• Journal of Biosystems Engineering
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• 제26권6호
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• pp.553-562
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• 2001

The greenhouse heating system with heat pump and latent heat storage was built for development of simulation model and validation. The computer simulation model for the system to predict temperature of air, soil surface and cover film in the greenhouse were developed and its validity was justified by actual data. From the analysis of experimentally measured and the simulation output, following results were obtained. 1. The expected values of inside air temperature for the greenhouse with a heat pump and a latent heat storage system were very much close to the experimental values at the error range of 1.0$\^{C}$. 2. The expected values of soil surface temperature fur the geenhouse with a heat pump and a latent heat storage system were very much close to the experimental values at the error range of 1.0$\^{C}$. 3. The expected values of thermal energy flow fur the greenhouse with a heat pump and a latent heat storage system were very much close to the experimental values at the error range of 167.2kJ/m$^2$h. 4. Heat lass value of day time was found to be larger than that of night time as much as 1.11 time. 5. At day time. the inside air temperature was shown to be higher than the set point of 7.0$\^{C}$. At night time, the inside air temperature was controlled in order to maintain higher temperatures than the set point.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.347-350
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• 2006

로켓 추진제 등급에 속하는 고농도 과산화수소는 상온에서 저장 가능한 단일추진제로써 최근 환경 문제가 대두되면서 재조명을 받고 있다. 본 연구에서는 과산화수소를 추진제로 사용하고 저/고온부 촉매, 즉 이원 촉매 시스템을 이용하는 가스발생기에 대한 연구를 수행하였다. 저온에서 반응 특성이 우수하고 냉시동이 가능한 $K_2MnO_4$와 고온용 촉매인 $La_{0.8}Sr_{0.2}CoO_3(LSC)$ 촉매를 결합한 결과 기존의 낮은 성능을 가지는 단일 촉매 가스발생기에 비해 매우 높은 효율을 보였다. 이는 로켓 상단의 자세제어, 소형 위성용 추력기, 터보 펌프 구동을 위한 가스발생기 등으로 확장될 수 있다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.105-105
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• 2018

스테인리스강은 내식성과 내구성이 우수하여 파이프 및 일반 구조용 고온재료에 널리 사용된다. 그러나 선박 및 해양플랜트 등의 고부가가치 산업에 사용될 경우 내피로성, 내구성 및 내식성이 더욱 요구되고 있다. 특히 해수 환경 하에서 스테인리스강은 재료 표면의 부동태 피막 파괴로 공식 또는 틈부식에 의한 국부부식을 초래하여 해양환경용 재료로 사용하는데 제한적이다. 플라즈마 이온질화는 저온에서 열처리가 가능하며 재료의 변형이 없어 스테인리스강에 널리 적용되는 열화학적 표면처리 기술이다. 플라즈마 이온질화는 일반적으로 고온에서 실시하여 스테인리스강의 기계적 특성을 향상시키는 목적으로 주로 적용하였으나, 저온-플라즈마 이온질화 처리 시 질소의 확산계수 증가로 표면에 S-phase 생성에 기인하여 부식 저항성이 향상된다고 알려져 있다[1-2]. 그러나 해수 펌프, 밸브, 스트레이너(Strainer) 등의 해양 환경용 기자재로 널리 사용되고 있는 주조 스테인리스강에 대한 플라즈마 이온질화 적용과 그 연구는 미비하다. 따라서 본 연구에서는 주조용 스테인리스강에 대하여 플라즈마 이온질화 기술을 적용하여 공정온도에 따른 해수 내 전기화학적 부식 특성을 규명하였다. 플라즈마 이온질화 공정은 $25%N_2$와 $75%H_2$ 비율로 $350^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$의 공정온도에서 10시간 동안 실시하였다. X-선 회절분석을 통해 공정온도 변수에 따른 표면에 형성된 질화층의 상변화를 분석하였다. 또한 비커스 경도계를 이용하여 표면경도를 측정하여 기계적 특성 향상을 확인하였다. 전기화학적 부식 실험 후 표면 손상 형상 관찰, 무게 감소량 및 손상 깊이 계측을 통해 공정 온도와 부식 저항 특성을 규명하였다. 또한 타펠 분석을 통해 모재와 플라즈마 이온질화 온도 변수에 따른 부식 속도를 비교 분석하였다.

