• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.460-468
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• 2021

본 연구는 multi fan 방식의 "공랭식 연소설비"의 공정관리상의 문제점을 single F.D. fan 으로 대체하여 개선시키기 위해 CFD 진행하였고, 연소로 내 유동조건 변화를 분석하여 문제점을 확인하였다. 이를 개선하기 위해 연소공기 주입구조를 변경하였고, 구조 변화에 따른 연소효율 개선을 수치해석으로 평가하였다. 또한 실제 연소설비에 수치해석결과를 반영하여 구조개선을 한 후 개선 전·후의 연소효율을 실험적으로 측정하였다. 먼저 기존 Single F.D fan 이 적용된 연소설비에 대한 수치해석을 통해, 2개의 유로로 공급되는 연소공기가 각 유로의 마찰력 차이와 압력의 변화로 인해 연소로 내에서 공급비율이 불규칙하게 되어 선회방식의 연소조건을 위한 축 형태의 난류형성이 어려움을 확인하였다. 이를 개선하기 위해서 연소로에 주입하는 공기 공급 방식을 두 가지로 나누어 수치해석을 하였다. 첫 번째 방식은 연소공기를 외벽에서 180 ~ 360° 회전 후 예열된 연소공기가 주입되는 구조에 대하여 검토하였고, 두 번째는 연소로 내에는 선회할 수 있는 베인(vane) 구조를 적용하여 연소로 밖에서 1차 열교환 후 연소로 내부에 접선방향으로 연소공기가 주입되는 구조에 대하여 검토하였다. 그 결과, single F.D. fan을 가진 공랭식 연소로에 선회방식으로 공기를 주입할 경우, 연소로 외벽의 냉각과 연소로 내부의 완전혼합 유지를 위해 이중 냉각벽을 가지는 덕트 구조를 적용하는 것이 연소조건을 최적화하는데 바람직한 것으로 나타났으며, 실제 운영중인 설비에 적용하여 개선 전·후의 연소효율을 비교한 결과 연소효율이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권6호
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• pp.332-338
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• 2017

본 연구는 혼합영양생물인 Scenedesmus acuminatus의 최적배양조건을 찾기 위한 연구로서 최적 공기주입량, 아세테이트 주입량, $CO_2$ 주입에 대해 실험을 진행하였다. 공기주입량은 0.72 vvm에서 최대 비성장속도와 최대바이오매스 생산량을 얻을 수 있었으며, 0.3 M의 아세테이트를 주입하였을 때 최대 비성장속도와 최대바이오매스 생산량을 얻었다. 반연속배양에서는 추가로 $CO_2$ 주입이 배양에 미치는 영향을 파악하였다. $CO_2$ 주입 실험에서는 아세테이트로 50% 치환한 후에 최대비성장속도($0.460d^{-1}$)와 최대바이오매스 생산성($0.936gL^{-1}d^{-1}$)을 얻을 수 있었으며 이후 치환이 계속될수록 최대비성장속도와 최대바이오매스 생산성은 지속적으로 감소하였다. 공기주입 실험에서는 JM 배지로 배양할 때 가장 높은 비성장속도($0.381d^{-1}$)와 최대바이오매스 생산성($0.253gL^{-1}d^{-1}$)을 보여주었지만 이후 아세테이트를 함유한 배지로 50% 치환하였을 때 오히려 초기값보다 감소하는 것을 관찰하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1992년도 수공학연구발표회논문집
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• pp.397-407
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• 1992

• 터널과지하공간
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• 제21권4호
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• pp.297-306
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• 2011

본 연구에서는 지하 압축공기에너지 저장공동 주변 지하수 및 압축공기의 유체유동과 열전달 거동 해석을 위한 다상다성분 열유동 해석 결과를 이용하여 지하 저장공동의 열역학적 에너지수지 분석을 통한 에너지 효율평가를 실시하였다. 복공재인 콘크리트 라이닝이 충분한 기밀성능을 발휘할 경우, 주입 압축과정에서 저장공동으로부터 손실되는 에너지의 대부분은 콘크리트 라이닝 및 주변 암반에의 열전도를 통해 발생함을 확인하였다. 지하 압축공기에너지 저장공동의 에너지 효율은 압축공기 주입온도에 민감한 결과를 보였으며, 주입온도가 주변 암반의 온도에 근사할 경우, 손실된 에너지의 대부분이 토출 팽창과정에서 저장공동으로 유입 회수되는 결과를 보였다. 한편, 콘크리트 라이닝의 열전도특성이 저장공동의 에너지효율에 미치는 영향은 크지 않았다.

