• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.133.1-133.1
• /
• 2010

슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 기포탑 반응기 내의 물질 거동은 매우 복잡하기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 그 현상에 대한 명확한 이해는 어려운 상황이다. 특히 기포탑반응기 내에 기체의 포집율(gas hold-up)을 증가시키는 것을 목적으로 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 trayed bubble column 반응기에서 tray의 기공크기에 따른 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 실험에 사용된 반응기는 내경이 0.15 m이고 높이 2.0 m의 아크릴 반응기를 이용하였다. 사용된 연속상은 수돗물을 사용하였고 분산상 기체로는 압축공기를 이용하였다. Tray의 기공크기는 1.1 mm부터 14.0 mm까지 변화시키면서 높이별 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 기체 포집율의 변화를 균일흐름 영역과 불균일 흐름 영역에서 그 양상이 다르게 나타났다. 즉 균일계 영역에서는 기공의 크기가 1.1 mm부터 2.9 mm까지 증가시면 기체포집율이 감소하는 반면 2.9 mm 이상에서는 증가하는 것으로 관찰되었다. 반면 불균일 흐름 영역에서는 전반적으로 기공의 크기가 작아질수록 기체포집율이 증가하였다. 또한 각각의 흐흠 영역에서의 기체포집율 증가정도는 확연한 차이를 보이는 것을 알 수 있었다. 이것은 흐름영역의 유체거동에 따라서 기포와 tray 기공사이의 상호작용 메커니즘이 달라지기 때문인 것으로 보인다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
• /
• pp.33-33
• /
• 2017

본 연구는 온실 $CO_2$ 공급용 Membrane Module이 대기 중 $CO_2$를 포집하는 과정에서 유해병원균을 제거할 수 있는지 알아보기 위해 실험을 진행하였다. 본 실험은 Membrane Module과 유해병원균의 유무로 총 4개의 실험구, 포집하는 시간에 따라 1 min, 3 min, 5 min, 각각 3회씩, 총 36회의 실험을 진행하였다. 실험은 경상대학교 내 온실($W{\times}D{\times}H$, $3000{\times}4000{\times}2500mm$)에서 진행하였고, 유해병원균은 잎점무늬병을 일으키는 병원균(Phoma sp.)을 사용하였다. 온실에 Membrane System을 설치하고 Membrane Module을 통해 외부공기 또는 유해병원균이 포함된 공기를 분리하여 온실 내로 공급하고, 공급한 $CO_2$ 내에 유해병원균의 유무는 에어샘플러를 이용하여 온실 내의 공기를 포집 후 배지에 배양하여 확인하였다. 유해병원균은 PDA배지를 이용하여 포집한 뒤 항온항습기(HB-105SG-O, HANBAEK SCIENTIFIC CO., Korea)에 $25^{\circ}C$, 50%로 48시간 배양하였다. PDA배지 내에 배양된 미생물은 Colony Counter(HYC-560, CORETECH, Korea)로 측정하였다. 결과 값을 분석하기 위해서 IBM SPSS Statistics의 이원분산분석(two-way ANOVA)을 이용하여 통계분석 하였다. 결과 값은 유해병원균을 공급하고 Membrane Module을 사용하지 않았을 때, CFU(Colony-Forming Unit)가 가장 높았고, 유해병원균을 공급하고 Membrane Module을 사용했을 때 CFU가 가장 낮았다. 통계분석을 실시한 결과, Membrane Module을 사용하지 않은 실험구에는 유의한 차이가 나타났고, Membrane Module을 사용한 실험구에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 따라서 Membrane Module이 대기 중 $CO_2$를 분리하여 온실에 공급하는 과정에서 공기 중에 포함된 유해병원균을 제거 할 수 있다고 판단된다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.155-162
• /
• 2011

기후변화협약 대응을 위해 IPCC 온실가스 인벤토리 가이드라인에 따라 축산분야 온실가스인 $CH_4$, $N_2O$가스의 배출량을 평가하고 배출계수를 산출하여 국가 Database 확보 및 측정기준을 제시하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 돈사 슬러리 피트에 샘플링 챔버를 설치 운영하기 위해 돈분뇨위에 띄울 수 있는 반구형태의 플로팅 챔버(Open chamber method or flow-through steady-state)를 고안 제작하였다. Open chamber method의 특성상 외부의 공기를 일정한 제어를 통해 챔버내로 유입시켜 돈사 슬러리에서 발생된 가스를 희석하고 정상상태의 최적조건에서 발생된 가스의 일정량을 제어하여 포집하는 장치로 시스템을 구성하였다. 돈분뇨 슬러리에서 온실가스 발생 특성상 돈사 내부에 위치에 따라 10개의 챔버를 투입하여 Data의 신뢰성을 갖출 수 있게 하였다. 유입유량을 $5{\sim}9{\ell}/min$, 포집유량을 $1{\ell}/min$으로 변경하면서 포집된 가스를 GC/ECD를 통해 분석하였고 챔버로 유입되는 공기가 슬러리 표면을 직접 접촉하지 않는 방법으로 기구를 구성하고 잉여 공급공기는 챔버 상부를 통해 외부로 배출하는 방법으로 최적조건의 정상상태 온실가스를 샘플링 할 수 있었다. 포집 가스를 GC/ECD 분석결과 $N_2O$ 가스의 배출형태는 대기중의 신선한 공기에 포함된 $N_2O$ 농도와 돈사 10곳의 샘플링 가스 시료의 농도를 볼 때 오차 범위 안의 농도로 슬러리 돈사내 분뇨에서는 $N_2O$의 발생은 없다고 판단된다. $CH_4$ 가스 발생량은 $0.15{\sim}1.02mg/m^2{\cdot}s$로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
• /
• pp.150-150
• /
• 2020