• 핵의학기술
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• 제26권2호
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• pp.15-19
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• 2022

전립선암 환자의 전이성 질환 진단을 위해 사용되는 양전자 방출 단층촬영용 [⁶⁸Ga]PSMA-11 주사액은 자동화 생산 방법을 통해 높은 재현성과 우수한 방사화학적 수율 및 순도를 얻을 수 있으며 제조 시 작업자의 방사선 피폭을 최소화할 수 있다. 이를 위해 적용한 비 카세트 방식과 카세트 방식의 자동 합성 방법을 소개하고 비교하고자 한다. [⁶⁸Ga]PSMA-11 주사액의 자동화 생산을 위해 ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga generator 50 mCi(iThemba LABS, Johannesburg, South Africa), 주사기 펌프 NE-1000(New Era Pump System, New York, USA)을 사용하였으며, 자동 합성 장치는 비 카세트 방식의 TRACERlab FXN pro(GE Healthcare, Liege, Belgium)와 카세트 방식의 BIKBox(BIK THERAPEUTICS Inc., Seongnam-si, Republic of Korea)를 사용하였다. 0.6 N 염산 용액 6 mL의 주사기가 장착된 실린지 펌프를 ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga generator의 inlet-line과 연결하고 outlet-line은 자동 합성 장치와 연결한 후 자동 합성장치와 동시에 작동하였으며, 2 mL/min의 속도로 ⁶⁸Ga을 용출하였다. 초기 약 1.7 mL은 waste vial로 용출 시켰고, 그 후 2.5 mL은 반응용기로 용출하여, 방사능 농도가 높은 2.5 mL의 용액만 표지 과정에 이용하였다. 반응 용액의 pH를 HEPES buffer 용액으로 조절한 후 전구체와 95 ℃에서 15분간 반응하였으며, C18 light 카트리지를 이용, 분리·정제 하였다. 50% 에탄올/생리식염수 희석액으로 최종 화합물을 용출하고 생리식염수를 추가한 후 멸균 필터 함으로써 제조를 완료하였다. 각각의 자동 합성 장치에서 제조된 [⁶⁸Ga] PSMA-11 주사액의 품질관리를 시행하고 장단점을 비교하였다. 총 합성 시간은 각각 25±3분(비 카세트 방식), 23±3분(카세트 방식)이 소요되었으며, 방사화학적 수율은 멸균 필터 후 비 카세트 방식이 65.5±5.7%(n=45, non-decay corrected), 카세트 방식이 61.6±4.8%(n=98, non-decay corrected)였다. 비 카세트 방식은 장비 세척과 시약 준비 시간으로 인해 합성 전 준비 시간이 약 120분 소요되었고, 카세트 방식은 세척과 시약 준비 과정이 없어 합성 전 준비 시간은 약 20분 소요되었다. 비 카세트 방식 자동 합성 방법은 방사화학적 수율과 비용적 측면에서 카세트 방식 대비 높은 장점을 가지나, 제조 준비 단계에서의 편의성과 장비 유지 보수 측면에서는 카세트 방식이 장점을 가진다.

• 한국광물학회지
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• 제20권4호
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• pp.277-287
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• 2007

망간단괴의 분말과 채광과정에서 함께 유입되는 해저퇴적물이 양광과정에 어떠한 영향을 끼치는지 파악하기 위하여 망간단괴의 분화정도와 망간단괴의 분말과 해저퇴적물의 물리적 특성을 파악하였다. 망간단괴의 자체분화율과 파쇄분화율은 각각 약 27%와 3%로, 총 분화율은 약 30%정도이다. 망간단괴의 탁도는 초기에는 매우 높은 값(약 3,100)을 보이나 시간에 따라 급격히 감소하여 1 h 후에는 반으로(약 1,570) 줄어든다. 해저퇴적물 시료는 초기의 약 1,850의 높은 값에서 1 h 후 1,310, 2 h 후 약 1,110으로 빠른 감소를 보이나 망간단괴에 비해 느린 감소를 보인다. 그러나 시추용 이수제로 사용되는 Na-벤토나이트는 초기 820에서 1 h 후 730, 2 h 후 700으로 매우 변화가 적다. 망간단괴의 점도는 $1.4{\sim}1.5cP$이며, 해저퇴적물의 점도는 1 cP 미만으로 매우 낮다. 반면 Na-벤토나이트의 점도는 초기 37.2에서 시간이 갈수록 증가하여 30 min 후에는 86.4cP의 값을 보인다. 망간단괴의 탁도 초기 값이 높은 것은 망간단괴 자체의 짙은 색깔에 의한 것으로 생각되며, 높은 비중으로 쉽게 침전되어 탁도의 빠른 감소를 보인다. 해저퇴적물은 매우 미립으로 쉽게 분산되어 초기에는 높은 값을 보이나물과 결합하여 겔을 형성하기보다 응집되어 쉽게 침전되므로 탁도의 빠른 감소를 보이게 된다. 그러나 이들 망간단괴 및 퇴적물의 구성광물은 거의 비팽윤성으로 겔을 형성하지 않아 매우 낮은 점도 값을 보인다. 이러한 특성으로 미루어 보아 망간단괴의 파쇄된 분말이 양광과정에서 양광관이나 수중펌프의 내부에 강하게 점착되어 스케일링을 형성할 가능성은 비교적 낮을 것으로 생각된다. 반면 채광과정에 유입된 해저퇴적물도 그 특성상 망간단괴의 부양을 쉽게 할 수 있는 이수로서의 역할은 거의 할 수 없을 것으로 생각되며, 매우 미립이므로 양광 후 분리는 쉬우나 해상에서 폐기처리 할 경우 환경적인 문제의 가능성을 있을 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권5호
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• pp.543-547
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• 2015

