• 제목/요약/키워드: $CO_{2}$ capture

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전산유체역학을 활용한 개수로형 UV소독장비의 해석기법 연구 (Study on CFD Methodology for a Open Channel Type UV Reactor)

  • 황우철;박정규;김현수;이경혁;조진수
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.54-59
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    • 2015
  • The performance of UV reactor which is used in water treatment is strongly affected by UV fluence rate and water flow in the UV reactor. Therefore, CFD tools are widely used in designing process of UV reactors. This paper describes the development of a computational fluid dynamics (CFD) methodology that can be used to calculate the performance of open channel type UV reactor used in wastewater treatment plant. All computations were performed using commercial CFD code, CFX, by considering three dimensional, steady, incompressible flow. The Eulerian-Eulerian multi-phase method were used to capture the water-air interface. The MSSS model, provided by UVCalc3D, was used to calculate the UV intensity field. The numerical predictions and calculated UV Dose were compared with experimental dataset to validate the CFD methodology. The reactor performance based on MS2 log reduction was well matched with measurements within 6%.

이산화탄소 주입에 따른 포항 영일만 대수층 안정성평가 (The Stability Assessment of an Aquifer in Pohang Yeongil Bay due to CO2 Injection)

  • 김남훈;정형식;김관덕;정훈영;신현돈;권이균;최종근
    • 지질공학
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    • 제28권2호
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    • pp.183-192
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    • 2018
  • 대수층에 이산화탄소를 주입하여 저장하는 것은 대기 중 이산화탄소 농도를 저감하는데 중요한 역할을 한다. 하지만 이산화탄소 주입 시 대수층의 압력증가로 단층 재활성화가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 예방하기위해 이산화탄소 주입에 따른 대수층 압력변화를 분석하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 포항영일만 지질모델의 이산화탄소 주입정에서 450 m 떨어진 EF1 단층과 530 m 떨어진 EF2 단층에 대해 안정성 분석을 수행하였다. 약 2년 동안 이산화탄소의 주입과 중단을 반복하는 두 가지 시나리오에서 대수층 압력변화가 단층에 영향을 주는지 일일주입량(20 tons, 40 tons, 100 tons)에 따라 분석하였다. 또한 각 일일주입량 별로 계획 주입량과 예측 주입량을 비교하였다. 이산화탄소 일일주입량이 20 tons인 경우 단층에서의 최대압력이 단충 재활성압의 65% 수준으로 단층의 재활성화 가능성이 낮았다. 일일주입량이 40 tons과 100 tons으로 증가해도 단층에서의 최대 압력이 단층 재활성압의 각각 71%와 80% 정도이다. 또한 일일주입량이 20 tons인 경우와 40 tons인 경우 계획 주입량과 예측 주입량이 거의 일치하였지만 100 tons인 경우 주입정의 공저압력 허용한계로 인해 시뮬레이션 예측 주입량이 계획 주입량에 미치지 못하였다.

상이한 화학적 구조를 가진 이산화탄소 흡수제의 열화특성 (Degradation Characteristics of Carbon Dioxide Absorbents with Different Chemical Structures)

  • 김준한;이지현;장경룡;심재구
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.883-892
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    • 2009
  • 본 논문에서는 대표적인 이산화탄소 흡수제인 알칸올아민계 흡수제(MEA, AMP, DEA, MDEA)를 사용하여 각 흡수제의 구조에 따른 열화특성을 평가하였다. 흡수제의 열화는 산화성열화(oxidative degradation)와 열적열화(thermal degradation)의 두 가지로 나누어 생각할 수 있다. 산화성열화 실험은 $30^{\circ}C$$60^{\circ}C$의 저온 실험장치에서 이산화탄소 ($CO_2$)와 산소($O_2$)에 대한 열화도를 평가하였으며 열적열화는 $130^{\circ}C$$150^{\circ}C$의 고온에서 이산화탄소에 대한 열화도를 평가하였다. 실험 결과, 흡수제의 산화성열화는 DEA의 열화가 가장 크게 나타났다. 또한, 흡수제의 열적열화는 $150^{\circ}C$에서 대부분의 흡수제에서 발생하였는데 그 중 MEA와 DEA의 열화가 가장 심하였다. 결론적으로 내열화성 측면에서 1차 아민이지만 3차 탄소에 결합되어 입체장애를 갖는 AMP가 가장 우수한 흡수제인 반면, 2차 아민이며 분자내 OH기를 2개 가지며 아민이 노출된 DEA가 열화도 측면에서 가장 좋지 못한 흡수제로 나타났다. 본 논문에서는 다양한 흡수제의 기본구조에 따른 열화 안정성을 평가하여 이산화탄소 흡수를 위한 알칸올아민 흡수제 개발의 기초 자료를 제시하고자 하였다.

