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NTIS 바로가기한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.40 no.9, 2016년, pp.842 - 846
허필우 (Extreme Mechanical Engineering Research Division, Korea Institute of Machinery and Materials)
It's possible for a human to breathe under water, but the amount of dissolved oxygen in the water is small and a large amount of water is necessary to obtain sufficient dissolved oxygen from water. So, large separation system with large water pumps, having large surface areas, and large battery sour...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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수중에서 호흡하기 위해선 무엇을 이용해야 하는가? | 물속의 용존산소를 이용하면 물고기의 아가미 특성과 같이 사람이 수중에서 호흡이 가능하지만, 물속에 포함된 용존 산소의 양이 적기 때문에 사람이 호흡하기 위해 필요한 산소를 분리하기 위해서는 많은 양의 물이 요구된다[1]. 다른 방법으로 캐리어용액을 사용한 용존산소의 분리량을 증가할 수 있으며, 산소의 용해도가 높은 캐리어용액을 사용함으로써 용존산소를 농축하는 효과가 있다[2][3]. | |
캐리어용액의 특징은? | 따라서 먼저 물과 캐리어용액을 접촉하여 캐리어용액에 용존산소를 농축한 후 캐리어용액에서 농축된 용존산소를 분리함으로써 분리량을 증가하는 특징이 있다. 이러한 캐리어용액의 용해도는 물질의 종류에 따라 온도에 반응하는 경우도 있고, 광에 반응하는 경우도 있으며. 응용분야에 따라 물질을 선택하여 사용할 수 있다. 다만 캐리어용액이 필요한 점과 이를 순환하는 장치가 추가적으로 요구되므로 시스템이 복잡하고 사이즈가 큰 점이 응용분야에 따라서는 불편함과 사업화에 문제가 될 수 있다. | |
갑작스러운 사고에서 용존산소를 이용한 소형화된 분리장치를 이용하여 어떻게 생존이 가능한가 | 용존산소를 이용한 소형화된 분리장치가 개발되면 선박을 이용할 때, 갑작스런 사고로 익사의 위험이 있을 경우 구명조끼에 연동하여 호흡하는 장치로 이용이 가능하다[4]. 즉, 큰 파도가 밀려올 때 분리장치에서 공기호흡과 용존산소 호흡을 병행함으로써 위험한 상황에서 생존이 가능하다. 휴대형 수중호흡장치가 개발되면 해양 혹은 수중에서 사고 발생시 일정시간동안 생존이 가능하므로 빠른 대응이 이루어지면 구조가 가능하다[5]. 용존산소를 이용한 휴대형 수중호흡장치에 대한 연구는 크기를 소형화하면서 분리량을 증가하는 것이 가장 중요한 부분이다[6]. |
P. W. Heo, "Artificial gill technology," Machinery and Materials," vol. 22, no. 3, pp. 110-119, 2010.
N. Matsuda, K. Sakai, T. Nakamura, and R. Majima, "Temperature-controlled enhancement of oxygen uptake from water using oxygen carrier solution," Journal of Membrane Science, vol. 184, no. 1, pp. 17-26, 2001.
K. Nagase, F. Kohori, and K. Sakai, "Development of a compact artificial gill using concentrated hemoglobin solution as the oxygen carrier," Journal of Membrane Science, vol. 215, no. 1-2, pp. 281-292, 2003.
P. W. Heo and I. S. Park, "Separation of dissolved gas for breathing of a human against sudden waves using hollow fiber membranes," World Academy of Science, Engineering and Technology, vol. 69, pp. 1258-1261, 2012.
P. W. Heo and I. S. Park, "Separation of dissolved gases from water for a portable underwater breathing," World Academy of Science, Engineering and Technology, vol. 79, pp. 1066-1069, 2013.
P. W. Heo, "Separation characteristics of dissolved gases from water using a portable separation system with hollow fiber membrane modules," International Journal of Science and Engineering Investigations, vol. 4, no. 46, pp. 71-74, 2015.
P. W. Heo, "Increasing separation of dissolved gases using a portable system with hollow fiber membarne modules including two inlets," International Research Journal of Engineering and Technology, vol. 2, no. 8, pp. 1457-1460, 2015.
P. W. Heo, "Enhancement of separation of dissolved gas from water using synthesized exhalation mixed to inlet of a membrane module," International Journal of Science and Engineering Investigations, vol. 4, no. 46, pp. 59-64, 2015.
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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