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  화학공학개론 | Fick의 확산법칙 - 확산의 수학적 처리개념 TIP 픽의 확산법칙은 열역학에서 확산을 물리적으로 분석하기 위해 19세기 독일의 생리학자 아돌프 오이겐 픽이 1855년에 밝혀낸 법칙이다. 픽의 제1법칙의 도식화 픽의 제1법칙은 입자의 확산유량과 입자의 농도의 변화량과의 관계를 기술한 법칙이다. 계의 부피가 일정하다는 조건 하에서 직교좌표계에서 x축으로 입자가 확산될 때, 두 물리량의 관계는 다음과 같다 Fick 의 제 1법칙(Fick`s first law) 확산의 양은 거리에 따른 농도차(농도기울기)에 좌우된다. 즉, 농도차가 클수록, 거리가 가까울수록 확산의 양은 증가한다. x 지점에서의 확산의 양은, Jx : 확산의 순운동(net flux), D : 확산상수(diffusion coefficient) 확산율(diffusivity), c : 농도차,.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2019. 12. 5.

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  유기소재실험 | 분산염료를 이용한 Polyester 섬유 염색 TIP Polyester 섬유를 분산염료를 사용하여 색상을 정하고, 색상에 따라 Yellow, Blue, Red의 비율을 달리하여 염색한 후, 측색하여 Hue 값 및 명도, 채도를 구하여 먼셀색상환에서의 염색된 Polyester 섬유의 색을 알아본다. 분산염료 Polyester섬유용 염료인 분산염료는 물에 불용성이며, 소수성이기 때문에 미립자 (1/1000mm 정도) 상태로 존재하며, 합성섬유 특히 Polyester 및 Acetate등의 소수성 섬유내부에 침투되어 염색하는 염료이다. Acetate 섬유가 개발되었을 때 당시에 알려져 있던 염료로는 염색이 되지 않았다. 최초의 Acetate용 염료는 수용성의 것이 염색 중에 가수 분해하여 불용성으로 변화한 형으로 염료를 분산상으로 사용한 것을 Acetate.. Engineering/신소재 공학 2019. 12. 5.

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  토질역학실험 | 애터버그 한계 TIP 흙 입자는 그 흙이 가지고 있는 물의 함량에 따라 성질이 많이 변화한다. 흙의 액성한계와 소성한계는 흙을 공학적으로 분류하는데 널리 이용되며, 점토의 종류를 판별하는데 쓰이기도 한다. 직접 흙을 비비고 만지며 에터버그 한계실험을 해 봄으로써 흙의 액성한계와 소성한계에 대하여 알아보도록 하는데 목적을 두고 시험을 진행한다. Atterberg 한계 점토는 학수비가 커지면 부피도 커지고 액체상태가 된다. 반대로 함수비가 감소시키면 부피는 줄어들고 강도는 증가하여 소성상태(Plastic)가 되고 그 이상으로 함수비를 감소시키면 반고체상태(Semi-solid)가 되고 그 다음에는 고체상태(Soild)가 된다. 고체상태에서는 함수비는 일정하다. 다음은 함수비에 따른 그래프를 보여준다. 고체상태에서는 부피가 .. Engineering/건축 | 토목 | 수리 공학 2019. 12. 5.

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  일반물리학실험 | 포토게이트를 이용한 등속운동 TIP 에어트랙 위에서 등속도 운동하는 물체의 속도를 구하고 포토게이트 시스템의 사용법을 익히자. 1. 뉴턴의 제1법칙 : 물체에 작용하는 알짜힘이 0인 경우, 정지하고 있는 물체는 정지해있고 운동하고 있는 물체는 등속운동을 한다. 2. 관성 : 외부 영향이 없을 때 운동 상태를 유지하려는 성질 3. 등속도 운동(등속 직선 운동) : 물체가 일직선상을 일정한 속력으로 운동하는 것 4. 등속도 운동 그래프 5. 평균속력(v)=거리(l)/시간(T) 실험 방법 1. 실험 과정 1) 포토게이트 타이머와 포토게이트 센서를 연결하고 에어트랙 위에 일정한 거리를 두고 설치한다. 2) 에어트랙 위에 글라이더를 놓은 후, 에어 블로어를 작동시켜 글라이더가 움직이지 않을 때까지 에어트랙의 높낮이를 조절하여 수평을 맞춘다... Engineering/물리학 2019. 12. 5.

