• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.163.1-163.1
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• 2010

MTO 공정을 개발하기 위한 순환유동층 장치에서 고체순환량을 높이기 위해 고체 주입량 및 상승관 유속에 따른 수력학적 특성의 파악에 관한 연구를 수행하였다. 전체 높이 2.6m 직경 0.009m의 상승관을 가진 순환유동층 장치에 대해 고체순환량을 조절하기 위한 비기계적 밸브로 각각 Seal-pot과 L-valve가 장착된 두 장치에 대해 고체순환량 및 체류량을 측정하였다. 고체순환량 및 체류량은 두 장치에서 모두 고체의 주입량이 증가함에 따라 증가하는 모습을 나타내었으며, 상승관의 유속에 따라서는 특정한 유속의 범위 내에서 증가하다가 일정 유속 이후 감소하는 모습을 나타내었다. Seal-pot을 사용한 장치에서는 고체순환량이 최대 $87kg/m^2.s$ 가량의 값을 나타내었으나 L-valve를 사용한 장치에서는 최대 $180kg/m^2.s$를 보였다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 하여 전산유체역학을 이용한 순환유동층의 유동해석에 관한 연구를 실시하여 실험조건의 변화에 따른 상승관 내부의 수력학적 특성을 비교하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.348-357
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• 2000

본 연구에서는 동해화력 순환유동층 보일러와 유사한 3개의 사이클론을 갖는 직사각형 구조의 순환유동층 반응기를 이용하여 동해화력 운전조건 -연소로 공기 속도, 일-이차 공기비, 전체 고체량(inventory), 입도 및 입도분포 등- 에 따른 축방향 고체 체류량 및 순환량 등의 수력학적 특성을 고찰하였다. 상승관에서의 공기유속(U$_{0}$)이 증가함에 따라, 또는 PA/[PA+SA]비가 증가함에 따라, 그리고 전체 고체량(inventory)이 증가함에 따라 고채 채류량 및 순환량은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 넓은 입도 분포를 갖는 석탄 회재의 경우는 균일한 입도 분포의 입자들에 비해 입자 비산량 및 고체 순환량이 작을 것으로 나타났다. 한편, 층내에서의 고체 체루량 분포를 감소지수 a 및 K를 사용하여 나타낼 수 있었으며, a 및 K와 유속 및 입자간의 상관 특성치를 도출하여 유동 및 순환특성을 고찰하였다. 상기의 상관수는 균일한 입도의 모래에 비해 석탄회재가 비교적 큰 값을 나타내었으며, 상관수가 클수록 희박상 영역에서의 비산 및 고체 순환량이 작은 것으로 나타났다.다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2002.04a
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• pp.60-60
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• 2002

비행탄의 종말속도증대를 위하여 고체램제트를 이용하는 개념은 현재 세계적으로 여러나라에서 연구 중에 있다. Solid Fuel Ramjet Propulsion(고체연료 렘제트 추진)은 로켓추진에 비하여 월등히 높은 비추력을 가지며 구조적으로 매우 간단하여 탄의 사거리 및 평균속도를 증대시키는 좋은 수단으로 사용되고 있다. 그러나 간단한 구조에도 불구하고 고체렘제트의 작동은 매우 다양한 물리적 현상이 연관되므로 필요한 성능을 얻기 위해서는 이들의 상호 작용을 고려하여 설계의 최적화 및 성능 예측이 필요하다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2002.05c
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• pp.1-5
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• 2002

고체산화물 연료전지는 무공해 고효율의 에너지 발전 장치이다. 연료전지는 형태는 1 세대 알카리형 연료 전지부터 인산형, 고분자전해질형, 직접메탄올형, 용융탄산염형 그리고 3세대인 고체산화물형 연료전지들이 있다. 고체산화물 연료전지는 음극 및 양극 그리고 고온에서 작동되기 때문에 전해질 및 내부연결재 등이 많이 연구 개발되고 있다. 고체산화물 연료전지는 이동형으로부터 소형발전 시스템 및 대형 복합발전시스템에 걸쳐 많이 개발이 이루어지고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.22-22
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• 2000