• 물과 미래
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• 제26권1호
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• pp.71-79
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• 1993

공기주입 부유구조물에 대한 압력변화의 비선형 특성과 파랑변형을 이론적 및 실험적으로 검토한다. 섭동법과 Green 공식에 의한 두가지 이론적 방법(방법I, II)이 잠수, 반잠수 부유구조물에 의한 파의 비선형성을 평가하기 위해서 적용된다. 더우기 부유 구조물 내의 공기압 변화를 고려하기 위하여 Boyle-Charles 법칙에 따른 단열변화를 가정하여 유도된 공기압축모델이 새로이 개발되었다. 가상경계에서 감쇠정상파를 고려한 방법 I의 이론치는 감시정상파의 영향이 미치지 않는 가상 연직경계면을 같는 방법 II의 값과 잘 일치한다. 두 이론에 의한 이론치는 실험치와 잘 일치함을 보여준다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권4호
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• pp.307-312
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• 2004

식물조직배양용 바이오리액터 8개의 배양액 P보, DO 농도를 on-line으로 계측하고 pH 농도 및 주입공기 량을 제어할 수 있는 시스템을 개발하였다. 시스템 제어용 컴퓨터 프로그램은 나리구근의 성장단계에 맞는 주입공기량을 추종제어방식으로 제어하며, 바이오리액터 내부의 pH 변화를 감지하여 오염을 감시하는 오염경보기능이 포함되어있다. 성장단계에 따라 적절한 주입공기량의 선정을 위하여 시뮬레이션 한 결과 배양초기에는 300 cc/min, 20일 경과 후에는 400 cc/mim, 40일 경과 후에는 500 cc/min, 60일 경과 후에는 600 cc/min, 그리고 80일 경과 후부터는 700 cc/min의 공기를 주입할 경우 바이오리액터내 나리구근의 분포가 고르게 나타났으며, 이 결과를 바이오리액터 배양실험에 이용하였다 배양액의 pH 농도 제어 시스템은 배양 전 기간동안에 제어 목표 값 (5.5$\pm$0.5)로 제어할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.198-204
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• 2010

가압순환유동층 적용을 위해 루프씰(loop-seal: 내경 0.10 m)을 갖는 고체재순환부(직경 0.10 m, 높이 2.25 m)에서 층 물질로 silica sand 입자($d_p=240{\mu}m$, ${\rho}_s=2582kg/m^3$)를 사용하여 시스템 압력 변화(0.10~0.71 MPa)에 따른 고체흐름 특성을 연구하였다. 루프씰을 통한 고체질량플럭스는 공기주입량이 증가할수록 선형적으로 증가하였고, 동일한 공기주입속도에 대해 시스템 압력이 증가할수록 증가하였다. downcomer 내 압력변이는 시스템 압력이 증가할수록 동일한 공기주입속도에 대해 증가하였고, 흐름 내 고체속도 및 기체 속도 또한 증가하였다. 고체질량플럭스로부터 downcomer 에서의 압력변이를 예측할 수 있는 상관관계식을 Transportation number와 Pressure drop number를 이용하여 제안하였다. 루프씰에서의 압력강하는 시스템 압력에 관계없이 고체질량플럭스가 증가할수록 증가하였다. 각각의 시스템 압력에서 공기주입속도 변화에 따른 고체질량플럭스 및 Transportation number를 예측할 수 있는 상관관계식을 제안하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제20권4호
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• pp.225-231
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• 2001