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  화학공학실험 | 현탁중합에 의한 PMMA의 제조 및 산가 측정 TIP 1. 현탁중합의 의미를 실험을 통하여 이해한다. 유지 중에 함유되어 있는 유리지방산의 함유도를 알려고 한다. 2. 유지의 산패와 관련한 화학을 이해하고, 유지의 산가측정 원리와 계산방법을 이해한다. 현탁중합에 의한 PMMA의 제조 Poly methyl methacrylate 중합물은 정형적인 비닐계 단량체의 중합물이며 유리처럼 무색투명하고 광선의 투과율이 좋고, 내후성도 우수하며, 유기유리로도 널리 사용되고 있다. Methyl methacrylate는 보통 중합방지제를 포함하고 있으므로 감압(100mmHg/46℃)으로 정제하여 사용함이 좋다. 일반적으로 히드로퀴논이 중합방지제로 사용되며, 감압증류 대신 NaOH-NaCl 수용액(5:2:75)을 시료에 대하여 20% 정도 사용하여 2회 세척하고 다시.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2019. 12. 5.

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  고분자공학실험 | ITO Pattering 공정 TIP 1. OLED / PLED / OTFT / OPV device의 투명전극으로 사용되는 ITO를 원하는 pattern으로 식각하는 법을 습득한다. 2. Photo lithorgraphy에 사용하는 각 공정의 원리와 공정 시 주의점을 습득한다. Lift off 공정 Lift-off공정이란 반도체 공정중 Etching(식각) 공정중에 일반적인 etching을 사용하지 않고 패터닝(patterning)하는 경우가 있는데, 대표적으로 이에 속하는 방법이다. film deposition 이전에 PR 패터닝을 하고 그 위에 film deposition을 한 후 PR을 제거함으로서 패턴을 형성시키는 방법을 말한다. PR을 용제(solvent)에 녹이는 과정에서 PR 위에 deposition된 필름은 제거되고 기.. Engineering/고분자공학 2019. 12. 3.

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  환경공학실험 | Alkalinity 물의 알칼리도는 산을 중화 시킬 수 있는 능력의 척도를 말한다. 자연수의 알칼리도는 약염기나 강염기에 의한 탓도 있지만, 주로 약산의 염에 의하여 생긴다. 이산화탄소가 토양의 염기성 물질과 반응하여 다량의 중탄산염을 형성하기 때문에 중탄산염이 알칼리도의 주를 이룬다. 그 외에도 붕산염, 규산염, 인산염 등과 같은 약산의 염들이 존재한다. 생물학적인 산화가 어려운 부식산(humic acid)과 같은 유기산들은 자연수에 알칼리도를 나타나게하는 염을 생성한다. 오염 되었거나 혐기성 상태에 있는 물에서는 아세트산, 프로피온산, 황화수소와 같은 약산의 염들이 생길 수 있으며, 또한 이들은 알칼리도를 증가시킨다. 어떤 때는 암모니아나 수산화물들이 알칼리도를 나타내는 경우도 있다. 어떤 특정한 조건하에서 자연수는 탄.. Engineering/환경 | 토양 | 폐기물처리 공학 2019. 12. 3.