고체 추진제에서 연소실 압력이 급격히 변하는 비정상 상태에서의 연소 특성은 정상 상태와 다른 경향을 보인다. 고체 추진 시스템에서 안정적이고 필요한 성능을 얻기 위해서는 이러한 비정상 상태에서 일어나는 현상에 대한 예측이 필요하다. 고체 추진제에서 비정상 연소는 크게 두 가지 경우에 나타나게 된다. 그 중 하나는 소염을 위하여 연소실내 압력강하가 일어나는 경우이며, 다른 하나는 점화 후 압력이 상승하는 경우이다. 급격한 압력 강하로 인한 고체 추진제의 소염에 대하여 그 동안 많은 연구들이 진행되었다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2003.05a
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• pp.244-245
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• 2003

고체나 액체 추진로켓에 비하여 하이브리드 추진 시스템은 작동조건의 안정성과 안전함등의 많은 장점을 가지고 있다. HTPB와 같은 고체연료는 제작 및 저장, 운송 그리고 장착상의 안정성을 가지고 있으며 하이브리드 로켓의 고체연료로의 산화제의 유입을 제어하면서 추력의 변화와 엔진내부의 연소중단과 재 점화를 용이하게 할 수 있다. 이러한 이유로 인하여 하이브리드 엔진은 좀 더 경제적인 장치로 기대를 모으고 있다. 그러나, 기존의 하이브리드 로켓 엔진은 고체 추진 로켓에 비하여 낮은 연료 regression 율과 연소효율을 가지는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하고 요구되어지는 추력값과 연료유량을 증가시키기 위하여 고체연료의 표면적을 증가시킬 필요가 있다. 기존의 하이브리드 엔진에서는 연료 그레인에 다수의 연소포트를 만들어 표면적을 증가시켰으나 이는 비 활용 공간의 증가와 추진제의 질량 및 체적분율의 상당한 감소를 초래한다. 지난 수십년간에 걸쳐 하이브리드 엔진에서 연료의 regression 특성 및 엔진 성능 향상을 위한 연구가 계속되어 왔으며 최근에 엔진의 체적 규제를 경감시키고 연료의 regression율을 향상시키기 위하여 선회유동을 이용하는 하이브리드 로켓 엔진들이 제안되고 있다. 이러한 선회유동을 가지는 하이브리드 로켓은 고체연료 그레인에 대하여 평행하게 유입되는 기존의 하이브리드 로켓에 비하여 고체연료 벽면에서의 대류열전달이 현저하게 증가하게 되어 아주 높은 고체연료의 regression율을 얻을 수 있는 이점이 있다. 선회유동 하이브리드 로켓의 연소과정은 고체 연료의 열분해과정, 대류 열전달, 난류 혼합, 난류와 화학반응의 상호작용, soot의 생성 및 산화과정, soot 입자 및 연소가스에 의한 복사 열전달, 연소장과 음향장의 상호작용 등의 복잡한 물리적 과정을 포함하고 있다. 이러한 물리적 과정 중 난류연소, 고체연료 벽면 근방에서의 대류 열전달 및 연소과정에서 생성되는 soot 입자로부터의 복사 열전달, 그리고 고체연료 열 분해시 표면반응들은 고체연료의 regression율에 큰 영향을 미친다. 특히 고체연료의 난류화염면의 위치와 폭, 그리고 비 예혼합 난류화염장에서 생성되는 soot의 체적분율의 예측은 난류연소모델, 열전달 모델, 그리고 regression율 모델에 의해 크게 영향을 받기 때문에 수치모델의 예측 능력 향상시키기 위하여 이러한 물리적 과정을 정확히 모델링해야 할 필요가 있다. 특히 vortex hybrid rocket내의 난류연소과정은 아래와 같은 Laminar Flamelet Model에 의해 모델링 하였다. 상세 화학반응 과정을 고려한 혼합분율 공간에서의 화염편의 화학종 및 에너지 보존 방정식은 다음과 같다. 화염편 방정식과 혼합분률과 scalar dissipation rate의 관계식을 이용하여 혼합분률과 scalar dissipation rate에 따른 모든 reactive scalar들을 구하게 된다. 이러한 화염편 방정식들을 mixture fraction space에서 이산화시켜서 얻은 비선형 대수방정식은 TWOPNT(Grcar, 1992)로 계산돼 flamelet Library에 저장되게 된다. 저장된 laminar flamelet library를 이용하여 난류화염장의 열역학 상태량 평균치는 presumed PDF approach에 의해 구해진다. 본 연구에서는 강한 선회유동을 가지는 Hybrid Rocket 연소장내의 난류와 화학반응의 상호작용을 분석하기 위하여 Laminar Flamelet Model, 화학평형모델, 그리고 Eddy Dissipation Model을 이용한 수치해석결과를 체계적으로 비교하였다. 또한 Laminar Flamelet Model과 state-of-art 물리모델들을 이용하여 선회 유동을 갖는 하이브리드 로켓 엔진의 연소 및 Soot 생성 및 산화과정을 살펴보았으며 복사 열전달이 고체 연료 표면의 regression율에 미치는 영향도 살펴보았다. 특히 swirl강도, 산화제의 유입위치 그리고 선회유동의 형성방식이 하이브리드 로켓의 연소특성 및 regression rate에 미치는 영향을 상세히 해석하였다.