퇴비화시 생물학적 활성을 증대하고 악취발생을 최소화 할 수 있는 적절한 공기주입율을 구명하고자 밀폐형 bench-scale reartor 퇴비화 시스템을 이용하여 시험을 수행한 결과는 다음과 같았다. 1) 공기주입율이 증가할수록 생물학적 활성은 증대하여 0.6 L/min/kg dry-solids 처리가 가장 높았고, 퇴비화 35일째의 퇴적물 품질도 가장 양호하였다. 2) 암모니아 평균 배출농도는 0.6 < 0.1 < 0.4 < 0.2 L/min/kg dry-solids 처리 순으로 낮았으며, 0.6 L/min/kg dry-solids 처리시 암모니아 배출농도는 0.2 L/min/kg dry-solids 처리에 비해 약 40% 수준에 불과하였다. 3) 계분톱밥 퇴비화시 주요 악취원인 황화합물 가스는 공기주입율이 낮을수록 배출농도가 높고 배출기간도 길어지는 경향이었으나, 0.6 L/min/㎏ dry-solids 처리에서는 전혀 검출되지 않았다. 4) 계분톱밥 퇴적물의 초기 수분함량을 60%로 조절하고 0.6 L/min/kg dry-solids의 공기주입율로 퇴비화할 경우 생물학적 활성증대로 인한 양질의 퇴비생산과 황화합물 및 암모니아에 대한 악취발생을 최소화 할 수 있을 것으로 기대되었다.

• 원예과학기술지
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• 제30권4호
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• pp.432-436
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• 2012

본 실험은 사계성 딸기의 무병묘 생산을 위한 생물반응기 배양 시 공기주입량에 따른 생육특성을 비교하고, 적정 공기주입량을 구명하기 위해 실시하였다. 생물반응기 내 공기주입량은 0.1vvm, 0.2vvm, 0.3vvm 및 0.4vvm 등 4 수준으로 처리하였다. 공기주입량 0.2vvm에서 초장이 9.03cm로 가장 길었으며, 엽수는 40.4개, 생체중은 6,106mg으로 타처리구에 비해 생육이 왕성하였다. 생물반응기 배양기간이 길어짐에 따라 잎, 뿌리 등이 점진적으로 많이 발생하였으며, 유식물체의 생체중도 급격히 늘어났으며, 배양 6주째에는 신초수가 주당 10.4개 발생하였으며 완전한 하나의 독립된 식물체로 발달되었다. 그리고 생물반응기 내의 공기는 0.2vvm으로 지속적으로 공급해주며, 최소 6주간 배양해야 완전한 식물체로 성장하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권3호
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• pp.304-311
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• 1999

축분 퇴비화시 악취 경감과 양질의 퇴비생산을 위한 적절한 공기주입율을 설정하고자 밀폐형 반응조(242l)에 우분과 볏짚의 혼합물(65% 수분함량)을 퇴적하고 4처리의 공기량을 주입하여 암모니아 가스의 발생양상과 휘산랑을 구명하였다. 부숙온도는 공기주입율이 증가할수록 감소하는 경향이었으며, 공기주입율이 가장 높았던 $1.79l\;min^{-1}kg\;dry-solids^{-1}$처리는 부숙온도의 저하 및 건조화로 퇴비화에 부적합하였다. 24일간의 퇴비화 동안 암모니아의 평균배출농도는 $25.3{\sim}239.8mg\;l^{-1}$ 범위로 그 크기는 0.09 > 0.90 > 0.18 > $1.79l\;min^{-1}kg^{-1}$ 순이었으며 최대농도는 $0.90l\;min^{-1}kg^{-1}$ 처리에서 $2279.1mg\;l^{-1}$로 가장 높았고 0. 18 l 처리는 $1321mg\;l^{-1}$, 0.09l는 $1317mg\;l^{-1}$, 1.79l는 $335mg\;l^{-1}$ 수준이었다. 암모니아 배출농도와 부숙온도의 관계는 고도의 지수적 정의 상관을 보였으며, $50^{\circ}C$ 이상부터 농도의 증가가 뚜렷한 경향이었다. 암모니아 휘산량의 대부분은 퇴비화 5일내에 발생되었으며 휘산율은 퇴적물의 건물당 0.056~0.453%의 범위로서 그 크기는 공기주입을 0.90 > 1.79 > 0.18 > $0.09l\;min^{-1}kg^{-1}$ 순이었다. 또한 암모니아 휘산량은 공기주입을 $0.7{\sim}1.0l\;min^{-1}kg^{-1}$의 범위에서 최대가 될 것으로 추정되었다.