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  식품미생물학실험 | 세균 염색 및 관찰 미생물은 크기가 매우 작아서 현미경적 관찰을 해야만 하는 경우가 많다. 현미경 관찰 시에 대개 시료에 빛이 투과되는 광학현미경을 사용하는데 이 경우 배경과 관찰미생물 간에 미생물 상호간에, 미생물 구조물간에 식별이 용이하지 않은 경우가 대부분이다. 이 때 관찰의 용이성을 높이기 위해서 염색을 하게 된다. 염색에는 단순염색, 그람염색, 포자염색 등 다양한 방법이 목적에 따라 사용될 수 있다. 그람염색은 보통 분류를 위해서 사용하게 된다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 미생물 시료를 silde glass에 편평하게 도말한 후 알코올 램프로 살짝 건조시켜 고착시킨다. 1) Slide glass를 염색체에 60초간 염색한 다음 5초간 흐르는 물로 가볍게 세척한다. 시료는 자주색으로 보이게 될 것이다. 1) S.. Engineering/식품 영양 | 공학 2019. 12. 2.

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  토목재료실험 | 작열감량법을 통한 토양 유기물 함량 측정 TIP 1. 토양속에 존재하는 유기물의 함량을 알아본다. 2. 깊이에 따른 유기물의 함량 차이를 알아본다. 3. 토양 유기물과 토양질소와의 관계에대해 알아본다. 토양유기물과 토양질소와의 관계 토양 유기물은 작물에서 사용하는 N의 주요 원천이다. 유기 물질은 주로 오랜 기간 동안 수집한 부식질라고 오히려 안정적인 물질로 구성되어 있다. 유기 재료의 쉽게 분해 부분은 부패에 더 강한 잔류물 남겨두고, 상대적으로 빠르게 사라진다. 토양은 유기물의 각 %를 유기적 형태의 약 2,000파운드의 N이 포함되어 있습니다. 유기물의 각 %를 20 lbN / 에이커 / 년에 동안 다소 느린 속도로 유기물의 수익이 부분분해된다. 유기잔재의 탄소와 질소의 함량비( 탄질비, C/N 비)가 분해에 중요한 이유는 두 가지다. 하.. Engineering/건축 | 토목 | 수리 공학 2019. 12. 1.

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  신소재공학실험 | 제철용해분진으로부터 아연회수 TIP 제철용해분진으로 부터 아연을 추출하여 회수하는 간략한 실험을 통해 아연 환원 공정에 대해 알아보고, 고주파로의 원리와 고주파로를 이용해 아연을 잉곳 형태로 만드는 과정까지 알아본다. 유도가열 유도가열의 원리는 Michael Faraday에 의해 최초로 발견되었다. 전류를 동과 같은 전도도가 있는 코일에 흘리게 되면, 코일의 내부와 주위에 다음그림과 같이 자기장이 형성된다. 자기장의 방향은 전류의 방향에 의해 결정되므로 코일에 교류전류를 흘리게 되면 자기장의 방향이 교류의 주파수만큼 변환 된다. 만약, 60Hz의 교류를 흘리면 자기장의 방향이 1초에 60번 변환 되고, 400kHz의 교류를 흘리면 자기장의 방향은 1초에 400,000번 변환하게 된다. 전도도를 가진 물질이나 열이 가해질 소재를 변화.. Engineering/신소재 공학 2019. 12. 1.

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  일반물리학실험 | 고체의 열팽창 TIP 1. 증기발생기에서 생성된 수증기를 금속관 안으로 통과시킴으로써 금속관의 온도를 변화시킨다. 이러한 온도변화에 따라 금속관의 길이 변화가 관측된다. 이 실험치를 이용하여 금속의 선팽창계수를 결정한다. 여러 금속들의 선팽창계수를 결정하고 이를 통해 금속의 종류에 따른 열팽창 현상을 비교, 분석한다. 2. 대부분의 물체는 온도가 상승함에 따라 그 물체를 형성하고 있는 분자들의 열운동에 의해 팽창을 한다. 선팽창은 고체의 길이가 온도에 따라 변화하는 것을 말하며, 일반적으로 고체의 체적이 온도에 의해 변화되는 것을 체팽창이라 한다. 3. 온도가 올라감에 따라 물질이 일정한 비율로 팽창하는 것을 확인하고, 열팽창계를 이용하여 고체재료(황동, 스틸, 알루미늄)의 열팽창 현상을 이해한다. 4. 금속 막대를 .. Engineering/물리학 2019. 12. 1.

