• 제목, 요약, 키워드: 확산계수

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분자동역학 모의실험을 이용한 Lennard-Johns 입자계의 확산계수 계산

  • 정구환
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • pp.171-176
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    • 2015
  • 일반적으로 어떠한 계의 크기가 커지면 확산계수 (Diffusion coefficient, D) 는 증가하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 원자의 개수와 계의 크기를 증가시키면서 정방계와 직방계에서의 확산계수를 계산하였다. 확산계수를 계산하는 방법으로 Einstein-Smoluchowski 관계식을 사용하였다. 정방계에서 x, y, z축의 확산계수를 계산해본 결과, 계의 크기와 원자의 개수가 증가할 때 각 축의 확산계수도 같이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 직방계에서 x, y축의 셀 길이를 고정시키고 z축의 셀 길이를 늘여가며 확산계수를 계산해본 결과, x, y축의 확산계수는 정방계와 비슷하게 증가하는 경향을 보였으나 z축의 확산계수는 변화가 거의 없음을 확인할 수 있었다.

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섬광 열확산법에 의한 이온질화강의 열확산 계수 측정 (Measurement of thermal diffusivity of ion-nitrded steel by flash method)

  • ;;이상길;이정오
    • 대한기계학회논문집
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    • v.3 no.4
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    • pp.143-150
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    • 1979
  • 이온 질회강 확산층의 열확산 계수를 섬열광 확산 계수측정법에 의하여 실험적으로 구하였다. 섬광 열확산 계수 측정법은 둥근 원판모양의 얇은 시편전면에 순간적으로 걍렬한 열을 가하여 확산시킨후 후면에서 증가되는 온도를 기록하여 컴퓨터에 의한 데이타 소거법을 이용해서 열확산 계수를 측정하는 것이다. 본 연구에서는 섬광 열 확산 계수 측정법에 의하여 지극히 얇은 재료의 열확산 계수를 측정 할 수 있음을 입증하였으며, 구조용 재료가 상온에서 갖는 열 확산계수를 이온질화 처리를 하지 않았을 경우와 이온질화 처리를 하였을 경우의 두가지로 나누어 측정하였다. 위의 실험결과로부터 이온질화처리를 실시하면 약 10% 까지 열확산 계수가 증가하는 것을 발견하였다.

콘크리트를 통한 핵종의 확산계수

  • 금동권;조원진;한필수
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.29 no.6
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    • pp.17-28
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    • 1997
  • 콘크리트를 통한 핵종의 확산계수는 처분장으로 부터의 핵종 유출을 평가하는데 중요한입력 인자이다. 본 연구에서는 콘크리트에서의 핵종확산 연구 현황 및 핵종화산에 미치는 주요 인자들의 영향 등이 조사되었고, 주요 핵종의 확산계수가 직접 측정되었다. 내부확산법으로 측정된 확산계수값은 시료의 물과 시멘트 비 (W/C)가 증가할수록 증가하였으나 거의 같은 승수내에 있었으며, 공극확산이 핵종이동을 지배하였다. Cs 과 I 의 겉보기 확산계수는 순수 시멘트에서 각각 $1.0{\times}10^{-12}~1.0{\times}10^{-11}m^2/s$$3.0{\times}10^{-14}~1.0{\times}10^{-13}m^2/s$, 몰타르에서는 각각 $3.0{\times}10^{-12}~9.0{\times}10^{-11}m^2/s$$3.0{\times}10^{-11}m^2/s$의 범위에 있었다. 이와 병행하여 시멘트, 몰타르 및 콘크리트에서의 주요 방사성핵종의 확산계수 값을 문헌으로부터 수집, 정리하였다. 대상 핵종은 Cs, I, Sr, C, Co, H, Am, PU, Ni, Mn, Fe, Nb 및 Tc로서 수집된 핵종확산계수 값은 시료의 조건 (공극률 밀도, W/C 비, 온도 등) 에 따라 큰 편차를 보여주고 있다.

