• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.625-631
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• 2014

본 연구에서는 최근 LNG를 사용하는 화력발전소가 증가함에 따라 등장한 LNG-FSRU (Floating Storage Regasification Unit)에서 LNG를 육상에 있는 소비자에게 기체 상태로 전달하기 위해 Topside에 설치된 재기화 시스템의 열원온도 및 기화성능의 변동에 따른 시스템의 특성분석에 관한 연구이다. 시스템 특성분석을 위하여 LNG가 재기화 할 때 필요한 열원으로써 해수를 사용하는 기화방식과 에틸렌글리콜을 사용하는 기화방식으로 나누어 $-157.9^{\circ}C$, 10,400kPa의 LNG를 시간당 200ton 기화시키는 시스템을 구성하였고, 이때 공급되는 해수온도에 따라 필요한 해수의 최소유량 값을 구하였다. 그리고 에틸렌글리콜을 사용하는 기화방식에서는 지역 및 계절 등의 요인으로 인해 해수온도가 낮아질 경우를 대비하여 $174.5^{\circ}C$, 775kPa의 보일러 스팀을 추가열원으로 설치된 시스템을 구성하고, 필요한 스팀의 생성량을 기화성능에 따라 비교분석함으로써 해수온도 변화에 따라 요구되는 보일러 스팀의 양과 기화성능의 변화에 따른 해수 및 에틸렌글리콜 그리고 스팀의 양을 구하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권1호
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• pp.1-9
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• 2016

원활한 용수공급과 정수장의 효율적이고 경제적인 설계 유지 관리를 위해서 한강수계에 위치하고 있는 두 광역정수장의 원수탁도와 수문자료간의 상관관계를 분석하였다. 광역정수장의 취수원인 댐의 유입유량, 방류량, 강우를 수문자료로서 활용하였으며, 상관관계 분석을 위해서는 상관분석과 주성분분석 기법을 이용하였다. 또한, 탁도변화를 예측할 수 있는 회귀식을 제안하여 탁도 변화 예측을 수행하였다. 충주정수장의 원수탁도는 충주댐의 방류량(0.708)과 와부정수장의 원수탁도는 팔당댐의 유입량(0.805)과 높은 상관성이 높은 것으로 확인되었다. 상관성이 높은 시계열자료를 이용하여 제안한 회귀식의 탁도 예측치는 상수도시설기준에서 제시하고 있는 원수탁도 산정방법을 이용한 경우와 유사한 결과를 도출하였다. 본 연구의 결과는 장래의 원수탁도를 예측하여 추가적인 정수장 건설 및 기존 정수장의 효율적인 유지 관리를 위한 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제18권1호
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• pp.26-34
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• 2008

본 연구에서 처리수를 이용한 주기적인 역세척은 세라믹 정밀여과에 의한 고도정수처리 시스템에서 막오염을 저감하고 투과선속을 향상시키고자 수행되었으며, 물 역세척 주기(FT) 및 시간(BT)의 영향과 최적 운전조건을 규명하고자 하였다. FT의 영향을 알아보기 위해 일정한 BT 3초에서 FT를 $30{\sim}120$초로 변화시켰고, BT 영향 실험에서 일정한 FT 120초에서 BT를 $3{\sim}12$초로 변화시켰다. 그리고 다른 운전변수인 막간압력차는 1.52 bar, 물 역세척 압력 0.98 bar, 유입유량 0.5 L/min, 공급액의 온도 $20^{\circ}C$로 일정하게 유지하였다. 그 결과, 일정한 BT 3초에서 본 실험 범위의 최적 FT는 30초로, 이것은 빈번한 역세척이 막오염의 저감에 더 효과적임을 의미한다. 그러나 너무 짧은 BT로 인하여 FT의 영향은 크지 않았다. 한편, 일정한 FT 120초에서 BT가 증가함에 따라 막오염에 의한 저항($R_f$)은 감소하고 투과선속(J)과 무차원화한 투과선속 ($J/J_o$)은 증가하는 경향을 나타내어, 최대 BT인 12초에서 가장 많은 총여과부피($V_T$)를 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.668-678
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• 2017

