의 유입 및 처리수의 방류하기 전 하수중의 고형물의 분리효과를 조사하는 것이다. 침전 실험을 통해서 침전이론 원리와 침전시간에 따른 침전깊이의 변화를 알 수 있다. 부유물질(Suspended Solids)이란 물에 용해되지 않는 물질을 일컫는 말로 오염된 물의 수질을 표시하는 지표이다. 부유물질이 많이 포함된 미처리 물이 자연수역에 방류되면 수질을 악화시키므로 수중의 부유물질을 유리섬유.. Engineering/환경 | 토양 | 폐기물처리 공학 2023. 5. 11.

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  환경공학실험 | 활성탄 흡착 TIP 1. 입상, 분말 활성탄을 사용하여 염료에 대한 흡착속도를 측정하고 측정법을 익힌다. 2. 등온선. 검량선의 개념을 이해하고 그릴수 있다. 3. Langmuir. Freundlich의 공식을 이용해 흡착용량을 측정할수 있다 실험 배경 고체 표면의 분자 또는 이온들은 다른 입자들과의 결합에 의해 안정되는데, 결합을 이루지 못한 표면이 있을 때에는 잉여력을 갖게 된다. 이 불포화의 결과로 고체(액체)는 접촉하고 있는 기체 또는 용해된 물질을 고체(액체) 표면으로 끌어당겨 붙잡아 두려는 경향이 있다. 이와 같이 고체(액체) 표면으로 물질이 집중되는 현상을 흡착이라 부른다. 표면으로 끌리는 물질을 피흡착질(adsorbate), 물질이 붙는 고체를 흡착체(adsorbent)라 부른다. 용액으로부터 흡착되는.. Engineering/환경 | 토양 | 폐기물처리 공학 2023. 5. 4.

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  환경공학실험 | 흡착 분리를 이용한 수처리 TIP  농도가 다른 Reactive Black 5 용액에 동일한 양의 활성탄을 넣어 교반한 뒤 경과 시간에 따른 Reactive Black 5의 농도와 흡착량의 관계에 대해 알아본다.   흡착흡착(Adsorption)이란 유체분체가 고체표면에 접촉하여 부착되는 현상을 말하며, 흡착 현상을 이용하면 가스나 액체 또는 고체의 농도가 극히 낮을 경우라도 일정한 흡착제를 사용하면 선택적으로 제거할 수 있기 때문에 산업분야 및 환경방지 설비 등에 광범위하게 활용되고 있다. 표면 또는 계면에 흡착이 일어날 때를 양흡착, 그 반대로 계면 쪽이 내부보다 성분 농도가 엷어진 때를 음흡착이라 하며, 다량의 양흡착을 일으키는 물질을 흡착제라 한다. 예를 들면, 숯은 가장 오래전부터 쓰인 흡착제이며 특히 흡착력을 강하게 한.. Engineering/환경 | 토양 | 폐기물처리 공학 2023. 5. 2.

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  화공기초실험 | 흡착 평형상수의 결정 TIP 일정한 온도에서 용질농도의 함수로 수용액과 활성탄 표면 사이에서의 유기산의 평형상수를 결정한다. 흡착 두 상의 경계면에서 그 상을 구성하고 있는 성분물질이 농축되는 현상. 주어진 물질의 표면적이 클수록 흡착이 많이 일어난다. 잘게 나누어지는 물질이 좋은 흡착제이고 그 예로 실리카겔과 활성탄이 있다. 흡착이 고유하고 많은 열을 내보내면 그 과정을 화학흡착이라고 하고 비고유하고 흡착되는 물질의 증발열에 비하여 작은 양의 열만이 나온다면 이 과정은 물리흡착이다. 고체 표면의 흡착력은 흡착된 물질의 양(혹은 몰수)과 흡착제의 단위질량당 흡착면적 측정으로 결정된다. 흡착제의 단위질량당 용액에서 흡착된 용질의 양은 포화점에 이를 때까지 용질의 전체 농도에 의존한다. 또한 농도가 일정할 때에는 온도가 증가하면.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2023. 5. 1.

