• 기계저널
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• 제21권1호
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• pp.56-60
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• 1981

고온강재의 수냉각시에 대한 열 및 물질이동(증발) 현상에 대하여 최근의 연구를 개관하여 전 열연구자 입장에서 종합하여 보았다. 개관하여 전열연구자 입장에서 종합하여 보았다. 야금연구 자의 안목에서 보게 되면 극히 불만족하여 소논일지 모르지만 근본이 명확치 않은 현상에서는 우리들의 전열연구자 자신도 미흡한 감을 벗어나지 못한다. 어쨌든 가장 정량화하기 어려운 영 역을 실용범위로 하고 있는 것이 이해된다면 필자의 목적은 달성된 느낌이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.111.1-111.1
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• 2010

석탄가스화복합발전(IGCC: Integrated Gasification Combined Cycle)의 고온 고압 합성가스로부터 $CO_2$를 저비용으로 포집하기 위한 연소전 포집 기술 중 유동층 촉진수성가스전환(SEWGS) 공정이 제안되어 연구개발 중에 있다. 연소전 $CO_2$ 포집을 위한 SEWGS 공정은 동일한 2탑 순환 유동층 반응기에서 고온 고압의 합성가스($H_2$, CO)를 유동층 WGS 촉매를 사용하여 CO를 $CO_2$로 전환하는 동시에 전환반응으로 생성된 $CO_2$를 흡수제를 이용하여 포집하는 기술이다. 본 연구는 $CO_2$ 회수와 WGS 반응이 동시에 이루어지는 공정에 적용 가능한 건식 재생 흡수제 및 유동층 WGS 촉매 개발을 목표로 $CO_2$ 흡수제(P Series) 및 WGS 촉매(PC Series) 조성을 제안하고 분무건조기를 이용하여 6~8kg/batch로 성형 제조하였다. 제조된 $CO_2$ 흡수제 및 촉매의 특성 평가 결과 내마모도(Attrition resistance)를 포함한 물리적 특성이 유동층 공정의 요구조건을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 모사 석탄 합성가스를 이용하여 20bar, $200^{\circ}C$ 흡수/$400^{\circ}C$ 재생 조건에서 열중량 분석기(TGA) 및 가압 유동층(Fluidized-bed) 반응기를 통한 흡수제의 $CO_2$ 흡수능 평가를 수행하였다. 그 결과 내마모도(AI) 3% 이하로 기계적 강도가 우수하며, $CO_2$ 흡수능 17.6 wt%(TGA) 및 11wt%(가압 유동층)를 나타냈다. 유동층 WGS 특성 평가 결과 내마모도가 7~35%로 우수하였고, CO 전환율은 $200^{\circ}C$에서 80% 이상으로, 유동층 SEWGS 공정에 적용 가능한 특성을 확인하였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제10권2호
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• pp.111-118
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• 2004

본 연구는 양돈 분뇨를 고온호기산화장치(TAO)를 이용하여 처리하였을 때, 고온 미생물 의 첨가에 의한 온도 상승과 시스템의 내부 미생물 변화 그리고 유해 미생물의 불활성화에 대하여 연구하였다. 실험은 총 용량 $18 m^3(3.0\times2.5\times2.4 m)$의 반응기에 양돈 분뇨 $6 m^3$을 투입하고 5$\~$7일간 운전하였다. 대조구는 양돈 분뇨만을 투입하였고 처리구는 6 $\iota$의 고온 미생물(Bacillus. sp)을 투입하였다. 반응기의 내부 미생물의 변화를 검토하기 위해서 호기성 중온균, 고온균 그리고 일반 세균을 분석하였다. 또한, 유해 미생물의 불활성화를 검토하기 위하여 E. coil, Salmonella. sp, Crytosporidium parvum, Giardia lamblia를 분석하였다. 대조구와 처리구의 운전기간 동안 반응기 내부의 온도 범위는 $18\~66^{\circ}C$로 $55^{\circ}C$ 이상의 높은 온도를 유지하였다. 미생물 변화에 있어서 대조구의 중온균과 고온균은 $3.1\times10^6\~1.2\times10^2$ CFU/ml, $1.0\times10^4\~8.0\times10^1$ CFU/ml로 감소하였으나 처리구의 경우, 중온균은 $3.0\times10^8\~8.6\times10^5$ CFU/ml로 감소하였으나 고온균은 $2.0\times10^6\~1.2\times10^8$ CFU/ml로 증가하는 경향을 보였다. Salmonella와 Giardia는 처리 전$\cdot$후에 검출되지 않았으며 E. coil와 Crytosporidium은 처리전 양성반응을 나타내었으나 처리 후 불활성화 되었다. 이상의 결과를 통해서, 우리는 TAO system에 고온 미생물을 첨가함으로써 유해한 미생물이 사멸된 액상비료를 생산할 수 있었고 분뇨로부터 기인하는 2차 오염을 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.113-113
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• 2003

