• 

  화학공학실험 | DT-TGA - Differential Thermal Analysis – Thermogravimetric analysis TIP TGA와 DTA/DSC의 원리와 특징 그리고 응용분야에 대한 이론에 대한 숙지와 Calcium Oxalate Monohydrate의 열분해 반응에 대한 이해 하에 이를 TGA- DTA/DSC 기기를 이용하여 열분해 하는 방법을 터득하고 반응 온도에 따라 화합물의 특성을 분석하는 방법을 익힌다. Enthalpy 열역학에서 엔탈피(enthalpy)는 계의 내부 에너지와 계가 바깥에 한 일에 해당하는 에너지(즉, 부피와 압력의 곱)의 합으로 정의되는 상태함수이다. 열역학, 통계 역학, 그리고 화학에서 중요한 물리량으로, 엔트로피와는 서로 다르다. 엔탈피는 다음 식으로 주어진다. H = E + PV 여기서, H: 계의 엔탈피 E: 계의 내부 에너지, P: 계의 압력 V: 계의 부피 압력의 변화가 0인 경.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 6. 15.

• 

  화학공학실험 | DNA 정제 및 분석 TIP 박테리아로부터 염색체 DNA를 분리․정제 하는 과정에서 각 시약과 Enzyme의 작용과 실험과정을 이해하고 PCR과 전기영동법에 대해 알아보며 장치의 조작 방법을 습득한다. Central dogma 유전정보(genetic information)는 DNA에 의해 암호화되어 저장되며, DNA 복제(replication)에 의해 다음 세대로 전달된다. 또한 전사(transcription)의 과정을 통해 DNA에 있던 유전정보는 RNA로 옮겨가고 다시 번역(translation)의 과정을 거치면서 만들어진 단백질(protein)에 의해 유전정보가 실체화되어 몸속에서 기능을 하게 된다. 이처럼 유전정보는 DNA에서 RNA, 단백질로 전환되면서 생명활동을 유지시키는데 필수적인 유전정보의 흐름을 형성하는데 이.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 6. 7.

• 

  화학공학실험 | Electrophoresis - 전기영동 TIP 단백질의 기본적인 개념과 단백질의 분리정제에 대해서 이해하고, 단백질의 분리의 가장 일반적인 방법인 1-D 전기영동 실험을 이용하여 목적하는 단백질의 분리 및 단백질체학(proteomics)의 기본적인 지식을 배양하도록 한다. 실험 방법 1. Casting & Running (Denaturing SDS-PAGE) ① 전기영동 키트의 고유한 방법에 따라 유리판을 casting한다. ② Stacking gel과 running gel 용액을 준비한다. Ⓐ Stacking gel과 running gel 모두 부족할 때를 대비 하여 충분히 만든다 Ⓑ Running gel은 15%, Stacking gel은 5%가 되게 만든다. ③ Running gel 용액에 ammonium persulfate와 TEMED.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 5. 24.

• 

  화학공학실험 | Heat Transfer TIP 열 흐름(열전달속도)을 온도의 구배, 전달면적의 함수로 나타내는 기본적인 Fourier's law을 이해하는데 목적이 있다. 즉, 1차원적인 선형 및 반경방향 전도에 있어서 여러 가지 전도체(Brass stainless steel), 절연체(코르크, 종이)에 대한 면적의 효과, 열전도도, 복합재료에 대한 총괄전열계수 절연체 등의 영행을 고찰하는데 목적이 있다. 열전달 열은 전도, 대류 및 복사의 세 가지 방법으로 전달된다. 모든 형식의 열전달은 온도차가 있어야만 가능하며, 열은 높은 온도의 매체로부터 낮은 온도의 매체로 전달된다. 1. 전도 전도는 입자간 상호 작용의 결과로서 보다 활동적인 물질의 입자로부터 인근의 활동이 적은 입자로의 에너지 전달이다. 전도는 고체, 액체, 또는 기체내에서 일어날.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 5. 9.

• 

  화학공학실험 | 고분자 물질의 분자량 측정 - GPC를 이용한 고분자물질의 분자량 측정 TIP 1. GPC(Gel Permeation Chromatogrphy)의 원리와 특징을 살펴보고, 사용법을 익히며 그것의 결과치를 해석한다. 2. 분자량 분포가 좁은 폴리스티렌관 분포가 넓은 폴리스티렌 및 PVC를 GPC를 이용하여 분석하고자 한다. GPC 서론 GPC (gel permeation chromatography)는 어떤 긴 컬럼안에 가교된 고분자 (gel)로 충진 시키고, 이 컬럼안으로 고분자용액을 투과 (permeation)시켜 컬럼안에서 고분자가 크기에 따라 분리될 수 있도록 고안된 분리법이다. 쉽게 말하면, 분자량이 큰 물질이 먼저 유출되고, 작은 분자량물질이 느리게 나오도록 하여, 고분자가 컬럼내부에서 얼마나 머무는가 하는 시간 (retention time)을 측정하여 고분자의 분자.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 4. 30.