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  환경공학실험 | 흡착분리를 이용한 폐수처리 흡착제 종류 및 쓰임특정 물질을 제거하는 흡착현상은 하수처리나 공기정화 및 탈취 등 각종 환경정화를 비롯해 산업공정에서 색소 흡착을 통한 탈색과정과 불순물을 제거하는 정제공정, 반응 물질을 흡착함으로써 반응속도를 높여주는 촉매 등 공업적으로도 널리 쓰이고 있다. 공업적으로 이용되는 흡착제는 대표적으로 활성탄, 실리카겔, 제올라이트, 알루미나, 벤토나이트 등이 있으며 세공의 크기와 흡착능력은 활성탄의 종류와 흡착질에 따라 다르며, 온도와 pH, 공존하는 물질들의 특성에 따라서도 차이가 난다. ※ 세공의 크기에 따른 분류구 분크 기Micro pore㎚Meso pore2 ~ 50 ㎚Macro pore> 50㎚ 이 중 본 실험에서 사용할 활성탄은 그 형태에 따라 분말활성탄(PAC), 입상활성탄(GAC), 섬유상.. Engineering/환경 | 토양 | 폐기물처리 공학 2023. 5. 1.

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  일반물리학실험 | 탄동진자에 의한 탄환의 속도 측정 TIP 탄동진자를 이용하여 운동량 보존법칙과 에너지 보존법칙에 의해 탄환의 속도를 측정한다. 실험 방법 1. 진자에 의한 방법 1) 발사총에 쇠공을 넣는다(주어진 막대를 사용한다). 2) 탄동진자를 끝까지 밀어 올려 고정시킨 후, 공을 넣는다. 3) 탄동진자를 발사총구 정면에 흔들리지 않게 둔 후, 각도기를 0점으로 맞춘다. 4) 발사한 후 각도를 기록한다. 5) 방법 1)～3)을 10번 반복한다. 그리고 질량중심까지의 길이 l을 측정한다. 6) 공을 넣은 채로 l을 측정한다. 7) 탄동진자의 질량을 황동 원환을 이용하여 2번 변화시킨 후, 위의 과정을 반복한다. 8) 플라스틱공을 사용하여 위 과정을 반복한다. ① 탄동진자의 조임나사 위치를 일정하게 유지하고 실험한다. ② l을 측정하는 방법을 논의해 본.. Engineering/물리학 2023. 5. 1.

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  신재생에네지실험 | 전해질막 특성평가 TIP 1. 상업용 이온교환막을 사용하거나 또는 제조할 때에는 이온교환막에 대한 물리적 혹은 전기화학적 특성들을 분석하여야 한다. 2. 이온교환막의 성능을 파악할 수 있는 특성으로 가장 많이 분석하는 항목으로 이온교환막의 전기저항, 막의 선택성(이동수), 이온교환용량, 그리고 수분함량 등이 있다. 3. 여기서는 이온교환막에서 각 특성들이 나타내는 물리적인 의미와 함께 그 분석법에 대해서 살펴 보도록 하겠다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 건조막지급(Nafion) : 건조막자르기(2×2), 가로,세로,두께 측정, 건조막 무게측정(Wdry ) 2) 0.5M H2SO4준비하기 준비된 0.5M H2SO4 25㎖에 건조막을 넣은 후 3일간 stirring 하여 이온교환막내의 작용기가 acid 형태(e.g. -S.. Engineering/에너지공학 2023. 4. 29.

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  화학생물공정실험 | Veturi Tube 실험 요약 Venturi Tube를 통과하는 물의 흐름을 관찰함으로 Bernoulli Equation을 통해 기술되는 에너지 수지의 성립을 확인하였다. 결과적으로 Viscous Friction Loss에 의한 에너지 손실로 인해 Frictionless Flow를 가정한 실험의 Bernoulli Equation은 성립하지 않음을 알 수 있었고 이와 같은 오차는 Viscous Fiction Loss가 무시되지 않은Generalized Bernoulli Equation의 적용에 의해 어느 정도 보정됨을 살펴볼 수 있었다. 따라서 Bernoulli Equation의 성립 조건을 확인할 수 있었고 Empirical Equation을 통해 Venturi Tube를 흐르는 유체의 Head Loss를 정량적으로 계산해.. Engineering/화학생물공정 2023. 4. 29.