위성영상과 GIS를 활용한 CO2 지중저장 후보지 선정 (Optimal Site Selection of Carbon Storage Facility using Satellite Images and GIS)

  • 홍미선;손홍규;정재훈;조형식;한수희
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.43-49
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    • 2011
  • 지구온난화의 주범인 이산화탄소가 국제적으로 문제가 되고 있는 가운데, 이산화탄소의 농도 증가를 억제시키기 위해 이산화탄소를 포집하여 장기간 안정적으로 저장시킬 수 있는 탄소 포집 및 저장(Carbon Capture and Storage: CCS) 기술의 개발이 요구되고 있다. CCS 기술은 이산화탄소 저감 방안 중 가장 직접적이고 현실적인 방안으로 각광을 받고 있으나, 이산화탄소 최적 저장지의 선정 및 이산화탄소 지중저장이 야기할 수 있는 부수적인 영향에 대한 분석이 요구된다. 본 연구에서는 경상분지를 대상으로 GIS 기법을 이용하여 CCS 설비를 위한 적지 분석을 수행하고, 현황분석 및 법적분석을 수행하였다. 적지분석에는 지질도, 수치표고모형, 경사도, 토지피복도를 이용한 경중률 분석이 사용되었으며, 현황분석에는 고해상도 위성영상을 활용하였다. 그 결과 연구대상지내 이산화탄소 저장시설 설치를 위한 최적후보지가 선정되었으며, 마지막으로 법적분석에서는 탄소 저장과 관련된 현행 규정 및 탄소 저장시설의 설비 시 문제가 될 수 있는 각종 법적 사항을 조사하였다.

통화(通貨)·물가(物價)·명목임금(名目賃金)의 장단기(長短期) 동학(動學)에 관한 연구(硏究) (Structural Shocks of the Korean Economy: A Structural VAR Approach)

  • 전성인
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제14권1호
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    • pp.37-60
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    • 1992
  • 본고(本稿)에서는 실질(實質)GNP, 총통화(總通貨), GNP디플레이터, 전산업명목임금(全産業名目賃金)으로 구성된 체계에서의 구조적(構造的) 벡터자기회귀모형(自己回歸模型)을 추정하였다. 구조적(構造的) 요인(要因)으로는 총수요(總需要)(DEMAND), 총통화(總通貨)(SUPPLY), 안정화정책(安定化政策)(STBLZTN), 그리고 임금충격(賃金衝擊)(WAGE)을 추정, 복원하였다. 모형내(模型內)의 모든 변수(變數)는 단위근(單位根)을 하나씩 보유하고 있고, 4변수간에 공적분(共積分)이 존재함도 확인되었다. 구조요인(構造要因)을 복원한 뒤에는 이를 이용하여 충격반응분석(衝擊反應分析)을 행해 각 요인의 동태적인 효과를 살펴보았다. 추정결과는 대체적으로 표준적인 케인즈모형(模型)과 부합하였으나 때때로 한국경제(韓國經濟)에만 독특한 현상도 발견되었다.