본 연구에서는 강수량을 주요인자로 하는 수문학적 가뭄지수 및 기상학적 가뭄지수를 산정하였으며, 이를 토대로 수문학적 가뭄에 대한 다양성 있는 검토를 수행하였다. 수문학적 가뭄지수는 MSWSI(Modified Surface Water Supply Index)를 적용하고, 기상학적 가뭄지수는 SPI(Standardize Precipitation Index)를 이용하여 지수를 산정하였다. 대상범위는 댐 유역을 대상으로 하였으며, 1975년부터 2017년까지 43년 기간 자료를 보유하고 있는 중권역 4001 (섬진강 수계)을 대상으로 국내의 가뭄 발생 현황 및 시계열 도시 등에 대한 분석을 함께 수행하였다. 두 지수에 대한 평가에 앞서, 수문순환 과정에서 물 공급의 역할을 갖는 강수를 중심으로 강수와 댐 유입량 및 하천유량에 대한 이동평균별(1개월~9개월) 상관분석을 수행하였고 이를 토대로 두 가뭄지수에 대한 월별 및 이동평균별(3개월, 6개월)로 상관분석을 수행하였다. 선행적인 가뭄지수 평가인 기상학적 가뭄지수와 함께 지체시간을 고려한 수문학적 가뭄지수의 다양성 있는 분석결과를 통해 최근 빈번한 발생을 갖는 가뭄 발생에 따른 물이용 정책을 마련하는데 있어 활용성을 가질 것으로 판단하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-6
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• 1998

수직 관형 반응기(기포탑)에서 담수성 미세조류인 Chlorella HA-1의 $CO_2$고정화 특성을 조사하였다. Chlorella HA-1의 배양액은 균체 자체에 의한 음영효과(self-shading effect)로 균체의 농도가 증가하면 빛의 투과 깊이는 급격하게 감소하는 것으로 밝혀졌다. 기포탑 반응기에서의 균체 생산성은 반응기의 직경에 반비례하여 가장 작은 직경 2 cm 반응기에서 균체 생산성과 $CO_2$고정화 속도가 각각 1.097 g/1와 1048 g CO$_2/\m^2$-day로 가장 높았다. 그러나 직경 2 cm 반응기의 경우 photoinhibition현상이 나타났으며 그 결과 최종 균체 농도는 직경 3.5cm반응기의 7.84g/l에 비해 30%낮은 5.65g/l이었다. 기포탑 반응기의 직경이 2 cm이상이면 $CO_2$ 고정화 속도가 급격하게 떨어지는 것으로 밝혀졌다. 이와 같은 $CO_2$ 고정화 속도의 감소는 광합성에 필요한 빛이 반응기 내부로 충분히 전달되지 않아 대부분의 미세조류가 $CO_2$ 고정화에 빛을 효율적으로 활용할 수 없었기 때문으로 생각된다. 기포탑 반응기에 공급하는 $CO_2$가스 유량을 증가시키면 미세조류의 생산성이 높아졌으며 반응기의 직경이 커질수록 생산성의 상승 효과는 뚜렷하였다. 이와 같은 균체의 생산성 향상은 균체가 명-암영역으로 활발하게 이동하여 빛의 활용 효율을 높일 수 있었기 때문으로 생각된다. 따라서 반응기내 미세조류가 명-암 영역으로 활발하게 이동하도록 하는 장치 또는 운전기술의 적용이 필요함을 보여준다.

• 에너지공학
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• 제25권3호
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• pp.73-82
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• 2016

표시가스 소비량이 70 kW 이하인 가정용 가스보일러에 대하여 여러 가지 운전조건하의 에너지 소비효율 측정에 대해 고찰하였다. 실제 운전상태와 유사한 실험조건에서 행한 에너지 효율실험 결과를 국내의 효율등급표시 실험방법 결과와 비교 분석하였다. 실험에 사용된 가정용가스보일러는 일반보일러와 콘덴싱 보일러 각 1개씩이며, 각각의 보일러에 대하여 네 가지 조건으로 실험하였다. 실험종류를 구분하면 실험실 모드와 실제 가동모드로 나누고, 각각의 모드별로 최대가스소비량 상태와 소비자판매 상태로 나누어 적용하였다. 효율실험을 위해 사용하는 장비는 KS 표준과 유럽의 EN 규격 등 가스보일러 관련 규격에서 제시하는 실험장치의 기능을 다하면서, 여러 가지 측정 인자를 지속적으로 축적, 기록 및 저장할 수 있는 장치로 하였다. 측정 대상 인자들은 유량(가스, 물), 온도(실험실, 난방공급수, 난방환수, 배기가스), 압력(가스미터 내부, 가스보일러 입구, 대기압) 등이다. 위 네 가지 모드의 실험결과 에너지소비효율은 실험실 상태(보일러의 안정화 상태로 실험 시작)로 실험할 때가 실제 소비자가 사용하는 패턴으로 실험할 때 보다 일반보일러의 경우 약 10 %, 콘덴싱 보일러의 경우 약 20% 높은 소비효율로 측정되었다. 에너지소비효율등급을 부여하는 정부 고시의 효율실험방법도 본 연구에서 실시한 것과 같이 실제상황을 가정한 효율실험방법을 도입 운영할 필요가 있다.