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  화공기초실험 | 고체의 용해도 TIP 고체의 용해도를 여러 온도에서 측정하여 용해도 곡선을 작성한다. 용해도 일정 온도와 압력에서 순수 고체 시료의 용매에 녹는 양은 일정하며, 100g의 용매에 최대한 녹을 수 있는 양이 용해도 이다. 용매가 용해시킬 수 있는 최대 양의 용질이 녹아 있는 경우 용액은 포화(saturated)되어 있다고 하며, 이 상태에서는 용액 속에 존재하는 용질 분자와 결정으로 존재하는 고체분자 사이에 동적 평형에 다다른 것으로 생각할 수 있다. 포화상태를 넘어서는 양의 용질이 용해되어 있는 경우 과포화(supersaturated)되어 있다고 하며, 이 상태는 불안정한 상태로 물리적인 충격, 온도의 하강, 혹은 단순히 시간이 지남에 따라 안정한 포화용액이 되기 위해 고체를 석출시킨다. 기체의 경우를 제외하고 압력이.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2019. 12. 1.

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  고분자화학실험 | 고분자 반응과 개질 TIP 고분자 반응(개질)을 통하여 새로운 구조를 가지는 고분자를 생성하는 반응을 이해한다. 고분자 개질 1) 특수한 작용기와 반응할 수 있는 작용기를 표면에 만들기 위함이다. 2) 표면에 가교결합을 도입한다. 3) 친수성이나 소수성을 증가시키기 위함이다. 4) 표면의 전기전도도 증가시키기 위함이다. 5) 약한 부위 층이나 불순물 제거한다. 6) 표면의 결정화도 증가시키거나 감소시켜 표면 형태를 수정한다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) MeOH(50㎖)와 NaOH를 flask에 넣어주고 Stirring해준다. 2) PVAc(2g)를 넣어주고 60℃에서 30분 반응시킨다. 3) 뜨거운 증류수에 반응시킨 PVA를 넣어주어 고분자가 용해되는지 확인한다. 4) 반응시킨 고분자를 하루 동안 건조시킨다. 5) I.. Engineering/고분자공학 2019. 11. 29.

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  환경공학실험 | Hardness 일반적으로 경수(hard water)는 거품을 내는데 상당히 많은 양의 비누를 필요로 하고, 또 파이프나 보일러 기타 물의 온도를 크게 높이는데 쓰이는 장치 등에 물때(scale)를 생기게 한다. 일반인들에게는 경제적인 측면이나 세탁의 조건 등의 이유로 비누소비량이 중요한데 엔지니어에게는 물때 문제가 가장 중요하다. 합성세제의 출현으로 가정용수로서의 경수사용의 많은 단점은 줄었으나 여전히 비누가 위생적이고 세탁용으로 많이 쓰이기 때문에 경수는 중요한 문제로 남아있다. 비록 일반 대중으로부터의 요구는 적지만, 연수화(water-softening)공정을 통한 경도제거는 여전히 필요하다. 물의 경도는 가정용수와 공엉용수로서의 적합성을 결정하는데 중요한 고려사항이다. 엔지니어는 경도자료를 근거로 연수화공정의 필.. Engineering/환경 | 토양 | 폐기물처리 공학 2019. 11. 29.

