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수중에 생성된 나노버블은 비표면적이 크고 버블표면에는 라디컬을 형성하고 있으며 그 내부에는 고압을 유지할 뿐만 아니라 브라운 운동을 하고 있다. 나노버블의 이러한 특성을 이용한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 특히, 버블은 축소되면서 더욱 고압을 갖게 되는데 이때 외부의 충격에 의해 버블이 파괴되는 경우 파괴와 동시에 고온을 발생시키게 된다. 그러나 버블의 붕괴는 실제 추적이 어려울 뿐만 아니라 측정하기도 어렵다.
본 연구는 고주파수 초음파를 사용하여 수중에서의 버블 붕괴 효과를 확인고자 하였다. 나노버블이 포함된 물과 포함되지 않은 증류수를 초음파 조사(照射) 후 시간에 따른 온도변화와 버블의 농도를 측정하였다. 버블이 포함된 물은 평균 농도 1.5±0.1×108 particles/ml의 자체 제작한 수소나노버블수를 사용하였으며 물의 온도변화측정은 간적인 방법을 이용하였으며 이를 위해 ...

수중에 생성된 나노버블은 비표면적이 크고 버블표면에는 라디컬을 형성하고 있으며 그 내부에는 고압을 유지할 뿐만 아니라 브라운 운동을 하고 있다. 나노버블의 이러한 특성을 이용한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 특히, 버블은 축소되면서 더욱 고압을 갖게 되는데 이때 외부의 충격에 의해 버블이 파괴되는 경우 파괴와 동시에 고온을 발생시키게 된다. 그러나 버블의 붕괴는 실제 추적이 어려울 뿐만 아니라 측정하기도 어렵다.
본 연구는 고주파수 초음파를 사용하여 수중에서의 버블 붕괴 효과를 확인고자 하였다. 나노버블이 포함된 물과 포함되지 않은 증류수를 초음파 조사(照射) 후 시간에 따른 온도변화와 버블의 농도를 측정하였다. 버블이 포함된 물은 평균 농도 1.5±0.1×108 particles/ml의 자체 제작한 수소나노버블수를 사용하였으며 물의 온도변화측정은 간적인 방법을 이용하였으며 이를 위해 열화상카메라를 이용하였다. 나노버블수에 초음파를 조사(照射)하는 경우 용액온도 변화는 버블붕괴에 따른 초기 1분 안에 대부분 발생되며 이후에는 초음파에 의한 버블붕괴보다는 진동에 의한 영향을 받는 것으로 판단된다. 증류수에 비해 나노버블수의 온도가 모두 높게 측정되었으며 진동자에 가해지는 전압의 크기와 개수가 증가할수록 초음파의 세기가 강해지면서 온도 증가량은 더 높게 측정되었다. 이후 직접적인 버블의 붕괴효과가 구현되는 경우 토양 정화 인체 내 암세포퇴치 등 다양한 분야에서 적용 가능할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The nanobubbles generated in water are large in non-surface aspect which allows the formation of radicals on their surface. Nanobubbles not only maintain high pressure inside, but they are also capable of Brownian motion. Previous studies have been conducted to investigate the characteristics of nan...

The nanobubbles generated in water are large in non-surface aspect which allows the formation of radicals on their surface. Nanobubbles not only maintain high pressure inside, but they are also capable of Brownian motion. Previous studies have been conducted to investigate the characteristics of nanobubbles. Most of these researches focused on the characteristic of nanobubble to increase its pressure inside while it is being shrunk. High temperature is generated when bubble is fractured by an external impact. Recently, many studies have been conducted because it is difficult to trace and destroy a fractured bubble. In this study, hydrogen nanobubbles were produced based on a self-technique that can store nanobubbles for a long period of time. The test was conducted to destroy nanobubbles in hydrogen nanobubble water and distilled water. In this current study, diffculty to track the bubble was observed. Ultrasonic waves were applied into the water to destroy a large quantity of bubbles and it was confirmed that the rise in water temperature is caused by the fracturing effect of bubbles. When ultrasonic waves were applied, the fracturing effect of bubbles are largely exhibited within the initial one minute or of the experiment. It has also been confirmed that the wattage of ultrasound has been significantly affected. If the fracturing effect of nanobubbles could be measured, it will be possible to apply this method positively to the extermination of pre-cells in the human body.