• 공업화학
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• 제5권2호
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• pp.337-344
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• 1994

높은 연소효율과 환경오염물질을 적게 배출하는 75kw급 소형 접선방향 연료주입식 수직형 사이클론 연소기를 이용하여 성상이 다른 수입 유연탄(역청탄, 아역청탄)을 시료로 하여 공기비 0.4~1.6 범위에서 각각의 연소 특성 및 연소 후 회분의 포집효율을 조사하였다. 로 내 온도 분포는 전영역에서 역청탄이 아역청탄보다 약 $100^{\circ}C$ 이상 높게 나타났고 로 내에서는 로 하부와 축선이 높게 나타났다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.253-254
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• 2014

지구온난화 문제는 한국가의 문제가 아니라 인류의 문제로 대두되어 많은 이에대한 많은 연구가 이루어 지고 있다. 지구온난화의 주 대상물질인 화석연료로부터 연소시 발생하는 이산화탄소를 감축하기위한 많은 규제와 노력이 요구된다. CCS(Carbon Capture & Storage)란 화석연료로 부터 연소시 대기 중으로 배출되는 온실가스($CO_2$)를 포집하여 재생 또는 지중, 해양에 저장하는 기술로서 국가녹색성장 핵심기술중의 하나로 분류되며, $CO_2$ 회수방안, 저장, 처리관련 연구를 비롯하여 국내외 적으로 활발한 연구가 이루어 지고 있다. 또한 순산소 연소기술을 통한 $CO_2$ 회수, 처리기술은 연료의 산화제를 공기대신 순도 95% 이상의 고농도 산소를 이용하여 순산소연소를 하며, 이때 발생하는 배가스의 대부분은 $CO_2$와 수증기로 구성되어 있다. 발생된 배가스의 약 70~80%를 다시 연소실로 재순환시켜 연소기의 열적 특성에 적절한 연소가 가능하도록 최적화함과 동시에 배가스의 $CO_2$ 농도를 80% 이상으로 농축시켜 회수를 용이하게 하며, 동시에 공해물질은 NOx 발생량을 10ppM 이하로 줄일 수 있는 기술이다. 천연가스를 생산하는 LNG기지에서 연소에 의한 이산화탄소를 발생시키는 기기로는 수중연소식기화기(SMV ; Submerged Combustion Vaporizer)를 들 수 있다. SMV는 버너를 이용하여 $-162^{\circ}C$ LNG를 $10^{\circ}C$의 LN로 기화시키는 설비로서 특히 동절기에 작동시키며 $CO_2$를 배출시키는 연소기다. 본 연구에서는 수중연소식 SMV에 순산소 연소방식을 적용하여 천연가스와 산소를 연소시키므로서 발생되는 $CO_2$를 LNG냉열을 이용 액체화 시켜 회수하는 연구를 수행하고 있다. 내용중에 수중연 소식 SMV에 대한 순산소 연소기를 개발하는 연구를 수행하였으며, 실제 SMV의 1/10크기, 열량기준 1/900로 모형을 제작하여 실험하였다. 연소기 노즐 은 직경 0.6mm, 배가스가 수조내에서 48개의 노즐을 제작하였다. 실험결과 일정량 이상의 $CO_2$ EGR율이 일정 값 이상이 되면 화염의 길이가 공기/NG 화염 길이와 큰 차이가 없었으며 $CO_2$ EGR율이 100%이상에서는 $CO_2$ EGR율 증가에 따른 화염길이 변화는 크게 나타나지 않았다. CO 배출 농도는 공기/NG 연소의 경우보다 높게 나타났으며, ${\lambda}$가 1.4보다 높은 조건에서는 측정되지 않았다. NOx의 배출 농도는 약 1~8ppm으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제1권2호
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• pp.211-219
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• 2013

기후가 무덥고 습해지면서 제습기의 사용이 증가하고 있지만, 제습기의 에너지 소비가 크고, 전기제품의 사용 증가로 인하여 전력이 부족하기에 제습기의 사용이 보편화되지 못 하고 있다. 제습기술은 오랜 시간 동안 최적화된 기술로써 기존기술을 바탕으로 에너지 효율을 높이는 데에는 한계에 도달했다고 볼 수 있다. 하지만, 높은 에너지 효율, 즉 소비전력이 낮으면서 제습성능이 높은 제습기의 개발 요구가 계속되고 있고, 그 해답은 자연모사기술에서 찾을 수 있다. 이 논문에서는 상용품인 제습기의 소비전력을 분석하고 자연에서 무동력으로 공기 중의 수분을 포집하는 딱정벌레 등껍질이나 식물들로부터 영감을 얻어 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 아이디어를 살펴보고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권4호
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• pp.263-273
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• 2016