• 

  화학공학실험 | 염료감응 태양전지 제조 TIP 염료감응형 태양전지의 광전기화학적 반응원리 이해 및 단위 셀 제조를 통한 광원의 세기와 광원의 조사거리 변화에 따른 단위 셀의 출력 변화를 관찰하고자 한다. 나노입자를 이용한 염료 감응형 태양전지 염료 감응형 태양전지는 TiO2를 주성분으로 하는 반도체 나노입자, 태양광 흡수용 염료 고분자, 전해질, 투명전극 등으로 구성되어 있으며, 식물의 광합성원리를 응용한 전지이다. 이 전지가 기존의 태양전지와 다른 근본적인 차이점은 기존의 태양전지에서 태양에너지의 흡수과정과 전자-정공 쌍이 분리되어 전기의 흐름을 만드는 과정이 반도체 내에서 동시에 일어나는 것에 비해, 태양 에너지의 흡수과정과 전하이동 과정이 분리되어 태양에너지 흡수는 염료가 담당하고, 전하의 이동은 전자의 형태로 반도체에서 담당한다는 것이.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 4. 23.

• 

  화학공학실험 | 양이온 크로마토그래피 TIP 양이온 교환 수지를 이용하여 양이온의 농도를 측정한다. 이온교환 크로마토그래피 이온교환이 가능한 작용기를 갖는 정지상(이온교환체)을 사용하여, 이온성물질(무기이온, 유기산, 유기염기, 아미노산 등)을 분리하는 방법이다. 이온교환체는 이온교환기와 그 이온교환기를 고정시키는 지지체로 이루어져 있다. 지지체로는 유기 중합체(스티렌과 디비닐벤젠의 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리히드록시메타아크리놀 등)나 실리카겔 등이 사용되고 있다. 정지상에 있는 양이온 또는 음이온 교환기는 전해질 수용액 중에서 해리되어, 수용액에 이온을 내고 이온화상태로 된다. 이렇게 이온화상태로 되어 있는 정지상에 하전된 성분이 지나가면, 방출된 이온과 같은 부호의 전해질이온이나 시료이온을 흡착하게 된다. 이 이온교환작용을 이용하여 .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 4. 16.

• 

  화학공학실험 | 낙구에 의한 점성 측정 TIP 1. 여러 가지의 침강구를 관에다가 넣어 떨어지는 소요되는 시간과 점성에 따라 침강구가 떨어지는 속도를 측정하고 Stoke's의 법칙으로부터 유체의 저항을 구해본다. 2. 낙구가 정해진 수직(重直)거리를 강하하는데 소요되는 시간을 측정하여 Stoke's의 법칙으로부터 유체의 저항을 구할 수 있다. 3. 미지의 점성을 가진 유체의 교정(calibration)실험으로부터 계기의 정수를 구하여 미지점성의 유체의 점성을 구하는데 본 실험의 목적이 있다. 유체속에 지름이 서로 다른 여러 종류의 강구를 낙하시켜 표시된 두선을 통과하는 시간을 측정하여 그로 부터 점도를 구한다. 이 실험에서 가장 중요한 점은 구가 두 표시점 사이를 통과하는 정확한 시간을 측정하는데 있으며 Stoke의 법칙을 전제로 하여 Rey.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 4. 10.

• 

  화학공학실험 | 관류 흐름 반응장치 - TUBULAR FLOW REACTOR TIP 1. 산업기초 반응공학의 기본적인 반응과정의 특성값을 실험에 의하여 얻고자 고안된 장치인 관류흐름 반응기를 이용하여 일정한 온도하에서 반응속도 상수 구하기, 온도와 속도상수를 가지고 Arrehenius Energy 구하기, 체류시간 분포(RTD)를 그려볼 수 있다 2. 일정한 온도 하에서 반응물 농도 변화에 의한 반응속도 상수(K) 구하기 대표적인 연속 이산 반응기의 모델에는, 관형반응기(PFR)와 연속 교반 tank형 반응기(CSTR)가 있다. 관형반응기는, 그 생긴 모양이 관 모양이어서가 아니라, 반응기 안에서의 물질의 흐름이 관에서의 흐름과 같은 반응기이다. 즉, 반응기에 도입된 물질의 흐름이, 흐르는 축방향 혼합 없이 방사방향만의 혼합이 일어나며 흐르는 「플러그 흐름」인 반응기인 것이다. .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 3. 30.

