• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권3호
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• pp.345-358
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• 2021

본 연구에서는 액화천연가스(LNG; liquefied natural gas) 재기화 과정에서 버려지는 냉열을 회수하는 방법으로 액화 공기를 생산하는 공정을 개발하였다. 액화 공기는 LNG 수출국으로 운송하여 천연가스 액화를 위한 냉매를 부분적으로 대체하는 용도로 활용될 수 있다. 이를 위하여, 액화 공기는 LNG 운반선에 저장 가능한 압력을 만족하여야 한다. 따라서, 가장 널리 사용되는 멤브레인 탱크로 액화 공기를 운송하기 위해 약 1.3 bar에서 공기가 액체 상태로 존재할 수 있도록 설계하였다. 제안한 공정에서, 공기는 LNG와의 열교환 이후 추가적인 질소 냉매 사이클과의 열교환을 통해 과냉된다. LNG 운반선의 최대 용량만큼 액화 공기를 생산할 때 운송비용 측면에서 가장 경제적일 수 있으며, 천연가스 액화공정에서 활용할 수 있는 냉열이 많아지게 된다. 이를 비교하기 위하여, 동일한 1 kg/s의 LNG 공급 조건 하에서 기존 공정을 이용한 Base case와 제안공정 내 유입 공기 유량을 각각 0.50 kg/s, 0.75 kg/s, 1.00 kg/s으로 하는 Case1, Case2, Case3를 구성하고 열역학적 및 경제적 측면에서 분석하였다. 액화 공기 생산량이 많을수록 1kg의 생산량 당 더 많은 에너지가 요구되는 경향을 보였으며 Case3는 Base case 대비 0.18 kWh 높게 나타났다. 그 결과 Case3의 액화 공기 1 kg 당 생산 비용이 $0.0172 더 높게 나타났다. 그러나 액화 공기의 생산량이 증가함에 따라 1 kg 당 운송 비용이 $0.0395 감소하여 전체 비용 측면에서 Case3는 Base case에 비해 1 kg 당 $0.0223 적은 비용으로 액화 공기를 생산 및 운송할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1229-1235
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• 2014

LPG차량의 공기 흡입 시스템에서 먼지 입자의 대부분은 공기 청정기를 통해 제거되지만, 아주 작은 입자는 제거되지 않고 흡기계통에 축적되게 된다. 이 축적된 카본은 공회전 속도 제어와 센서신호 그리고 배출가스에 영향을 주게 된다. 또한 엔진 채터링 현상이나 자동변속기의 변속시점 불량등을 야기시킨다. 이 연구는 세척액을 사용하여 흡기계통을 세척하는 것에 관한 것이다. 워밍업된 챠량에서 흡입호스를 제거하고 세척액을 사용하여 가속시에 세척액을 흡입장치에 분사시켜 흡기계통을 세척하는 것이다. 세척액을 사용하여 스로틀 바디, ISC, 서지탱크, 흡입매니폴드, 흡기밸브, 연소실까지 세척함으로서 다음과 같은 실험결과를 얻을 수 있다. 스로틀 밸브가 정확하게 작동되어 TPS의 센서 신호 전압이 개선되었으며, 차량이 정지하는 경우 ISC 시스템은 공회전 속도 제어를 원활하게 작동하였다. 또한 일산화탄소는 약 0.15 %, 탄화수소는 약 20~100PPM으로 각각 감소되어 배기가스가 현저하게 개선되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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• pp.419-424
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• 2006

최근, 국민소득 증대와 주5일제 근무 확산으로 낚시를 포함한 레저수요가 가일층 증가하고 있고 더불어 낚시어선을 포함하는 소형선박의 척수도 매년 증가하고 있는 추세이지만, 소형 선박의 수리, 유지관리 등을 목적으로 해상에서 육상으로 선박을 끌어올리는 상가작업은 소형조선소의 작업공간, 예인비용, 작업공기, 안전측면에서 많은 단점으로 지적되고 있다. 이에, 본 연구에서는 연안 소형 선박 수리, 유지관리를 위한 Floating dock 시스템 개발의 기초연구로서 Floating dock 시스템 개념정립 및 소형선박의 도크내 유입 ${\cdot}$ 출, 계류기능 등을 모형시험 ${\cdot}$ 검증 등을 통해 개념설계 도서를 작성함으로서 향후, 소형조선소의 작업공간, 인력 및 공기단축 등에 따른 경상비용 절감과 소형선박 유지관리용 Floating dock 개발, 보급을 통한 신규물량 창출로 경영수지 개선에 기여하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.228-228
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• 2018

