• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.238-241
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• 2007

We present an innovative method of multi-physics application involving energetic materials. Energetic materials are related to reacting flows in extreme environments such as fires and explosions. They typically involve high pressure, hish temperature, strong non-linear shock waves, and high strain rate deformation of metals. We use an Eulerian methodology to address these problems. Our approach is naturally free from large deformation of materials that makes it suitable for high strain-rate multi-material interaction problems. Furthermore we eliminate the possible interface smearing by using the level sets. We have devised a new level set based tracking framework that can elegantly handle large gradients typically found in reacting gases and metals. We show several work-in-progress applications of our algorithm including the Taylor impact test, explosive venting and additional confined explosion problems of modem interest.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.9-14
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• 1998

석탄가스화 복합발전시스템(Integrated Gasification Combined Cycle, IGCC)은 기존의 미분탄 연소 발전 방식에 비해 발전효율이 5-10%이상 높고, 공해물질 배출 특성에 있어서도 SOx와 NOx를 각각 95% 및 75% 이상 감소시키고 재는 용응 슬러 형태로 처리하는 발전시스템이다. 이와 같은 고효율 및 환경 친화적인 특성으로 인하여 IGCC 시스템은 차세대 석탄화력 발전 방식으로서 각광받고 있으며, 이미 선진 공업국들은 70년대 석유파동 이후 IGCC 기술의 개발을 활발히 진행하여, 최근에는 250MW 이상 출력의 상용화급 플랜트를 가동 또는 건설 중에 있으며, 머지않아 상업화에 도달할 전망이다. 또한 국내에서도 최근 전력 수요의 급증과 전 세계적으로 확산되고 있는 환경 규제의 강화 등으로 우리의 실정에 맞는 IGCC 공정의 개발이 활발히 진행되고 있다. (중략)

• 한국추진공학회지
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• 제23권3호
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• pp.44-50
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• 2019

HNIW는 고에너지 물질로 4가지 결정상(${\alpha},\;{\beta},\;{\gamma},\;{\varepsilon}$)을 가지고 있으며, 결정상에 따른 열적 특성이 변화하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 혼합형 고체 추진제의 한 종류인 나이트레이트 에스터 폴리이서(Nitrate Ester Polyester; NEPE)계열의 추진제에서 주로 사용되는 HNIW의 결정상에 따른 추진제점도, 기계적 물성 및 연소특성 변화를 관찰하였다. HNIW의 결정상에 따라 경화 추진제의 기계적 물성은 큰 변화가 없으나, 연소 특성에는 큰 차이를 보는 것으로 확인할 수 있었다. 추진제의 높은 밀도와 안정된 연소특성을 동시에 고려할 때, HNIW의 결정상은 NEPE계 추진제의 주요 인자로 확인할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.38-47
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• 2013

기존에 사용되어 온 추진제들은 연소 시 많은 양의 유해가스 발생으로 환경적인 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 고체 연료로 적용 가능한 tetrazine 계열의 저탄소 고질소 화합물인 TATTz와 BTATz에 대한 합성공정을 확립하였다. 또한, 문헌에 빠져있는 구체적인 공정법 및 특성 분석 결과를 서술하였다. 합성된 모든 물질들은 분광분석 (NMR, IR)을 이용한 구조분석, DSC를 이용한 열분석, 측정된 밀도와 계산된 생성열을 근거로 폭발속도, 폭발압력 등을 계산하였다(EXPLO5).

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1998년도 정기총회 및 학술논문 발표요지
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• pp.77-82
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• 1998