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유지시간을 고려한 막내 기체 확산계수의 추정 (Estimation of gas diffusion coefficients through membrane considered by standing time)

  • 민벙희;이우태
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • pp.45-46
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    • 1994
  • 기체분리막의 성능을 평가하기 위한 Manometric method의 몇가지 투과측정장치 중, High-Vacuum technique는 기체 투과계수, 확산계수 및 용해도계수의 정확한 값을 얻는데 가장 유용한 장치이다. 그러나 이 장치는 비용이 비싸고, 조작법이 복잡하며, 투과실험시 계 내의 투과측의 농도를 분석할 수 없고, 측정시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 따라서 보다 간단하고 일반적인 측정장치는 막내 기체 확산계수의 측정에는 정확도가 떨어지지만, Low-Vacuum Technique 측정장치가 더 많이 사용되고 있다. Volumetric method는 조작법이 간단하며, 계 내의 농도분석이 가능하고, 측정시간이 빠르며, 비용이 적게 드는 장점이 있다. 일반적으로 Volumetric 투과특정장치로 투과계수는 얻었지만, 확산계수에 대해서는 극소수의 연구자들만이 언급하고 있다. 이는 실험하는 방법의 어려움과 기체의 막내 농도분포에 대해 수학적으로 적합한 모델의 해를 얻지 못한데 있다. 최근데 Lee 등은 Volumetric method을 이용한 확산계수의 평가에 대해 연구하여 신뢰성 있는 결과를 보여주었다. 따라서 본 실험은 Volumetric method를 이용하여 막내 기체 확산계수의 측정을 위해 온도, 압력및 분자직경에 따라 Standing time의 예측에 대해 검토하였다.

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ISO 방법론을 이용한 축소 잔향실에서의 확산계수 측정 (Measurements of Scattering Coefficients Using the ISO Method in a Model Reverberation Chamber)

  • 전진용;이성찬;류종관
    • 한국음향학회지
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    • v.22 no.3
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    • pp.162-168
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    • 2003
  • 콘서트홀의 음향성능을 결정짓는 중요한 요소 중의 하나로 알려진 확산현상은 실내마감재료의 "확산계수"에 의해 결정된다. 확산음장에서 임의입사 확산계수를 측정하도록 제안한 ISO (International Organization for Standardization)측정방법을 기반으로 목재 반구 확산체와 각재확산체의 크기 및 점유밀도 변화에 따른 확산계수를 축소잔향실에서 측정하였다. 측정결과 15㎝이상 높이의 반구가 가장 높은 확산계수를 보였으며, 반구의 경우 전체 점유밀도가 50%에서, 각재의 경우는 약 30% 점유에 각각 높은 확산계수를 보였다.

NT BUILD 443에 의한 염소이온 확산계수 고찰 (Chloride Diffusion Coefficient from NT BUILD 443)

  • 김기현;차수원;장승엽
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • pp.295-296
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    • 2009
  • 염소이온 침투에 대한 내구성 설계에서 확산계수를 실측하여 사용하는 경우가 많다. NT BUILD 443으로 측정한 기준확산계수는 침지기간 동안 일정한 확산계수를 가정하고 있는데, 이는 실제 기준재령에서의 확산계수를 과소평가하는 것임을 밝혔다.

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상관패턴을 감소시키는 새로운 오차확산계수 (A New Error Diffusion Coefficients Reducing Correlation Pattern)

  • 박장식;손경식;김재호
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • v.2 no.2
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    • pp.137-144
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    • 1999
  • 오차확산법은 계조화상을 이진화상으로 재현하는 것이 우수하지만 이진화상에 상관패턴이 생긴다. 본 논문에서는 오차확산계수의 주파수 분석을 통해서 상관패턴을 제거하고 경계를 강조하는 새로운 오차확산계수를 제안한다. 주목화소의 앞줄은 경계를 강조하도록 확산계수를 정하고 주목화소의 앞화소의 확산계수를 계수들이 대칭이 되도록 정한다. 그리고 제안하는 오차확산계수는 1,2로 구성되어 있기 때문에 계산량이 작다. 실험을 통해서 제안하는 확산계수를 이용한 이진화상의 화질이 기존의 확산계수를 이용한 이진화상보다 우수한 것을 보인다.