고체전해질체로 사용되는 산소이온전도체로는 $Y_2$O$_3$ 안정화 ZrO$_2$가 널리 연구되어 왔고, 실질적으로 많이 사용되고 있다. 그러나 특히 대전력을 얻고자 하는 고체전해질 연료전지 분야에 있어서는 다른 재료를 찾고자 하는 많은 노력이 이루어지고 있다. 이에 CeO$_2$계 세라믹스는 ZrO$_2$계보다 낮은 온도에서 더 높은 이온전도도를 가지고 있어 많은 주목을 받고 있다. 그러나 이 CeO$_2$계를 소결시키는 데는 1$600^{\circ}C$이상의 고온을 필요로 한다. 이 런 고온의 소결온도를 낮추기 위한 방안으로는 균일하고 미세한 출발원료를 사용하거나 소결조제를 첨가하는 것 등이 있다. 균일하고 미세한 출발원료를 제조하는 연구는 국내외에서 많이 이루어지고 있으나 소결조제 첨가에 대한 연구는 별로 이루어진게 없다. 다만 국외에서 Co$_3$O$_4$, Fe$_2$O$_3$, CoO 첨가에 의한 연구가 최근에 이루어지고 있으며, 본 연구실을 중심으로 Ga$_2$O$_3$, $Al_2$O$_3$ 첨가에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구실에서는 그간 공침법으로 제조되는 소결조제 첨가 Gd$_2$O$_3$-doped CeO$_2$ 분말을 사용하여 소결조제 첨가효과를 살펴보았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.71.1-71.1
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• 2013

메탄가스와 이산화탄소는 지구온난화 가스이기 때문에 배출규제가 점차 강화될 것으로 전망되고 있다. 또한 이들 가스는 매립지 또는 바이오 공정을 통해 발생되는 가스이기 때문에 단순히 배출을 억제하는 데 그치지 않고 보다 적극적으로 활용해야할 필요성이 있다. 현재 메탄과 이산화탄소를 동시에 활용하는 기술로는 촉매공정을 통해 메탄과 이산화탄소를 수소와 일산화탄소로 전환하는 방법이 대표적이나, 본 공정은 $800{\sim}900^{\circ}C$의 고온조건을 필요로 하고 고압조건에서 다량으로 생성되는 탄소에 의한 촉매 활성도의 저하문제로 인해 해당 기술의 실제 보급에 어려움이 있는 것으로 알려져 있다. 한편, 플라즈마를 활용한 메탄가스 개질(reforming) 기술은 고온 플라즈마인 경우 60~70년 전부터 상용화 사례가 있으며, 저온 플라즈마의 경우는 약 10여 년 전부터 개질반응의 공정온도를 낮추려는 연구를 중심으로 기초연구가 수행되어왔다. 이들 플라즈마를 활용한 메탄개질 기술은 메탄의 직접분해, 부분산화, 수증기 개질 및 건식개질 등으로 분류되는 데, 최근 지구온난화가스인 이산화탄소의 처리에 대한 관심이 높아지면서 이산화탄소를 활용하는 건식개질 기술에 대한 관심이 높아지고 있는 상황이다. 현재 플라즈마 건식개질기술에서 주된 이슈는 높은 전력비용이고, 이를 낮추기 위해 촉매를 활용하거나 플라즈마 발생을 최적화하려는 연구가 진행되고 있다. 본 발표에서는 플라즈마를 활용한 건식개질 기술의 장단점, 실용화 가능성 및 향후의 과제를 다루고 있으며, 이를 위해 기계연구원에서의 연구결과 및 국내외 연구실의 결과를 살펴보았다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.359-366
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• 2014

연소전 $CO_2$ 흡수제인 PKM1-SU와 원유의 접촉분해 촉매인 FCC (fluid catalytic cracking)입자의 고온, 고압 조건 마모 실험을 수행하였다. 지름 15.1 cm, 높이 120 cm에 스파저 튜브(sparger tube, 1 mm 오리피스)를 장착한 원통형 기포유동층반응기를 이용하여, 다양한 온도조건($0{\sim}400^{\circ}C$), 압력조건(0~20 bar)에서 입자마모 실험을 수행하였다. BET, 광학현미경, 입도분석기 등을 이용하여 실험 전, 후 입자를 분석 하였다. 또한 기존의 마모도 측정 방법인 ASTM D5757-95방법을 이용하여 층물질의 높이(4.4~10.2 cm) 및 수분 주입이 입자 마모에 미치는 영향에 대하여 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제20권3호
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• pp.185-190
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• 2011