자연순환식 압입 송풍식 수관보일러에 FGR시스템을 설치하여 보일러 부하 및 공기량 댐퍼개도를 파라미터로 해서 FGR률에 따른 성능 및 배기 배출물에 미치는 재순환 배기의 영향을 조사하였다. 본 연구의 목적은 $NO_x$ 배출물을 저감시키기 위하여 동력플랜트 보일러에 FGR시스템을 적용하는 것이다. 연소를 활성화시키기 위해 0 ~ 20%의 연소용 공기를 화염 내에 공급한다. 공기상자 상부에 설치된 2단 연소시스템의 흡입댐퍼를 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$ 사이에서 레버를 조작하여 열면, 버너로 공급되는 연소용 공기가 변화된다. 증발률당의 연료소비율은 FGR률의 증가에 따라 증가 혹은 감소의 명확한 경향을 나타내지 않았고, 동일 공기량 댐퍼개도에서는 FGR률이 증가할수록, 또한, 보일러 부하가 감소할수록 $NO_x$ 배출물이 감소되었다. 매연 배출물은 전기 집진기에서 86.7%의 포집효율로 매연이 제거되었기 때문에, 보일러 부하, 공기량 댐퍼 개도 및 FGR률의 운전조건에 관계없이 극소량의 매연이 배출되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권3호
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• pp.417-428
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• 2021

낮은 반응성으로 인해 복잡한 공정이 필요한 무연탄은 순환유동층 내의 동적 거동을 통해 연소 특성이 고찰되어야 한다. Pilot 규모의 0.1MW_th 급 순산소 순환유동층 연소로에서의 무연탄 연소 특성을 고찰하기 위하여 본 연구에서는 전산유체해석 기법을 이용하였다. 순산소 순환유동층 보일러는 연소로(0.15 m l.D., 10 m High), 싸이클론, 재순환부 등으로 구성되었고 동일한 크기의 3D 모델 반응기를 구축하였다.실험에 사용한 무연탄은 평균 입도 1,070 ㎛, 밀도 2,326 kg/m³이다. 공기 연소에서 순산소 연소로의 연소 환경 변화에 따른 반응기 내부의 기-고 흐름 패턴을 고찰하였다. 이때, 공기 연소와 순산소 연소에서 온도 분포는 비슷한 양상을 보이지만 압력 분포는 순산소 연소에서 더 낮음을 알 수 있었다. 더불어 공기 연소에 비해 순산소 연소에서 더 높은 CO₂ 농도를 가지므로 이산화탄소 포집이 활발히 이루어질 것을 예상해 볼 수 있다. 결과적으로 본 연구를 통해 무연탄 활용 시 순환유동층 반응기의 최적화된 설계 및 운전에 기여할 수 있음을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권1호
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• pp.28-37
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• 2019

버섯재배사에서 방출되는 $CO_2$를 함유한 $15^{\circ}C-20^{\circ}C$의 공기를 딸기재배 하우스에 자동적으로 포집하고 전달하는 자동제어 시스템을 개발하였다. 2017년 6월부터 다양한 위치에서 온도변화를 수집한 결과, 고설베드 딸기하우스의 평균온도는 주간과 야간 온도가 각각 $33^{\circ}C$ 와 $26^{\circ}C$인 반면 3단 이동식베드는 $26^{\circ}C$ 와 $21^{\circ}C$ 수준이 유지되어 있었다. 버섯재배사의 $CO_2$함유 농도는 800-1,600 ppm 수준이었다. 3단 이동식베드에 처리한 딸기의 생육특성중 엽수와 관부직경은 무처리구인 고설베드에 비해 유의성 있는 차이가 있었으며, 고온기 정상과와 기형과의 착과특성 또한 3단이동식베드가 고설베드에 비해 유의성 있게 양호한 상태유지가 되어 과실특성인 과장과 수량이 2배이상 높은 경향을 보였다. 이에, 고온기에 버섯재배사에서 방출되는 시원한 공기 활용으로 딸기의 관부주변과 엽온의 온도가 정상생육 수준으로 유지가 되어 사계성 딸기품종을 국내에서도 재배할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.3-10
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• 1999

천연섬유분진의 연소특성을 조사하고자 국내 방적공장의 집진기에서 직접 포집된 천연섬유분진을 열시차 및 열중량 분석기를 이용하여 온도에 따른 분해 특성을 조사하였고, 자연발화 시험기를 이용하여 시료의 입도분포 및 시료량에 따른 천연섬유의 연소특성을 시간에 따른 온도의 변화로 측정하였다. 또한 자연발화 시험기 내부의 공기흐름에 따른 연소특성을 조사하고자 송풍과 무풍 상태에서의 자연발화 또는 훈소특성을 조사하였다. 열분석 결과 승온속도가 증가할수록 발열개시온도가 현저히 낮았고 발열량도 크게 증가하였다. 또한, 천연섬유 분진은 시료량과 입도가 증가할수록 발열개시온도가 낮아지고 있으며, 연소형태는 모두 훈소 상태를 보였다. 시험기 내부가 송풍상태일 때 보다 무풍상태로 실험하였을 때 발열개시온도가 약간 낮으며, 발열량도 크게 나타났다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.512-517
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• 2014