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  주조공학실험 | Al-Si합금의 용탕처리 TIP 1. Al-Si합금 주조시 용탕의 탈가스 처리와 주변 압력에 따른 응고 조직 변화를 살펴보고 이 변화가 주물의 어떤 기계적 성질에 영향을 끼칠 수 있을지 생각해보자. 2. Al-Si합금 주조시 Sr과 Ti-B를 첨가하는 것과 냉각 속도가 조직의 모양에 어떤 영향을 나타내는지 살펴보고 이 변화가 주물의 어떤 기계적 성질에 영향을 끼칠 수 있을지 생각해보자. 실험 방법 1. 실험 과정 1) Al-Si합금 용탕을 위의 조건에 따라 GBF처리 전, GBF처리 5분후, GBF처리 20분후로 나눈 다음, 각 용탕들을 대기 조건과 진공(감압) 조건에서 각각 응고시킨 후 그 조직을 관 찰하고 D.I값을 측정하여 비교해본다. 2) Al-Si합금 용탕을 아무것도 첨가 하지 않은 것, Al-Sr 100ppm만큼 첨가.. Engineering/신소재 공학 2023. 4. 29.

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  기초회로실험 | 분압기와 분배기 TIP 분압 (Voltage divide) 및 분류 (Current divide)의 원리를 이해하고 실제 실험을 수행하고 응용을 생각해 본다. 분류기 전기회로 내에서 어떤 회로 구성요소에 회로 구성요소가 감당할 수 있는 양 이상의 전류가 흐를 경우가 있다. 이때 감당할 수 있는 이상의 전류가 이 회로 구성요소 주변으로 비켜서 흘러가도록 할 필요가 생긴다. 이런 경우 주로 저항을 회로 구성요소에 병렬로 연결해 주게 되는데 이를 분류기라 한다. 즉, 전기회로에서 전류계의 허용 전류크기 보다 큰 전류 값을 측정하고자 할 때 쓰인다. 전류 측정 시 전류계는 회로도에 직렬로 연결이 되며, 만약 이 전류계가 감당할 수 있는 전류보다 큰 전류를 측정하고자 할 때는 분류기를 전류계에 병렬로 연결하여 전류계에 흐르는 전.. Engineering/전자전기공학 2023. 4. 24.

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  생물화학공학실험 | 생물 반응기의 온도제어시스템 설치 TIP 미생물 배양 실험에 있어서 미생물을 대량으로 배양하기 위해 또는 배양환경 인자의 영향을 관찰하기 위해 사용되는 생물 반응기의 조작요령에 대해 알아본다. 생물반응기 생물반응기는 특정 물질이나 세포를 생산하기 위해 또는 특정 반응을 수행하기 위해, 생물체를 조절된 환경하에서 키울 수 있도록 만든 용기의 총칭이다. 생물 반응기는 발효조라고도 불리나, 엄격한 발효의 의미는 미생물의 혐기적 배양을 말하므 로, 대부분의 배양이 호기성임을 감안하여 생물 반응기라는 용어가 보편적으로 쓰 이고 있다. 따라서 적당한 생물 반응기의 선택을 위해서는 키우려는 생물체 및 원 하는 생산물의 생물학적, 생화학적인 특성, 물리 화학적 성질뿐만 아니라 이들 특성에 따른 전체 공정의 설계와 생산물의 판매전략 등까지 고려되어야 한.. Engineering/화학생물공정 2023. 4. 24.