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생물학적 칼슘화에 의해 생성된 CaCO3 광물의 정량분석 방법 비교 평가 (Comparative Assessment of Quantitative Methods determining the Amount of Calcium Carbonate Minerals derived from Biocalcification)

  • 안창민;배영신;함종헌;천승규;김창균
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제18권5호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • This study was performed to develop a method for quantitative analysis obtaining the amount of calcium carbonate minerals formed when Ca salts biomimetically reacted with carbon dioxide. There were two methods compared; 1) volumetric calcimeter method that determining the amount of released carbon dioxide after calcium carbonate minerals were acidified by 4N HCl and 2) Thermogravimetry-Differential Thermal Analysis (TG-DTA) adopting differential decomposition temperature breaking-up the structural link within calcium carbonate minerals. The comparisons were made by batch experiment (i.e., biocalcification process) along with control (i.e., nominal concentration of $CaCO_3$ prepared). For the control, TG-DTA took a minor root mean square deviation (RMSD) of 1.1~5.9 mg, whereas volumetric calcimeter exposed a greater RMSD of 28.3 mg. For the biocalcification, the amount of $CaCO_3$ was more precisely obtained for TG-DTA rather than that of volumetric calcimeter. It was decided that TG-DTA was more successfully used for quantitative analysis to observe the amount of calcium carbonate minerals derived from biocalcification.

실험적으로 제작한 Videodensitometer의 디지털 영상처리와 임상적 적용에 관한 연구 (DIGITAL IMAGE PROCESSING AND CLINICAL APPLICATION OF VIDEODENSITOMETER)

  • 박관수;이상래
    • 치과방사선
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    • 제22권2호
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    • pp.273-282
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    • 1992
  • The purpose of this study was to propose the utility which was evaluated the digital image processing and clinical application of the videodensitomery. The experiments were performed with IBM-PC/16bit-AT compatible, video camera(CCdtr55, Sony Co., Japan), an color monitor(MultiSync 3D, NEC, Japan) providing the resolution of 512×480 and 64 levels of gray. Sylvia Image Capture Board for the ADC(analog to digital converter) was used, composed of digitized image from digital signal and the radiographic density was measured by 256 level of gray. The periapical radiograph(Ektaspeed EP-21, Kodak Co., U. S. A) which was radiographed dried human mandible by exposure condition of 70 kVp and 48 impulses, was used for primary X-ray detector. And them evaluated for digitzed image by low and high pass filtering, correlations between aluminum equivalent values and the thickness of aluminum step wedge, aluminum equivalent values of sound enamel, dentin, and alveolar bone, the range of diffuse density for gray level ranging from 0 to 255. The obtained results were as follows: 1. The edge between aluminum steps of digitized image were somewhat blurred by low pass filtering, but edge enhancement could be resulted by high pass filtering. Expecially, edge enhancement between distal root of lower left 2nd molar and alveolar lamina dura was observed. 2. The correlation between aluminum equivalent values and the thickness of aluminum step wedge was intimated, yielding the coefficient of correlation r=0.9997(p<0.00l), the regression line was described by Y=0.9699X+0.456, and coefficient of variation amounting to 1.5%. 3. The aluminum equivalent values of sound enamel, dentin, and alvolar bone were 15.41㎜, 12.48㎜, 10.35㎜, respectively. 4. The range of diffuse density for gray level ranging from 0 to 255 was wider enough than that of photodenstiometer to be within the range of 1-4.9.

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드롭랜딩 시 착지형태에 따른 충격흡수구간의 운동역학적 특성 (The Biomechanical Properties of the Shock Absorption Phase during Drop Landing According to Landing Types)