• 

  화학공학실험 | 막분리 실험 TIP 에너지 소비가 적은 역삼투막을 이용하여 무기물을 분리하여 농도, 온도, 압력에 따른 분리공정을 이해하고 장치의 조작 방법을 습득한다 막분리의 공법 막분리 공법은 처음 역삼투압(Reverse-Osmosys)을 이용한 해수의 담수화 및 정수시설등에 적용되어 각광을 받기 시작하였으며, 차츰 오,폐수처리시설에 적 용이 되었으나 초기에는 과도한 투자비와 유지관리의 어려움 때문에 널리 보급 되지 못했으며 일부 산업공정에만 적용되어 운전되었다. 그 후 점차적인 물 부족 현상이 전 세계적으로 확산되면서 오,폐수 처리수를 재처리하여 중수로 이용하는등 중수도시스템이 검토되고 오수처리시설에서의 기준이 강화되는 등의 과정중에 MEMBRANE SYSTEM개발이 본격적으로 시작되어 현재 다양한 오폐수처리시설에 적용이 되고.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 3. 21.

• 

  화학공학실험 | 고체의 열전도도 TIP 고체의 열전도 현상에 대한 이론과 열손실의 계산, 화학 장치 등의 보온·보냉 재료에 따른 선택의 기초 자료로서 상대적인 고체의 열전도도를 이해한다. 이에 따른 열전도도의 측정 방법을 습득하고, 정상 상태의 열 이동으로부터 열전도도를 구하고 전도에 의한 열전달 현상을 이해하도록 한다. 전도란 같은 물체 중에서나 또는 접촉하고 있는 다른 물체 사이에 온도차가 있으면 정지하고 있는 유체의 경우에는 분자의 운동 또는 고온부에서 저온부로 열전달이 일어나는 현상으로, 분자 자신은 진동만 하고 이동은 하지 않는다. 고체를 통해 일어나는 열전도도식은 Fourier의 법칙에 의하여 적용되면 열흐름의 수직인 면적과 온도구배의 곱에 비례한다는 법칙이다. 열의 개념을 이해하고, 열 흐름 메카니즘을 이해할 수 있다 그로.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 3. 10.

• 

  화학공학실험 | 열전도도 TIP 1. Fourier 열전도 법칙을 응용하여 미지 물체의 열전도도를 구한다. 2. 온도의 측정과 기본 법칙에 의거한 온도 분포의 해석으로 열전도 현상을 체득하고, 기준통(구리 실린더형) 사이에 부착된 시편의 열전도도를 측정하고 시편의 재원을 알아본다. 열전달이과 열전도율(열전도도) 물체 사이의 온도차에 의하여 일어나는 에너지 유동을 말한다. 이런 열전달 프로세스에는 전도(conduction), 대류(convection), 복사(radiation) 의 세 가지가 있다. 이러한 열전달 프로세스에는 물질의 성질을 나타내는 각각의 프로세스에 대한 물성치인 열전달 계수(heat transfer coefficient) 가 있다. 고체내의 두 점 사이의 온도차가 존재할 때 열은 높은 온도에서 낮은 온도로 흐르며.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 3. 2.

• 

  화학공학실험 | 금속 산화물 및 질화물의 합성 및 특성 조사 TIP 알루미늄 착물을 이용하여 질화알루미늄(AlN)분말을 합성하고, AlN이 생성되는 반응과정, 즉 반응메카니즘을 추정해 본다. 전구물질 선구물질 또는 전구체, 선구체 라고도 한다. 일련의 생화학 반응(A→B→C→D→E)에 있어서, 그 중 어떤 물질E에 착안할 때 그것보다 앞 단계에 있고, E에 앞서 생기고, 그 전부 또는 일부가 E의 재료로 되는 물질 A, B, C, D 등을 E의 전구물질이라 하고, E를 이것에 대해서 생성물이라고 한다. 하나의 생성물에 대하여 2개 이상의 전구체가 병렬적으로 존재하는 경우도 있다. 모든 생화학적 물질에 대하여 그 전구물질을 생각할 수 있다. 착안하는 생성물보다 앞 단계의 물질은 모두 전구물질이라 부를 수 있는데, 보통 그 생성물에 관해서 특히 의미를 갖는 범위에 한.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 2. 17.

• 

  화학공학실험 | 발광박막의 제조 및 PL분석 TIP 1. 발광특성이 있는 물질을 사용한 간단한 발광박막의 제조를 통하여 박막재료 제조 공정의 이해를 돕는다. 2. 광학적인 재료분석기법 중의 하나인 PL 분광법(Photoluminescence Spectroscopy)의 기본 원리를 이해하고, 실제 박막 재료의 특성들 즉, 고체 결정의 band-gap 특성, 불순물 특성, 발광 특성 등을 조사한다. 유기발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Device) 유기물(저분자 또는, 고분자) 박막에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자(electron)와 정공(hole)이 재결합(recombination)하여 여기자(exciton)를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상으로, 1963년 Pop.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 2. 9.