강변여과는 지하수 인공함양 방식 중 유도함양(induced recharge) 또는 간접함양 방식에 속한다. 이는 하천 및 강변 부근에 집수시설을 설치한 후, 미고결층 대수층(unconsolidated aquifer)의 자연 오염 저감능을 이용하여 지표수를 간접 취수하는 방식으로 수질이 불량한 지표수가 대수층을 관류하면서 희석, 화학적 이온 교환 및 반응, 흡착, 생물막(biofilm; 미생물에 의한 자연저감), 여과 등을 통하여 수질이 개선된다. 강변여과수내의 용존 농도가 높은 철과 망간은 수처리 비용증가, 용수관정 및 시설물의 수명단축을 초래한다. 따라서 강변여과 지역의 미고결 대수층에서 효과적인 철과 망간 동시 제거(vyredox)를 위해 에어서징(air surging)과 블록 서징(block surging)을 실시하기 위해서 실내 물탱크 모델(water tank model)에서 에어서징에 따른 공기 순환 우물시스템을 관찰하였으며, 이를 바탕으로 현장시험(Test bed)에 적용하였다. 미고결 대층수층에서의 철 망간은 음용수 기준치(각각 0.3 mg/L)를 초과하고 있으며, 강변여과 취수 개발 및 이용을 제한하는 요인이 되고 있다. 본 연구에서 사용된 에어서징과 블록서지 기술은 자갈층 및 미고결 대수층에 충진된 슬라임 및 폐색(clogging)을 제거함과 동시에 관정 주변의 대수층의 투수성 개선과 산화환경으로 치환되며, 대수층에 잔존하는 철/망간의 산화물들을 관정내로 빼낼 수 있는 방법이다. 따라서 서징에 따른 폐색 제거효율을 검토한 결과에서 철 망간 이온농도 저감효과와 관정 주변의 수리전도도(hydraulic conductivity) 및 저류계수(coefficient of storage)가 증가한 것으로 나타났다. 이와 같이 강변여과에 의한 폐색은 미고결층내 공기주입 및 블록서지를 통하여 철/망간 이온농도 저감 및 수리특성 개선 효과에 유용한 것으로 평가된다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1999년도 정기총회 및 학술논문발표요지
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• pp.9-14
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• 1999

1. LPG 온풍기는 용량 16$\times$$10^4$ ㎉ 건타입가스버너, 연소부 및 열교환부, 6개의 50kgLPG탱크와 자동절체기, 가스메타, 배관으로 구성하였다. LPG 온풍기의 이론연소효율은 91%, $CO_2$ 배출량은 11.74%, CO배출량은 0ppm, 과잉공기비는 1.16, 배기가스온도는 253$^{\circ}C$, 온풍온도는 8$0^{\circ}C$로서 우수한 성능으로 나타났다. 2. LPG온풍기에서 배출되는 배기가스중의 $CO_2$ 를 온실로 공급하기 위하여 $CO_2$ 공급기를 제작하여 배출가스연도에 부착하였다. $CO_2$ 공급기는 흡입형 시로코팬(1200㎥/h)과 차단문으로 이루어졌다. 1-2W형 300평 온실내의 $CO_2$ 농도를 1000ppm으로 올리기 위해서는 $CO_2$ 공급기를 약 1시간 정도 운전시켜야 할 것으로 판단되었다. 3. LPG온풍기와 경유온풍기의 경제성 비교분석에 의하면 현 시점의 경유 가격 242원, LP가스 가격 435원을 기준으로 연간소요비용은 각각 5,392,430원, 5,299,917원으로 경유온풍기가 10만원 정도 경제적이지만 탄산가스 시용비용, 탄산가스 공급으로 인한 작물의 수량증대 및 고품질 생산물을 고려한다면 LPG온풍기 사용이 더 경제적이라 사료된다.

• 상하수도학회지
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• 제18권2호
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• pp.235-241
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• 2004

The dissolved air flotation (DAF) process has been widely used for removing suspended solids with low density in water. It has been known as measuring the size of microbubbles precisely which move upward rapidly in contact zone is difficult. In this study particle counter monitoring (PCM) method is used to measure the rising microbubble after injection from a nozzle. Size and distribution curve of microbubbles are evaluated at different conditions such as pressure drop at intermediate valve, length of pipeline between saturation tank and nozzle and low pressure. And the efficiency is also checked when it collides with different size floc. The experimental results show the following fact. As the final pressure drop occurred closer to a nozzle, the bubble size became smaller. And small bubble collides with large floc as well as small one because of its physical characteristic. However large bubble collides well with large floc rather than small one since hydrodynamic flow in streamline interferes to collide between two. With performing computational process by mathematical model we have analyzed and verified the size effect between bubble and floc. Collision efficiency is the highest when P/B ratio shows in the range of 0.75 < P/B ratio ($R_{particle/Rbubble}$) < 2.0.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.131-137
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• 2016

본 논문에서는 지하에 매설된 관 주변에 발생한 지하 공동의 탐지를 위해 지하 탐사 레이다의 가능성을 모의실험으로 조사하였다. 실험 장치는 임펄스형 지하 탐사 레이다 시스템, xy 직교 좌표 로봇, 지하 매질을 채운 탱크, 금속관, 모의실험용 공동 모델로 구현하였다. 특히, 모의실험용 공동 모델은 공기로 채워진 지하 공동의 전기적 특성과 유사하면서 견고한 형상을 유지할 수 있는 스티로폼 ?과 볼을 포장해서 구성하였다. 대표적인 3가지 실험을 통해서 지하 탐사 레이다의 B-scan 자료를 획득하여 2차원 그레이 스케일 영상으로 가시화하였다. B-scan 영상들의 비교를 통해 지하에 매설된 관 주변에 존재하는 지하 공동을 지하 탐사 레이다로 탐지할 수 있음을 보였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.151.1-151.1
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• 2012