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  식품미생물학실험 | 현미경을 이용한 미생물의 관찰과 총균수 측정 미생물은 세균, 바이러스, 곰팡이, 원생동물, 효모등의 여러 가지 형태로 나누어지며 그들의 크기에 근거하여 현미경으로 관찰할 수 있다. 그러나 바이러스는 광학현미경의 제한된 해상력 때문에 전자 현미경하에서만 관찰 될 수 있다. 본 실험에서는 여러 표본을 가지고 다양한 미생물을 광학 현미경을 이용하여 관찰함으로써 미생물의 세계를 이해하고자 한다. 현미경으로 염색되지 않은 살아있는 세균을 관찰한다는 것은 배경과의 대비가 잘 이루어지지 않아 매우 힘들기 때문에 이를 효과적으로 관찰하기 위해서는 충분한 대비를 위한 콘덴서를 통과하는 빛의양을 잘 조절해야 한다. 세균을 배양으로부터 슬라이드로 옮기기 위해서는 무균처리 기법이 요구된다. 그리고 미생물의 형태적 특성 관찰과 크기 측정은 미생물을 분류하는데 있어 가장 .. Engineering/식품 영양 | 공학 2019. 11. 28.

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  일반물리학실험 | 고체의 열팽창계수 TIP 1. 대부분의 물체는 온도가 상승함에 따라 그 물체를 형성하고 있는 분자들의 열운동에 의해 팽창을 한다. 선팽창은 고체의 길이가 온도에 따라 변화하는 것을 말하며, 일반적으로 고체의 체적이 온도에 의해 변화되는 것을 체팽창이라 한다. 2. 디지털 온도계 및 온도 센서와 증기발생기, 다이얼 게이지를 이용해 온도 증가에 따른 물체의 팽창을 알아본다. 특히, 여러 가지 물체 중 금속 2가지 알루미늄과 구리를 가지고 실험을 해서 온도에 다른 선팽창계수를 측정해 보고, 문헌 값과 비교해 오차율을 구한다. 3. 온도가 올라가면 물체는 일정한 비율로 팽창함을 확인하고, 여러 가지 금속 막대의 온도에 따른 선팽창계수를 측정해 보아 물질에 따라 고유한 값을 가짐을 이해한다. 약간의 예외를 제외하고 고체는 온도가 .. Engineering/물리학 2019. 11. 27.

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  화학공학실험 | 고체의 융점 측정 TIP 1. 고체 시료의 순도를 결정하기 위하여 융점을 측정한다. 2. 고체 시료의 확인 및 순도를 결정함에 있어 기본적으로 행하는 것이 융점의 측정이다. 임의의 시료의 융점을 측정해 시료의 융점을 확인한다. 융점(Melting point) 순수한 고체결정은 일정한 녹는점을 가지고 있다. 이 온도를 고체의 융점(Melting point)이라고 하며, 이는 외부압력에 의해 일정하게 된다. 1) 외부압력의 변화에 따른 융점의 변화 윗식에서 ㏖ar volume(몰부피) 대신 specific volume(비용)을 그리고 ㏖ar volume을 그리고 ㏖ar heat of fusion(몰융해열) 대신 heat of fusion(용융열)을 사용하면 다음과 같다. 2) 고체와 액체의 specific volume 의 차.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2019. 11. 27.

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  신소재기초실험 | 이트리아-지르코니아 합성 - 공침법에 의한 Y2O3-ZrO2 분말합성 및 소결밀도 측정 TIP 공침법에 의한 이트리아-지르코니아 분말을 합성하고 소결 밀도를 측정한다. 공침법 침전법의 일종으로써 2개 이상의 금속이온을 포함하는 세라믹스 조성의 합성 시 이들 금속이온이 포함된 침전물 전구체가 동시에 균일하게 침전되도록 하는 처리법이다. 또한, 금속산화물이나 수산화물의 졸(sol)을 만든 후 겔(gel)로 바꾸어 건조한 후 하소하여 산화물을 얻는 방법이다. 1) 장점 : 균질한 분말을 가지고, 제조된 미분체의 크기분포가 일정하다. 제조 시 소성 온도가 낮아 제조하기가 쉬우며 다량생산이 가능하다. 2) 단점 : 공정이 복잡하고 화학공정관리가 필요하다. 크기조절이 용이하 지 않아 마이크로미터 이상의 입자제조에 비효율적이다. 3) 공침법 주요 과정 ① 흡수 : 불순물 첨가에 따라 격자가 변형되므로 .. Engineering/신소재 공학 2019. 11. 26.