• 

  화학공학실험 | Drying of Solids - 건조실험장치 TIP 1. 고체의 건조기구 및 건조장치의 설계 기초자료로서 이용하기 위해 건조특성곡선을 측정하고 항률 건조 기간에서의 경막 전열계수(대류전열계수) 및 경막 물질 이동계수(표면증발계수)를 구하고자 한다. 2. 수분을 포함하고 있는 고체의 재료에 고온의 공기를 접촉시켜 고체에 함유한 수분을 제거 하여 질량 변화에 의한 건조 속도를 구하고, 건조 특성 곡선과 건조 현상을 이해 하도록 한다. 습윤 상태에 있는 재료를 처리하여 수분을 제거하는 조작을 건조라고 한다. 건조현상은 열과 물질이 동시에 이동하는 형태로 이루어지며 재료를 건조하는 방법은 건조원리에 따라 자연건조, 열풍건조, 냉풍건조, 진공건조, 진공 동결건조로 분류된다. 일반적으로 건조에 있어서 데이터는 시간에 따르는 수분함량의 변화를 측정하여서 얻어진.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 2. 2.

• 

  화학공학실험 | 관을 통한 유체 흐름 TIP 뉴튼 유체가 관을 통하여 흐를 경우 압력 손실, 마찰 계수를 구하고 관 부속품들의 상당길이를 측정하며 유량 측정에 사용되는 오리피스 미터의 보정방법 등을 이해한다. 수평관에서의 마찰 손실 정상 상태에서의 기계적 에너지 수지식으로부터 여기서 ΔP[g중/㎠], L[㎝], D[㎝], 이 식과 실험으로부터 측정한 ΔP값으로부터 f를 계산한다. 이때 ΔP는 마노미터로 측정한다. 관 부속품들의 상당길이 관 부속품들에는 엘보우, 글로브밸브, 게이트 밸브, 스트레이너 등과 확대, 축소 등이 있 게된다. 각 관 부속품에 대한 ∆ 오리피스미터 관에 설치된 오리피스미터에 대해서 다음의 관계가 성립한다. 여기서 m[g/s], C0[오리피스 계수], A0[오리피스 단면적, ㎠], A1[관단면적], ρ[g/㎤], ΔP[g.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 1. 26.

• 

  화학공학실험 | 고정층과 유동층 TIP 1. 고정층과 유동층에서 유체 압력손실을 측정하고 계산한다. 2. 유동화의 조건을 이해하고 최소유동화속도를 측정한다. 3. 유동화의 형태를 관찰하고 이해한다. 4. 공업적 공정에서 고정층과 유동층의 응용을 조사한다. 고정층 (固定層,fixed bed) 용기 내에 고체 입자를 충전해서 고정된 층을 말한다. 즉, 유체의 속도를 증가시키면 고체입자는 움직이지 않아 입자층의 높이는 변하지 않고 압력강하는 조금 더 변하는 상태를 말한다. 또한, 반응 유체를 통해 층과의 접촉으로 반응 조작을 실행한다. 층을 고정해서 사용하기 때문에 충전물의 마모가 적고, 형상, 크기, 용량 등을 자유롭게 선택할 수 있으므로 접촉 시간의 조절이 용이하다. 흡수, 흡착, 증류, 유출 등의 여러 장치에 사용되고 있다. 유동화(F.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 1. 17.

• 

  화학공학실험 | 뉴턴 유체의 점성률 TIP 유체의 점도를 간단한 피펫형 점도계(Ostwald점도계)를 사용하여 측정하는 방법을 이해하고, Hagen-Poiseuille식이 점도를 측정하는데 어떻게 응용되느냐 하는 것을 이해한다. 유체 유체는 고체에 비해 변형하기 쉽고 어떤 형상도 될 수 있으며, 자유로이 흐르는 특성을 지닌다. 유체의 운동을 다루는 분야를 유체역학이라 하는데, 여기서 특히 문제가 되는 것은 점성과 압축성이다. 정지하고 있는 유체에는 면에 평행인 접선 변형력이 작용하지 않고 면에 수직인 압력만 작용하지만, 운동하고 있는 유체에는 점성 때문에 접선변형력도 작용한다. 이론적으로 간단하게 취급하기 위해 점성이 없는 유체를 가정할 경우가 있는데, 이러한 유체를 완전유체라 한다. 또 압축성은 유체의 열전도율이나 비열 등과 밀접한 관계.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 1. 5.