현재 온실 난방에 주로 이용되고 있는 난방기는 대부분이 화석에너지를 연료로 사용하고 있다. 따라서 생산비의 가중이 불가피하며, 또한 연소 과정에서 발생하는 배기 가스로 인하여 환경 오염이 문제시되고 있다. 따라서 태양에너지를 보다 더 적극적으로 활용할 수 있는 기술의 개발이 요구된다. 태양에너지를 시설 농업에 적극적으로 이용하기 위해서는 주간에 밀도가 낮은 태양에너지를 고밀도로 축열하여 기온이 급강하하는 야간의 보온에 활용하여야 한다. 주간의 온실내 잉여 태양에너지를 축열할수 있는 상변화 온도 3$0^{\circ}C$ 수준의 잠열축열재를 개발하기 위하여 수행한 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. SCD에 Borax를 0.0~5.0wt% 첨가하여 과냉도를 25.$0^{\circ}C$에서 $1.5^{\circ}C$ 이하로 조절하였으며, Borax의 적정 함량은 3.0wt%였다. 2. SCD에 Carbopol을 0.0~3.0wt% 첨가하여 상분리량을 70.0%에서 0.0%로 조절하였으며, Carbopol의 적정 함량은 1.5wt%였다.3. 축열재 내구성 검증을 위하여 0~1,500회의 상변화 사이클을 수행하였다. 이때 상변화 온도의 변화량이 $\pm$1.$0^{\circ}C$ 이하, 잠열량 변화가 $\pm$2.0 kacl/kg 이하로서 안정된 값을 보였다. 이상의 결과로 볼 때 축열재의 수명을 10년까지는 보장할 수 있는 것으로 판단되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.97-97
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• 2015

전 세계적으로 화석연료의 고갈 및 환경오염 문제를 해결하기 위해 신재생에너지에 대한 관심이 급증하고 있다. 이러한 신재생에너지에는 수소 에너지, 자연 에너지(태양열, 지열 등), 바이오 매스 에너지 등이 포함된다. 이 중 수소 에너지는 지구상에 풍부하게 존재하고 있는 물과 탄화수소로부터 얻어지며, 연소 시에도 다시 물을 형성하여 오염 물질을 배출하지 않는 차세대 무공해 에너지원으로써 주목을 받고 있다. 수소 제조를 위한 공정에는 수증기 개질 공정(steam reforming), 부분 산화(partial oxidation) 및 자열개질(autothermal reforming) 등이 있으며 실제로 생산되는 대부분의 수소는 탄소/수소비(1:4)가 높은 메탄($CH_4$) 가스를 이용한 메탄 수증기 개질 공정(steam methane reforming)을 통하여 제조된다. 이 때 수소 제조의 고효율화 및 저비용화를 위해서는 반응물에 대한 높은 선택도, 고활성도 및 높은 안정성을 갖는 촉매가 반드시 필요하며, 대표적으로 Ni, Pt, Ru 등이 보고되고 있다. 이러한 촉매들은 대부분 세라믹 pellet 형태로 제작되어 왔으나 열전도도가 낮고 물리적 충격에 취약하다는 단점이 존재한다. 따라서 우리는 이러한 단점을 극복하고, 촉매의 활성을 높이기 위하여 다공성 금속 합금 폼을 촉매 지지체로 도입하였다. 또한, 다공성 금속 합금 폼 표면에 촉매의 분산 및 안정성을 향상시키기 위해 지지체와 촉매 사이에 원자층 증착법을 이용하여 inter-layer를 도입하였다. 이들의 구조, 형태, 및 표면의 화학적 상태는 주사전자현미경, EDS (energy dispersive spectroscopy)가 탑재된 주사전자현미경, X-선 회절, 및 X-선 광전자 분광법을 이용하여 규명하였다. 더하여 정전압-전류 측정법 및 유도 결합 플라즈마 분광 분석기을 이용하여 전기 화학 반응을 유도하고, 반응 후 전해질의 성분분석을 통해 촉매와 지지체 간의 안정성을 평가하였다. 따라서 본 결과들은 한국진공학회 하계정기학술대회를 통해 좀 더 자세히 논의될 것이다.