고강도 철근을 생산하기 위해서는 템프코어(Tempcore)라고 불리는 냉각 공정이 적용되고 있는데, 템프코어를 이용하면 합금원소를 첨가하지 않고 Mild steel 로부터 강도 및 용접성이 우수한 철근을 생산 할 수 있다. 하지만 현장 설비를 이용하여 다양한 냉각 조건과 화학성분 변경의 영향을 평가하기에는 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 템프코어 공정을 모사하기 위한 장치를 개발하였으며, 이를 이용하여 경화된 표층부, 중간영역, 연한 내부 조직으로 이루어진 템프코어 조직을 구현하였다. 실험장치는 현장 설비와 동일한 Cooler 1 기가 장착되었고, 12~13 bar 의 압력과 최대 $50m^3/h$의 유량을 공급하는 펌프라인으로 구성되어 있다. 항복강도를 기준으로 400 MPa 이상을 요구하는 강종인 SD400 모사 결과 경화층 면적비 및 냉각 깊이 별 경도가 제품과 잘 일치함을 알 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권3호
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• pp.217-224
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• 2003

To find out heating load and to determine the power of heat pump compressor for the Ondol room heating the COP of heat pump, the variation of Ondol room air temperature, the variation of ambient temperature and power consumption of heat pump are analyzed. The results from this study were summarized as follows: 1. The COP of the heat pump in close loop decreased as the ambient air temperature. The COP was 2.26 when the temperature difference of condenser was $20\pm3^{\circ}C$. 2. The Ondol surface temperature was $25\pm3^{\circ}C$ when the hot water of $40^{\circ}C$ was supplied from hot water storage tank to the Ondol and the temperature difference between the Ondol surface and the room air temperature was $7~8^{\circ}C$. 3. The ratio of thermal conduction heating load to total heating load in Ondol heating space was found to be 83% and ratio of ventilation heating load was 17%. Therefore, the thermal conduction heating load was confirmod to be a major heating load in Ondol heating space. 4. In case of the ambient temperature of $3.2^{\circ}C$, the efficiency of heat exchange of Ondol heating system was 85%. 5. The heating load per Ondol heating surface area and volume of Ondol room space were theoretically analyzed. In case of the room temperature of $20^{\circ}C$ and the ambient temperature of $-3.2~3.8^{\circ}C$, the heating load per Ondol surface area was 115.8~167.6kJ/h ㆍ㎥ and per Ondol mom space volume was 50.2~72.7kJ/h ㆍ㎥. 6. The compressor power of heat pump fur the Ondol room heating could be determined with the heating load analyzed in this study In case of the Ondol room air temperature of 17~2$0^{\circ}C$ and the ambient temperature of -5~3.8$^{\circ}C$, the compressor power of heat pump per Ondol surface area was analyzed to be $2.3\times10^{-2}psm^2$, and per volume of Ondol room space $1.0\times10^{-2}1.4\times10^{-2}ps/m^2$ps.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.673-680
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• 2017