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콘크리트의 염소이온 확산계수의 시간의존성에 대한 실험적 고찰 (Experimental Study on the Time-dependent Property of Chloride Diffusivity of Concrete)

  • 최두선;최재진
    • 대한토목학회논문집
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    • v.29 no.4A
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    • pp.365-371
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    • 2009
  • 콘크리트 중의 염화물이온 확산특성의 평가는 농도 차에 의한 방법이 보통이지만, 이 방법은 보통 수개월에서 수년으로 많은 시간이 소요된다. 따라서 최근의 연구는 주로 전위차를 이용하여 염화물이온의 이동을 전기적으로 촉진시켜 전기화학적 이론으로 해석하는 촉진 염화물 확산계수 평가 방법들이 주로 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 촉진시험 방법 중 하나인 Tang 등의 방법을 이용하여 구한 염화물이온 확산계수와 인공해수 침지시험을 통하여 구한 농도차 염화물이온 확산계수와의 비교 평가를 실시하였다. 포틀랜드시멘트 콘크리트 및 고로슬래그미분말을 시멘트 질량의 40 및 60% 혼합한 고로슬래그미분말 혼합 콘크리트에 대하여 각각 물-결합재비 40, 45, 50 및 60%로 하여 촉진 염화물이온 침투깊이 및 염화물이온의 확산계수를 평가하였다. 염화물이온의 확산계수 및 침투깊이는 시멘트의 수화가 진행될수록, 물-결합재비가 작을수록 크게 감소하였다. 또한 시험 방법별 염화물이온 확산계수의 회귀분석 결과에 의하면, 촉진 및 침지시험으로부터 구한 염화물이온의 확산계수 사이에는 선형함수 형태의 상관관계가 있었으며 결정계수 0.96으로 좋은 상관성을 나타내었다.

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콘크리트에서의 방사성핵종 확산계수

  • 금동권;조원진;한필수
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • pp.839-844
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    • 1995
  • 처분장 구조물의 주요방벽 재료중의 하나인 콘크리트에서의 핵종확산계수를 측정하기 위하여 내부확산법을 적용하였다. 핵종은 양이온과 음이온을 대표하는 Cs 과 I 이었으며, 고체 시료는 양생된 순수시멘트 또는 시멘트와 모레를 섞은 몰타르로 물과 시멘트의 비 (W/C) 를 변화시켰다. 용액은 표준 제조방법에 따라 제조된 합성지하수이었다. Curve fitting 법을 이용한 모델과 실험의 비교로부터 핵종의 확산계수를 계산하였다. 순수시멘트의 경우 Cs 의 겉보기 확산계수는 1.7 $\times$ $10^{-12}$~1.4 $\times$ $10^{-11}$ m$^2$/sec 의 범위로 W/C 가 증가할수록 컸으며 I 는 2.9 $\times$ $10^{-14}$ ~ 1.0 $\times$ $10^{-l3}$ $m^2$/sec의 범위로 또한 W/C 에 따라 증가하였다. 몰타르의 경우 W/C 가 클수록 Cs 의 확산계수는 증가하였으나 I 에 대해서는 큰 변화를 보여주지 않았다 본 실험에서 얻어진 핵종의 유효확산계수값이 $10^{-13}$ ~ $10^{-10}$ m$^2$/sec의 범위를 갖는 것으로 보아 공극확산이 핵종확산의 지배 메커니즘임이 예상되었다.

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염소이온 노출개시시기를 고려한 기존 확산계수 모델 수정제안 (Chloride Diffusion Coefficient Model Considering the Initiation Time of Exposure to Chloride Environment)

  • 김기현;차수원
    • 한국콘크리트학회논문집
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    • v.21 no.3
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    • pp.377-386
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    • 2009
  • ACI life-365 기준확산계수 모델은 NT build 443 방법에 의한 시험 결과들로부터 만들어졌다. 이 방법은 침지기간 동안의 시간평균 확산계수를 구하는 방법이므로 ACI에서는 침지기간 동안의 시간평균 확산계수를 기준확산계수로 정의한 것이다. ACI 모델에서는 재령에 따른 감소효과를 지수함수 형태로 표현하고 있으므로 이를 고려한 ACI 기준확산계수 모델의 수정이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 염소이온 노출개시기를 고려한 확산방정식의 해석해를 유도하고, 이를 사용하여 NT build 443 방법의 시간평균 확산계수를 기준재령의 확산계수로 변환하였다. 연구결과 life-365 기준확산계수 모델은 기존 값 보다 10% 정도 증가되고 수정되어야 함을 밝혔으며, 이에 따라 NT build 443 방법과 NT build 492 방법의 기존관계를 수정하여 내구수명 평가에 이용할 수 있도록 하였다. JCI 확산계수모델과 ACI 확산계수모델의 직접적인 비교를 위하여 JCI 확산계수모델에 대응하는 기준확산계수를 유도하였으며, 이를 통해 JCI 모델보다 ACI 모델이 더 보수적인 결과를 나타내는 것을 확인하였다.