• 한국연소학회지
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• 제11권4호
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• pp.9-13
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• 2006

Recent advances in energetic materials modeling and high-resolution hydrocode simulation enable enhanced computational analysis of bio-medical treatments that utilize high-pressure shock waves. Of particular interest is in designing devices that use such technology in medical treatments. For example, the generated micro shock waves with peak pressure on orders of 10 GPa can be used for treatments such as kidney stone removal, transdermal micro-particle delivery, and cancer cell removal. In this work, we present a new computational methodology for applying the high explosive dynamics to bio-medical treatments by making use of high pressure shock physics and multi-material wave interactions. The preliminary calculations conducted by the in-house code, GIBBS2D, captures various features that are observed from the actual experiments under the similar test conditions. We expect to gain novel insights in applying explosive shock wave physics to the bio-medical science involving drug injection. Our forthcoming papers will illustrate the quantitative comparison of the modeled results against the experimental data.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.213-217
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• 2006

Recent advances in energetic materials modeling and high-resolution hydrocode simulation enable enhanced computational analysis of bio-medical treatments that utilize high-pressure shock waves. Of particular interest is in designing devices that use such technology in medical treatments. For example, the generated micro shock waves with peak pressure on orders of 10 GPa can be used for treatments such as kidney stone removal, trans-dermal micro-particle delivery. and cancer cell removal. In this work, we present a new computational methodology for applying the high explosive dynamics to bio-medical treatments by making use of high pressure shock physics and multi-material wave interactions. The preliminary calculations conducted by the in-house code, GIBBS2D, captures various features that are observed from the actual experiments under the similar test conditions. We expect to gain novel insights in applying explosive shock wave physics to the bio-medical science involving drug injection. Our forthcoming papers will illustrate the quantitative comparison of the modeled results against the experimental data.

• 청정기술
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• 제26권4호
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• pp.293-303
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• 2020

세계보건기구에 따르면 대기오염은 건강에 대한 주요 위험원으로 대기오염으로 인해 매년 약 700만 명의 조기 사망이 발생하고 있다. 이산화황(SO2)은 대표적인 대기오염물질로 황 성분이 포함된 연료의 연소에서 다량 발생한다. SO2 발생량을 감소시키기 위해서는 대형 연소 환경에서 이를 실시간으로 정밀하게 측정하고 측정 값을 바탕으로 저감 설비를 최적화하는 과정이 필요하다. 이 논문에서는 미세먼지 전구물질인 SO2의 농도를 측정하기 위해 파장 가변형 다이오드 레이저 흡수 분광법 중 파장 변조 분광법을 이용하였다. 광원으로는 7.6 ㎛ 양자 폭포 레이저를 사용하였고 7623.7 ~ 7626.0 nm 사이의 64개 다중 광흡수선으로 SO2 농도 측정이 가능함을 증명하였다. 실험은 1 atm, 296 K에서 28, 76 m multi-pass cell을 사용하여 수행되었다. SO2 농도는 고농도(1000 ~ 5000 ppm)와 저농도(10 ppm 이하)로 두 종류로 실험 하였다. 추가적으로 가스 셀 외에 레이저가 지나가는 경로에 질소를 채워 대기 중의 H2O가 SO2 측정에 미치는 영향을 확인하였다. SO2는 3 ppm까지 측정하였고 측정된 SO2 농도는 전기 화학식 센서와 NDIR 센서 측정 결과와 비교되었다.

• 에너지공학
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• 제2권1호
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• pp.54-67
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• 1993

CC1$_4$/CH$_4$/공기로 이루어진 예혼합 화염에 대한 2종류의 난류반응 모델을 Dow 케미칼사의 3차원 로타리 킬른 소각로에 적용하여 그 타당성을 확인하였다. 첫번째 난류반응 모델은 반응률이 반응물질의 난류혼합 속도에 지배된다는 fast chemistry 모델(모델 1)이고, 두번째 모델은 비평형 난류반응 모델(모델 2)로서 열량이 낮고 화염 억제 작용이 있는 산업폐기물인, CC1$_4$존재에 따른 반응감속을 연소속도 자료에 의해 고려한 모델이다. 수치해석의 결과에 의하면 CC1$_4$의 화염억제 작용을 적절히 고려한 두번째 비평형 난류반응 모델은 Dow 케미칼사 로타리 킬른의 출구에서 실험적으로 나타나는 농도 성층화 현상을 정성적으로 규명할 수 있었으며, CC1$_4$/CH$_4$몰비 변화에 따른 연소반응 지연 양상도 확인할 수 있었다. 기타 두 모델에 대한 비교 및 유동의 결과를 자세히 제시하였다.