흡수정은 댐이나 저수지에 저장된 물을 흡입하여 사용하는 설비이다. 흡입한 다량의 물은 화력 및 원자력 등의 대형 발전소의 냉각시스템에 사용된다. 특징으로 흡입 유량과 흡수정의 비가 작으면 흡입구 주변에서 유속이 증가한다. 이로 인해 와류나 선회류의 불균형 유동이 발생된다. 불균형 유동은 흡수정의 성능을 저하나 고장의 원인이 된다. 해결하기 위한 다양한 방법이 고안되고 있으나 최저수위 일 경우 정확한 해결 방법을 찾지 못하고 있다. 가장 효율적인 해결방법으로는 AVD를 설치하거나 관로를 길게하는 방법이 있다. 이렇게 설치된 구조물이 유동의 흐름을 균일하게 만들어 주기 때문이다. 본 논문에서는 관로의 길이와 AVD의 형태 변화에 따른 흡수정 내의 유동특성을 수치해석으로 분석한다. 수치해석을 위하여 수정의 흡입부, 섬프, 펌프의 3단계로 분리하여 모델링하였다. 격자는 해석의 정확도를 위해 흡입부는 비조밀, 흡수정과 AVD는 조밀하게 하였다. ANSYS ICEM-CFD 14.5를 이용하여 120~150만개의 격자를 생성하였고 Tetra grid와 Prism grid를 혼용하였다. 해석을 위해 상용 CFD 프로그램인 ANSYS CFX14.5의 SST 난류모델을 선정하였다. 조건으로 H.W.L 6.0m, L.W.L 3.5, Qmax 4.000 kg/s, Qavg 3.500 kg/s Qmin 2.500 kg/s로 설정하였다. 보텍스 각도와 속도분포로 해석한 결과는 다음과 같다. Ext E-type의 AVD를 설치한 흡수정이 최고수위 일때 합격하였다. 추후, Ext E-type을 기본으로 하여 최저수위일 때 만족하는 연구가 필요하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.802-808
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• 2019

직류전동기는 속도제어가 간단하고, 출력 토크특성이 우수한 장점으로 윈치나 카고 펌프 모터 등으로 선박에서 많이 사용되었으며, 전기추진선박이 도입된 초기에는 선박용 추진전동기로도 적용되었다. 하지만 브러시와 정류기와 같은 기계적 정류장치의 단점으로 인해 최근에는 직류전동기와 전기적인 특성은 매우 유사하지만 기계적인 정류장치를 설치하지 않고 반도체 소자를 이용한 전자적인 정류장치를 사용하는 브러시리스 직류전동기의 사용이 증가하고 있다. 기존의 브러시리스 직류전동기를 구동하기 위한 인버터 시스템은 2상여자방식을 사용하므로 역기전력파형이 사다리꼴모양으로 되며, 이로인해 전류가 흐르는 권선이 바뀌는 상전류 전환 구간에서 고조파와 토크리플이 발생하게 된다. 이러한 고조파와 토크리플을 저감하기 위한 다양한 방안이 연구되어 발표되었으며, 본 연구에서는 전력분석프로그램을 이용하여 브러시리스 직류전동기의 구동회로에 비례적분 속도전류제어기 알고리즘을 구현한 Cascaded H-Bridge 멀티레벨 인버터를 적용하였다. 모델링한 브러시리스 직류전동기의 시뮬레이션을 통해 제안하는 전동기의 구동방식을 적용하는 경우에 기존의 구동방식에 비해 전동기 입력측 전압파형 개선과 고조파 및 토크리플이 현저히 저감되는 결과를 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제18권1호
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• pp.29-35
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• 2007

현재 국내 화력발전소에서 운영중인 일부 배연탈황설비는 건설비 절감을 위해 설계시 여유율을 축소하여 비정상상태에 대응이 어렵고, 노후화 등으로 탈황효율이 저하하는 등 일부의 문제점이 제기되고 있다. 이러한 문제점에 대응하기 위해, 본 논문에서는 흡수액의 pH, 입구 $SO_2$ 농도, 운전 단수 변경 및 liquid distribution ring (LDR) 등의 탈황설비의 운전 조건 변경에 따른 탈황율을 검토하였으며, sulfite 이온 및 Al/Fx 이온이 석회석의 blinding에 미치는 효과에 대해 실험하였다. 흡수액 재순환 펌프를 3대 운전하였을 때는 2대 운전했을 때와 비교하여 탈황율이 최대 12% 향상하였고, LDR을 설치함에 따라 탈황효은 약 2~7%가 향상하였다. Limestone blinding 현상이 발생한 흡수액에 dibasic acid (DBA)를 500, 1,000 ppm 주입하였을 때 흡수액 용존산소가 0.5 ppm 이상 증가하며, limestone blinding 현상을 완화하였다. 흡수액 중에 $Al^{3+}$, F- 이온이 공존한 경우 석회석 용해속도는 20% 감소하였다.