본 연구는 선박의 외벽 유지보수를 위한 외벽 연마장비에 장착되는 먼지 집진장치에 적용하기 위한 사이클론 집진방식의 연마기 제작을 위한 사이클론 분리기 설계를 위하여 최적의 설계조건을 도출하고자 유동해석 기법을 적용한 사이클론 연마장비의 집진장치를 소개하고자 한다. 제작된 연마장비의 집진을 위한 접선유입 사이클론의 압력 강하와 입자 수집 능률은 기 연구된 수학적 모델을 적용하여 계산하였다. 종래 공기필터를 가진 사이클론의 계산 결과의 비교는 접선 유입 사이클론이 저압 드롭과 높은 입자 수집능률을 시뮬레이션을 통한 검증과 시작품을 제시하였다. 사이클론은 원통형 장치 내에 분진을 함유하는 기체를 장치내벽에 접선방향으로 유입시켜 유입분진에 선회운동을 부여함으로써 분진입자에 작용하는 원심력에 의하여 가스중의 입자를 분리 포집하는 집진장치로써 연마장비의 집진장치로 응용하고자 본 연구를 진행하여 진행중인 메커니즘과 유체흐름에 대한 기본적인 유체흐름에 따른 사이클론의 규격 파라미터에 따른 유동해석 결과를 제시하였다.

• 한국산업보건학회지
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• 제5권2호
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• pp.200-211
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• 1995

This study was designed to evaluate the effects of temperature and humidity on the sampling efficiency of mixed organic vapors of l,2-DCE, benzene, and MIBK by 3 different types of diffusion monitors. Independent variables used for the study were temperatures ($25^{\circ}C$, $35^{\circ}C$), humidities (30%, 80%), and vapor concentrations (low, medium, and high). In addition, vapor concentrations measured by the traditional charcoal tube method were used as reference values and were compared with those of by diffusion monitors. The results were as follows: 1. The desorption efficiencies(DE) of 1,2-DCE and benzene from charcoal tubes and from diffusion monitors ranged from 98% to 105%. In contrast, the DEs of MIBK from charcoal tubes and diffusion monitors except DM1 ranged from 71% to 85%. The DE of MIBK from DM1 was 98%. 2. No statistically significant differences of 1,2-DCE concentrations and the sampling efficiencies regardless of temperatures and humidities studied between charcoal tube and 3 diffusion monitors were found. 3. At 80% humidity, increasing frequencies of 1,2-DCE breakthrough at higher temperature and higher vapor concentration measured by charcoal tubes were observed. 4. No statistically significant difference of benzene concentrations were found between charcoal tube and diffusion monitors except DM3. The sampling efficiencies of DM3 were statistically significantly lower at all experimental conditions except the $35^{\circ}C$ and 30% humidity condition. 5. No statistically significant difference of MIBK concentrations were found between charcoal tube and diffusion monitors except DM3. The sampling efficiencies of DM3 were statistically significantly higher at higher humidity conditions regardless of temperature. Although statistically not significant, sampling efficiency of MIBK showed positive correlation with humidity while negative correlation with concentration was observed. 6. For sampling 1,2-DCE and benzene, no significant variations of concentrations among three diffusion monitors regardless of temperature and humidity conditions were found. For MIBK sampling, however, wide variations with increasing humidity among diffusion monitors were obtained. In conclusion, this study suggests that diffusion monitors will be a reasonables substitute for the traditional charcoal tubes for sampling non-polar organic vapors at temperature and humidity conditions studied. For polar organic vapors, use of an alternative desorption solution other than CS2 is recommended because of its low desorption efficiency. In addition, since variable among diffusion monitors for polar organic vapors particularly at higher humidity conditions were observed, further study is recommended of the effects of humidity on the performance of diffusion monitors.

• 한국산업보건학회지
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• 제11권1호
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• pp.34-41
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• 2001

Passive samplers have been used for personal, indoor, and outdoor air monitoring of VOCs at ppb concentrations in community and office environments. The path length of modified passive sampler was shortened, so it was intended to increase an uptake rate. The performance of the modified 3M 3500 organic vapor monitor(OVM) as a tool for assessing exposures to toxic air pollutants in nonoccupational community environments was evaluated using combined controlled test atmospheres of six selected target volatile organic compounds(VOCs): benzene, methyl tert-butyl ether(MTBE), chloroform, 1,4-dichlorobenzene, tetrachloroethylene, and toluene. The experiments were conducted by exposing the dosimeters to concentrations of $50{\sim}100{\mu}g/m^3$ on six face velocity(0.00, 0.02, 0.06, 0.12, 0.20, 0.30 m/sec) for 24 hours. If the uptake rate was increased, that means that we could use the passive sampler more effectively. The uptake rates were increased linearly according to reduce the path length. Although the diffusion path length was shortened, the change of uptake rate was within ${\pm}25%$ of theoretical value, indicating that the modified passive sampler(TM) can be effectively used over the range of concentrations and environmental conditions tested with a 24-h sampling period if the face velocities were over 0.12 m/s for 6 components of VOCs. But when the face velocities were less than 0.12 m/s, uptake rates were reduced more than expected values. So, the passive sampler with the shortened path length should be used at indoor or outdoor environment where the face velocity should be over about 0.10 m/s. If the path length was shortened more, the uptake rate was more effected by starvation.