  • 박규태;유경석
    • 한국운동역학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.29-37
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    • 2015
  • Objective : The purpose of this study was to investigate the biomechanical properties of shock absorption strategy and postural stability during the drop landing for each types. Methods : The motions were captured with Vicon Motion Capture System, with the fourteen infra-red cameras (100Hz) and synchronized with GRF(ground reaction force) data(1000Hz). Ten male soccer players performed a drop landing with single-leg and bi-legs on the 30cm height box. Dependent variables were the CoM trajectory and the Joint Moment. Statistical computations were performed using the paired t-test and ANOVA with Turkey HSD as post-hoc. Results : The dominant leg was confirmed to show a significant difference between the left leg and right leg as the inverted pendulum model during Drop Landing(Phase 1 & Phase 2). One-leg drop landing type had the higher CoM displacement, the peak of joint moment with the shock absorption than Bi-leg landing type. As a lower extremity joint kinetics analysis, the knee joint showed a function of shock absorption in the anterior-posterior, and the hip joint showed a function of the stability and shock absorption in the medial-lateral directions. Conclusion : These findings indicate that the instant equilibrium of posture balance(phase 1) was assessed by the passive phase as Class 1 leverage on the effect of the stability of shock absorption(phase 2) assessed by the active phase on the effect of Class 2 leverage. Application : This study shows that the cause of musculo-skeletal injuries estimated to be focused on the passive phase of landing and this findings could help the prevention of lower damage from loads involving landing related to the game of sports.

순산소 연소를 위한 초저온 공기분리장치의 최적공정 설계 연구 (A Study on the Optimal Process Design of Cryogenic Air Separation Unit for Oxy-Fuel Combustion)

  • 최형철;문흥만;조정호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권5호
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    • pp.647-654
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    • 2018
  • 지구 온난화 문제 해결과 온실가스 감축을 위하여 화력발전소를 중심으로 순산소 연소를 통한 $CO_2$ 포집 기술이 개발되었으나, 산소 생산 비용이 높아 경제성이 떨어지는 문제를 가지고 있다. 순산소 연소에 필요한 대량의 산소(>2,000 tpd)를 생산하는 방법은 초저온 공기분리장치(ASU: Air Separation Unit)가 가장 적합한 것으로 알려져 있으나, 대부분 고순도(>99.5%) 산소 생산에 최적화되어 건설되었다. 이런 초저온 공기분리장치에서 순산소 연소에서 사용이 가능한 낮은 순도(90~97%)의 산소를 생산하고 공정을 최적화할 경우, 공정 효율이 높아져 산소 생산 비용 절감이 가능하다. 본 연구에서는 순산소 연소 발전시스템에 산소를 공급할 수 있는 초대형(>2,000 tpd $O_2$) ASU 개발을 위하여 공정 분석 및 비교 평가를 수행하였다. 상용 프로그램인 AspenHysys를 이용하여 산소 순도에 따른 회수율 및 전력소모량을 계산하고 공정의 효율을 평가하였다. 그 결과 ASU를 통해 순산소 연소에 공급되는 산소는 약 95%가 최적이며, 생산 공정 최적화 시 약 12~18%의 전력소모량 절감이 가능한 것을 확인 할 수 있었다.

미분탄 순산소 연소 운전 모드 전환 과정에 대한 Pilot 규모 설비에서의 실험적 연구 (An Experimental Study on Mode Switching from Air-firing to Oxy-firing in Pilot-scale Combustion Systems)

  • 최종균;나익환;이재욱;채태영;양원;김영주;김종안;서상일
    • 한국연소학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.12-20
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    • 2011
  • Oxy-coal combustion for $CO_2$ capture in coal power plants entails a mode switching from air-firing to oxyfiring. In this study, procedure of the mode switching was investigated and discussed through experiments in pilot scale facilities: (1) a 0.3 $MW_{th}$ furnace with a vertical single burner and a FGR(Flue Gas Recirculation) system (2) a 1 $MW_{th}$ furnace with horizontal 4 burners and a FGR system. Principle of the mode switching was established and performed with control of FD fan, FGR fan, ID fan and oxygen flow rates. We have found that equivalence ratio in the oxy-firing mode should be increased more than that in the air-firing to achieve stable mode switching. Control of FD, ID and FGR fans should be performed carefully in the mode switching, in the sense of complete combustion and flame attachment. Moisture contents in the ash and the flue gas recycled to the primary oxidizer stream should be removed to prevent condensation, corrosion and duct clogging.