• Polymer(Korea)
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• v.29 no.6
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• pp.549-556
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• 2005

Effects of the dimensionless variables on the heat transport phenomena in the extrusion process of a single screw extruder have been studied numerically. Based on the understanding of the solids conveying related to the geometrical structure and characteristics of the screw, the heat balance equation for the solids conveying zone was established and normalized. The finite volume method and power-law scheme were applied to derive a discretized equation and the equation was solved using the alternating direction iterative method with relaxation. Effects of the dimensionless parameters, Biot and Peclet numbers, that define the heat transfer characteristics of the solids conveying zone have been investigated with respect to the temperature of the feeding zone and the length of the solids conveying zone. As the Biot number is increased, the heat loss by cooling dominates to decrease the temperature of the barrel but it has little effects on the temperature of the solids bed and the length of the solids conveying zone. On the other hand, if the Peclet number is increased, the convection term dominates to decrease the temperature of the solids bed and it results in an increase in the length of the solids conveying zone.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.4
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• pp.527-532
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• 2016

The effects of gas velocity and solid circulation rate on the axial solid holdup distribution have been determined in a 10 mm-I.D. ${\times}$ 800 mm-high circulating fluidized bed plasma reactor under reduced pressure (1torr). Polystyrene polymer powder and nitrogen gas are used as solid and gas materials respectively. The change of solid circulation rate by a large gas flow rate of the riser (40~80 sccm) is also possible by a relatively small gas flow rate of the solid recirculation part (6.6~9.9 sccm). The solid circulation rate in the reactor under reduced pressure increases with increasing aeration velocity in the solid recirculation part. The axial solid holdup in the riser decreases from the dense at the bottom to the dilute phase at the top section of the riser. Solid holdups at the axial positions in the riser increase linearly with increasing solid circulating velocity. From these results, we could determine the position of plasma load for good plasma ignition, maintain and plasma reaction.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.36 no.3
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• pp.284-292
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• 1999

고체함량을 변화시킨 NiCuZn 페라이트 페이스트를 사용하여 스크린 인쇄법으로 7.7$\times$4.5$\times$1.0 nm 크기의 칩인덕터를 제조한 후, 페라이트 페이스트의 고체함량에 따른 수축률, 소결밀도, 미세구조, 계면반응 등의 물리적 특성 및 자기적 특성 변화를 분석하였다. 조온소결을 위하여 attrition milling 공정을 통하여 미세분말을 준비하였으며, 소결온도는 880~94$0^{\circ}C$로 변화시켰다. 90$0^{\circ}C$에서 2시간 열처리된 페라이트 후막의 소결밀도는 고체함량이 50,55,60%로 증가할수록 5.12,5.14,5.18g/㎤로 증가하였으며, 이에 따라 칩 인덕터 시편들의 주파수 10 MHz에서 L값이 2.1,2.3,2.5 $\mu$H로 커졌다.Q값은 소결밀도 증가에 의한 Q값 증가효과와 아울러 입자가 커짐에 따른 반대효과로 인하여 고체함량에 따라 87,90,94로 큰 변화가 없었다. 페라이트 페이\ulcorner의 고체함량 및 소결온도와 무관하게 Ag 성분의 페라이트 쪽으로의 확산현상은 나타나지 않았다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.8 no.3
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• pp.61-67
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• 2004

The extinction characteristics of the solid propellant were studied experimentally in this paper. These characteristics are required for designing TCO (thrust cut off) system of the solid rocket motor Parameters to characterize solid propellant extinction were defined by physical observation. A device was designed (or acquiring these parameters and the firing tests were implemented to get the preliminary data for the extinction characteristics of HTBP propellant.