• 지질공학
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• 제24권4호
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• pp.487-499
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• 2014

최근 지열에너지 활용 증가 추세와 더불어 지하수 부존량이 풍부한 지역에서 수직개방형의 효율이 더 높다는 연구결과가 제시됨에도 불구하고, 국내 지열냉난방시스템의 열교환 방식은 수직밀폐형 방식이 주를 이루고 있다. 따라서, 본 연구에서는 지하수 부존량이 풍부한 지역에서 수직개방형 방식의 효율성을 검증하기 위하여, 수리지질 및 열적 특성을 반영한 최적의 지열에너지 활용 방식을 수치 모의하였다. 1차 모의 결과, 지하수 부존량이 풍부한 지역에서 지열냉난방시스템을 활용하는 경우 수직밀폐형보다 지하수를 직접 이용하는 수직개방형이 더욱 효과적인 것으로 분석되었으며, 수직개방형 중에서는 SCW (standing column well)형 보다는 주입정과 추출정이 분리된 복수관정형에서 지반과 열교환을 통해 얻을 수 있는 주입수와 추출수의 온도차 (${\Delta}$)가 커 더욱 효율적인 것으로 나타났다. 2차 모의에서는 수직개방형 지열에너지 공급방식인 단일관정형, SCW형, 복수관정형을 대상으로 열 이송, 이격거리 및 유량, 지하수 수리경사 등을 고려한 최적의 활용 방식을 검토하였으며, 이를 바탕으로 지열냉난방시스템의 지중 열교환 방식 선정 시 활용할 수 있는 흐름도를 제시하였다. 본 연구결과 제시된 다양한 선정 기준을 기초로 실제 선정 시에는 전체 지열냉난방 시스템에 대한 COP (coefficient of performance) 계산 및 세부적인 타당성 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.299-299
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• 2009

유기농업에서 유기자원을 이용하여 적정량의 양분을 공급하기 위해서는 먼저 유기자원의 무기화특성을 고려하여야 한다. 토성, 기온, 재배형태 등 다양한 요인을 고려하면서 무기화모델을 이용하여 유기농업에서 많이 사용되고 있는 유기질비료와 작물잔사 등을 대상으로 잠재 무기화가능 질소량(PMN, Potentially mineralizabe nitrogen)을 추정하였다. 실험은 실내에서 항온 배양하여 유기자원별 질소 무기화 양상을 분석함으로서 대상 유기자원의 PMN 및 무기화 속도를 도출하였다. 실험재료는 팜박, 피마자박, 팽화왕겨, 토마토, 수박, 감자, 마늘 등 7종을 대상으로 $20^{\circ}C,\;25^{\circ}C,\;30^{\circ}C$ 조건에서 하였으며, 최대수분보유량의 60% 수준으로 하여 사양토 및 식양토 조건에서 실험하였다. 유기자원은 토양 100g에 질소 30kg/10a 해당량을 시용하여 112일까지 항온하였다. 토성별 무기화량은 식양토 보다 사양토에서 다소 높은 경향을 보였다. 또한 항온온도가 높을수록 무기화량이 증가하였다. 유기자원별로는 피마자박에서 높았고, 팽화왕겨는 낮은 경향이었다. 유기자원이 처리된 것에서 토양 자체의 무기화량을 뺀 순무기화량은 피마자박, 토마토잔사, 감자잔사가 항온초기부터 무기화가 진행되었으며, 수박잔사, 마늘잔사는 항온 초기에 음의 값을 가지는 유기화 과정을 거친 후 항온 60일에서 80일 사이에서 무기화가 진행되었고 팽화왕겨의 경우 항온 11일까지 유기화가 계속되었다. PMN 및 무기화속도를 추정하기 위하여 반응속도식을 이용하였으며, 모델의 적합도를 높이기 위하여 이중지수모형을 이용하여 매개변수를 결정하고 무기화경향을 예측한 결과 PMN은 피마자박>마늘잔사=팜박>수박잔사=토마토잔사>감자잔사의 순이었다. 또한 유기자원의 무기화량과 C/N율과는 부의 상관관계($r^2$=0.8653)를 나타내었다. 요소의 PMN(135.6mg/kg)에 대한 유기자원별 PMN의 상대적 비율은 피마자박이 100%, 팜박과 마늘잔사가 81%, 토마토, 수박 및 감자잔사가 28~65% 수준이었다.