본 논문은 초전도 에너지 저장장치(SMES)용 전도냉각형 고온초전도 자석의 설계, 제작 및 평가에 대해 기술한다. 고온초전도 자석은 황동 안정화재를 갖는 2개의 Bi-2223 다심 선재가 적층된 4-ply 도체로 제작된 22개의 double pancake coil(DPC)로 구성된다. 그리고, 각 DPC는 내경과 외경이 각각 500 mm, 691 mm이고 높이가 10 mm인 2개의 single solenoid coil로 구성된다. 코일 내부의 전기적 손실에 의해 발생된 열의 냉각을 위하여 DPC 사이에 두께 3 mm의 알루미늄 판이 내재된다. 고온초전도 자석은 2단 Gifford McMahon 냉동기에 의해 5.6 K까지 냉각된다. 충전전류가 증가할수록 방전시 고온초전도에서의 최대 온도가 증가 하였다. 충전전류가 360 A일 때 ��치 없이 고온초전도 자석에 1 MJ의 자기에너지가 성공적으로 저장되었다. 본 연구에서는 SMES용 전도 냉각형 고온초전도자석에 대한 열적, 전자기적 특성을 보이고, 본 연구를 통해 얻어진 결과는 전도냉각형 고온초전도자석의 최적설계 및 안정도 평가에 활용될 것이다.

• 식물병연구
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• 제15권1호
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• pp.30-35
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• 2009

청양지역을 비롯한 멜론 연작재배지에서 매년 피해를 나타내고 있는 시들음 증상 발생주의 뿌리로부터 뿌리씩 음병 원균 Monosporascus cannonballus(28.4%), Fusarium spp.(27.4%), Didymella bryoniae(24.2%), Phytophthora spp.(20.0%) 등을 각각 분리하였다. 멜론 연작재배 토양내 뿌리썩음병 방제를 위해 고온수 관주 및 훈증제 3종 살균처리하고 방제효율을 검정하였다. 고온수($92{\sim}98^{\circ}C$) 토양관주 살균처리는 $'05{\sim}'06$년 정식전 4시간(관주량: $52{\sim}55$ tons/10a) 관주하였다. 그 결과 발병율이 0.01$\sim$0.08%로 무처리의 발병량(6.6$\sim$81.4%)보다 높은 방제효과를 나타내었다(p<0.05). 이는 토양훈증 살균제 3종의 방제효과(54.8$\sim$79.7%) 보다 20.2$\sim$45.1% 높았다. 또한, 고온수 관주처리 토양에서의 역병(Fire blight), 시들음병 (Fusarium wilt)의 발병율도 극히 낮았다 한편, 2005-2006년 고온수 관주처리구의 수량은 39톤/ha으로 무처리구(13.6톤/ha)에 비해 매우 높아 고도의 유의성을 나타내었다(P<0.05). 그러나, Dazomet, methyl bromide등 훈증제 처리는 약제 처리간 유의성은 없었으나 수량은 무처리 보다 39$\sim$47% 높았다. 결과적으로 고온수($92{\sim}98^{\circ}C$)를 이용한 연작재배지 토양 살균은 토양병해에 높은 방제효과를 나타내어 약제에 의한 훈증살균보다 효과적이라 판단되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.11-17
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• 2009

가스발생기 사이클의 추력 30톤급 액체로켓엔진용 터보펌프에 대하여 실매질 고온 시험이 이루어졌다. 산화제펌프와 연료펌프에는 각각 액체산소, 케로신이 공급되고 터빈에는 고온의 가스가 공급되며이 가스는 펌프로부터 배출되는 추진제의 일부를 가스발생기에서 연소시켜 생성된다. 터보펌프는 시험중에 설계점과 탈설계점의 전 영역에서 안정적으로 작동하였고 성능 요구 조건을 만족시켰다. 본 논문에서는 여러 차례의 시험 중에서 단일 운전으로 세 운용점에서 총 120초간 작동된 경우에 대하여 터보펌프에 관심을 두고 시험결과를 소개한다. 펌프와 터빈의 성능 특성 관점에서 터보펌프 조립체의 실매질 고온 시험 성능시험 결과와 터보펌프 구성품의 상사 성능 시험 결과가 양호하게 일치하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권1호
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• pp.53-61
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• 2021

본 논문은 고온 환경의 화력발전소 보일러 내부 점검용 드론 개발을 위한 선행연구로 AirSim을 이용한 고온 환경에서의 시뮬레이션을 통해 드론이 정상적인 비행이 가능한지 검증 하였다. 고온의 비행 환경에서는 공기 밀도, 점성계수 등이 상온과 달라 공력특성이 달라지며 이에 따라 드론의 비행성능 또한 달라진다. 따라서 온도 변화에 따른 프로펠러의 공력 특성의 변화를 확인하기 위해 JBLADE를 통한 프로펠러 해석과 추력 테스트, 전기추진계통 성능예측모델을 통한 동작특성예측을 수행하였다. 그리고 해석 및 성능예측 결과를 AirSim에 적용해 시뮬레이션을 진행하고 결과 분석을 통해 기체 재설계를 진행하였다. 재설계 결과 80℃의 환경에서 호버링 시 필요한 추력을 얻기 위해 재설계 전 최대 출력의 약 65% 사용하던 것이 52%로 감소함을 확인하였다.