우주발사체와 발사지원설비를 연결하여 추진제 공급과 전기신호 송수신 등을 가능하게 하는 메커니즘을 엄브리칼 장치라고 한다. 국내 우주발사체의 경우 액체산소와 케로신을 추진제로 사용하며, 질소, 공기 및 헬륨 등의 가스를 밸브구동, 공간 퍼지, 추진제 가압에 이용한다. 본 논문에서는 우주센터의 발사대설비에 적용된 엄브리칼 장치 중 추진제 및 고압가스 공급을 위한 자동체결장치(auto coupling device)의 구성, 기능 및 발사 준비를 위한 프로세스에 대해 기술하고 있다. 자동체결장치는 발사체 하부 두 곳에 연결되며, 산화제 공급측의 체결장치(coupling device 1)와 연료 공급측의 체결장치(CD 2)로 구성된다. 이 장치는 발사체와의 접촉면에서 기밀을 확보한 상태에서 내부의 탱크, 밸브, 인터스테이지 등에 추진제 및 각종 가스를 공급하는 통로역할을 하며, 발사준비가 완료된 후에는 발사체 이륙 전 또는 이륙과 동시에 발사체로부터 자동으로 분리된다. 각각의 체결장치 구성품으로는 발사체 이륙시 발생하는 고온의 화염으로부터 장치를 보호하는 PD(protective device), 접촉면에 기밀을 제공하고 추진제 누출을 방지는 MCP(multi-channel plate), 접촉면을 보호하기 위한 덮게, 각종 연결 배관의 전진과 후진을 위한 캐리지, 발사체와의 체결을 지지하는 그립 등이 있다. 발사 준비를 위해서 사전에 장치의 독립운용시험을 통해 각 구성품의 상태와 기능을 점검하고 장치의 작동성을 검증한다. 이후 발사체를 모사하는 기체 및 관제설비와 종합적으로 연계 시험과 모사시험을 수행하여 최종적으로 발사준비상태를 확인하게 된다. 이러한 자동체결장치의 운용 경험은 한국형발사체의 지상지원설비 개발에 활용할 수 있을 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.330-330
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• 2010

하나로 노심에서 발생하는 열중성자를 감속재인 액체수소층을 통과시켜 냉중성자를 생산 하는 설비인 냉중성자원 시설은 초경량 합금, 신소재 및 DNA 구조연구 등의 첨단기술연구에 유용한 도구로 활용될 계획이며, 현재 원자력연구원에서는 냉중성자원 시설을 개발하여 제작 설치하였고, 이 장치들에 대해 기능시험을 수행하였다. 냉중성자원 시설계통에서 가스블랭킷계통은 수소의 외부누출을 방지하고, 진공용기를 포함한 수조내기기 내부로 공기 및 경수가 유입되지 않도록 하여 냉중성자원을 보호하기 위한 역할을 수행한다. 또한 가스블랭킷계통의 구성은 가스공급장치($N_2$ 및 He 가스 실린더로부터 가스공급 기능), 질소충압탱크, 진공박스, 수소박스, 밸브박스 및 각 구역별 독립 배관 등으로 되어있다. 이동식 진공배기장치는 가스블랭킷계통에서 사용하기 위해 특수하게 제작된 장치로서 진공계통과 수소계통의 초기충진 시 또는 계통배기 시 잔류가스를 제거하거나, 블랭킷가스의 오염검사를 위한 시료채취 기능 등을 수행할 수 있도록 되어있다. 본 논문에서는 냉중성자원장치 내의 수소계통 및 진공계통의 배관과 기기를 외기와 경수로부터 안전하게 격리시키기 위해서 제작설치 적용된 가스블랭킷계통에서 이동식 진공배기장치를 이용하여 잔류가스 제거방법과 각 가스블랭킷 영역으로부터 시료를 채취하여 수행된 산소농도 분석에 대해 기술하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.519-528
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• 2019

현재의 브레이크 시스템은 운동에너지를 열에너지로 변경하여 거의 마찰형 브레이크로 공기 중에 발산하여 제동한다. 시스템 내에는 제동력을 발생시키는 리타더라는 장치가 있다. 전기에너지의 소모를 절약하기 위해 리타더의 제동에너지 일부를 활용하는 리타더의 고속 응답 특성에 관한 고도기술 연구는 이미 선진국에서 진행 중이다. 본 논문에서는 배터리 충전을 위해 리타더에서 발생한 3상 전압을 24V 직류 전압으로 변환하고 실험을 통해 타당성을 검증하는 DC-DC 컨버터를 제안한다.