• 공업화학
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• 제3권4호
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• pp.605-613
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• 1992

분자량이 1,000과 2,000인 카보네이트형 폴리올(PTMCG)을 사용하여 MDI와 사슬 연장제인 N-methyldielhanolamine을 반응시켜 NCO-말단 프레폴리머를 합성한 후 이온화제로 1,3-propane sultone을 반응시켜 양쪽이온성 작용기를 갖는 카보네이트형 폴리우레탄(ZPU)을 합성하였다. 모델반응의 IR과 NMR 스펙트럼으로부터 동일한 조건하에서 이혼화가 잘 일어나고 있음을 알 수 있어, 양쪽이온성 카보네이트형 폴리우레탄의 구조를 확인할 수 있었다. 열적성질을 측정한 결과 유리전이온도(Tg)는 $-15{\sim}-30^{\circ}C$ 범위로써 분자량이 1,000인 폴리올을 사용한 경우 $-15{\sim}-18^{\circ}C$, 분자량이 2,000인 폴리올을 사용한 경우 $-25{\sim}-26^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 기계적 성질을 측정한 결과 인장강도는 분자량이 1,000과 2,000인 폴리올 모두 다 이온함량에 따라 크게 증가되나 이온 함량의 몰비율이 4.0 이상에서는 오히려 감소함을 알 수 있었다. 신장율은 인장강도와 달리 이온함량에 따라 오히려 감소함을 알 수 있었다. 이러한 물성측정의 결과로부터 인장강도가 우수하고, 연신율이 크지 않은 ZPU10-30을 택하여, 투과증발법을 이용한 에탄올 수용액농축에 응용하였다. 보다 우수한 선택도를 얻기 위하여 hexamethylene diisocyanate(HMDI)를 이용하여 가교막을 제조하였다. 팽윤도 실험결과 50wt% 에탄올농도 근처에서 증가하는 경향을 나타내었는데, 이는 에탄올에 의한 가소화효과의 영향이라고 생각된다. 분리성능을 최적화하기 위해 공급액 농도변화와 온도변화를 실시하였다. 전반적인 투과증발분리 성능은 선택도 2~83.2 및 투과유량 $25.4{\sim}58.8g/m^2hr$를 갖는 것으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제23권1호
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• pp.1-11
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• 2013

혼합가스에서 $CO_2$를 선택적으로 분리할 수 있는 poly (etherimide) (PEI)-poly (dimethylsioxane) (PDMS) 재질의 복합막 및 모듈을 제조하여 $CO_2/H_2$ 분리특성을 확인하였다. 제조된 중공사 복합막 모듈은 모듈의 단수에 따라 $25^{\circ}C$, 일정 압력에서 stage-cut별로 분리된 가스의 유량, 농도, $H_2$ 회수율, $CO_2$ 제거율 등의 성능을 측정하였으며, $H_2$ 회수율을 높이기 위해 1단 시험에서 2단 직렬시험과 3단 직렬 + 병렬 시험으로 단수를 증가시켜 시험하였다. 각각의 운전조건에 대한 결과들을 확인한 결과 3단 운전조건에서 stage-cut을 0.32로 하였을 때 Product가스의 $H_2$ 농도는 97%이었으며 그때의 $H_2$ 회수율은 85%이었다. 또한, $CO_2$ 제거율은 약 90%의 결과를 얻을 수 있었으며 재순환 가스의 농도는 공급 가스와 유사하게 얻을 수 있었다.