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  생물화학공학실험 | 생물반응기의 온도제어 시스템 측정 TIP 생물반응기에 온도제어 시스템을 설치하여 온도제어 후 반응기 내, 항온수조 내부의 온도변화를 확인, 측정하여 분석할 수 있다. 온도제어는 피드백 제어의 일종 피드백 제어란 제어신호의 되돌림(Feed back)에 의해 온도, 습도, 압력등과 같은 제어량을 설정치와 비교하고, 제어량과 설정치가 일치하도록 그 제어량에 대한 수정동작을 행하는 제어를 말한다. 어떤 제어량의 값을 한번의 조작만으로 원하는 상태를 얻거나 그 상태를 유지한다는 것은 절대 불가능한 일이며 또한 바람직한 제어도 될 수 없다. 따라서 피드백 제어에서는 제어량과 설정치를 일치시키기 위하여 출력측의 신호를 입력측으로 반드 시 되돌려야만 하며, 되돌아온 신호와 설정치를 비교하는 비교부가 반드시 있어야 한다. 예를 들어 설명하면 설정부에서 .. Engineering/화학생물공정 2023. 4. 21.

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  화학공학실험 | 직렬교반반응기(CSTR) TIP 1. 직렬로 연결된 3개의 교반 탱크에서 농도가 서로 다른 용액을 주입방법의 변화와 유량의 변화, 교반 조작의 변화를 주어 각각의 탱크에서의 응답속도를 측정한다. 2. 실험 1 : 3개의 직렬로 연결된 탱크에 주입방법을 A step으로 하였을 때 3개 탱크의 농도 변화의 응답속도 측정 3. 실험 2 : 3개의 직렬로 연결된 탱크에 주입방법을 An impulse로 하였을 때 3개의 탱크에서 농도변화의 응답속도 측정 4. 실험 3 : 용액을 교반 하지 않았을 때의 3개 탱크의 변화와 응답속도 측정 5. 실험 4 : 농도가 서로 다른 용액을 1개의 탱크와 관에서 주입방법을 a step으로 하고 3번탱크와 head 탱크에서 농도 변화의 응답속도를 측정 실험 방법 실험 1 1) 20리터 용기(A용기)에 순.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2023. 4. 20.

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  화학생물공정실험 | E. coli 와 Yeast의 Cell Culture 실험 요약 E. coli 와 Yeast Cell Culture의 생식과정을 살펴보고 Spectroscopy를 통해 이를 정량화하여 각 Cell Culture의 지수적 증식을 살펴보았다. 결과적으로 초기의 Lag Phase 를 제외하고는 대체적으로 지수적 증가를 따른다는 것을 확인할 수 있었으며 지수 증가적 모델을 통해 각 Cell Culture의 Specific Growth Rate 과 Doubling Time을 구할 수 있었다. 한편 계산된 E. coli 와 Yeast 의 Specific Growth Rate과 Doubling Time을 비교함을 통해 본 실험에 어느 정도의 오차가 있었다는 것을 알 수 있었고 이러한 결과를 토대로 실험의 오차를 예측해 보았다. 이외에도 생물학 실험에서 주로 사용되는 멸.. Engineering/화학생물공정 2023. 4. 20.

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  기계공학실험 | 압력 계측 TIP 1. Fitting 실습을 통해 만든 구조물에 압력센서와 압력게이지를 장착하여 압력을 계측하며, leak 테스트를 수행한다. 2. 또한 특정부분에 연선으로 온도를 가열하여 압력 변화를 확인한다. 3. 이상기체 상태 방정식, 보일의 법칙, 사를의 법칙을 이용하여 수식으로 예측하여 본다. PV=NRT 보일의 법칙 용기 속에 넣어 둔 기체분자는 모든 방향으로 활발한 운동을 하고 있기 때문에 용기벽에 충돌하여 힘을 주는데, 이처럼 충돌에 의하여 용기벽의 단위 넓이에 작용하는 힘을 그 기체의 압력 이라고 한다. 외부에서 힘을 가해 기체의 부피를 감소시키면, 기체의 밀도가 증가하여 충돌횟수도 증가하므로 기체의 압력은 증가한다. 반대로 부피가 늘어나면 압력은 감소한다. 실험 방법 1. 실험 조건 1) Fitt.. Engineering/기계공학 2023. 4. 19.