본 연구에서는 수리모형실험을 통하여 원형 다단 실린더 게이트 형식의 취수시설에서 발생하는 공기연행을 분석하였다. 수리모형실험의 원형은 경상북도 청도군에 위치한 운문댐의 "운문댐 안전성 강화사업"에서 계획되고 있는 신설취수탑을 기준으로 상사법칙은 Froude상사법칙을 적용하고 1/20의 모형 축척을 가지는 취수탑의 국부모형에 하류단 수위를 고려하기 위해 유량조절시설을 설치하여 실험을 실시하였다. 실험조건은 크게 두 가지로 구분하였으며, 수면으로부터 유입구 상단부까지의 거리 ∆h1(m)과 유입부 저수지 저류 수위와 하류단 유량조절시설간의 수위차인 ∆h2(m)이며, ∆h1에 대한 조건은 0.01m~0.06m로 0.01m 간격으로 6가지, ∆h2에 대한 조건은 0.10m~1.70m로 0.20m간격으로 9가지로 이를 조합하여 총 54개 CASE에 대해 진행하였다. 실험결과 공기연행 발생 시 그에 따른 영향을 평가하기 위해 발생 정도에 따라 미발생(Not Occur), 간헐적(Intermittent), 빈번한(Frequent), 지속적(Continuation), 공기 폭발(Air Explosion)로 분류하였으며, 각 공기연행 발생 시 취수유량의 감소율 및 영향을 분석한 결과 간헐적 공기연행 발생 시 최대 약 3.75%의 취수유량 감소, 빈번한 공기연행 발생 시 취수유량은 전체적으로 10%, 최대 약 13.19% 감소하였으며, 지속적 공기연행 발생 시 발생 이후 ∆h2증가에 의한 취수유량의 증가가 거의 이루어지지 않으며, 최대 56.25%의 취수유량이 감소, 공기 폭발 발생 시 취수유량의 영향은 지속적 발생과 비슷하나 관내 공기 포집 후 유입구로 방출 시 관에 강한 충격을 주어 안정성에도 큰 영향을 미칠 것으로 판단되어, 이에 안정성 및 취수유량 감소율을 고려하여 빈번, 지속, 공기 폭발 발생 영역에서의 취수는 적합하지 않으며, 공기연행 미발생 및 간헐적 발생 영역에서의 취수 시 목표 취수유량이 1.00~4.00(㎥/s)일 때 ∆h1= 0.40m 이상, 4.00~9.30(㎥/s) 일 때 ∆h1= 0.60m 이상, 9.30~9.53(㎥/s) 일 때 ∆h1=0.80m 이상, 9.53~9.65(㎥/s) 일 때 ∆h1= 1.00m 이상에서 취수유량 감소율 3.75% 이내로 취수유량의 확보가 가능하다. 이러한 결과는 원형 다단 실린더 게이트 형식의 취수시설에 대해 취수 시 수면와류에 의한 Air Core와 그에 따른 공기연행의 발생 조건과 영향을 수리모형실험을 통해 확인함으로써 실제 운용 시 보다 안정적이고 효율적인 운용에 대한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단되며, 추가로 수치해석을 통한 비교 및 공기연행과 관내 공기포집 정도에 대한 연구를 통해 보다 정확한 자료제시가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.112.2-112.2
• /
• 2010

슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 기포탑 반응기 내의 물질 거동은 매우 복잡하기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 그 현상에 대한 명확한 이해는 어려운 상황이다. 특히 기포탑반응기내에 기체의 포집율(gas hold-up)을 증가시키는 것을 목적으로 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기체의 분사 방향에 따른 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 기체 분사는 0.6 mm의 pore가 66개로 구성된 perforated plate를 통해서 이루어졌고, 수직방향, 수평방향, 45도 그리고 수직/수평 조합의 네 가지 분사방향에 대해서 실험을 수행하였다. 반응기는 내경이 0.15 m이고 높이 2.0 m 아크릴 반응기를 이용하였다. 사용된 연속상은 수돗물을 사용하였고 분산상 기체로는 압축 공기를 이용하였다. 전체적인 기체 포집율은 수직방향의 분사방향에서 가장 높게 측정되었다. 그리고 수직/수평의 조합 분사방향의 경우, 기체 포집율이 가장 낮게 관찰되었다. 이것은 분사방향이 수직/수평으로 서로 엇갈릴 경우, 기포간의 충돌 가능성이 높아지고 bubble coalescence가 증가하였기 때문인 것으로 보인다. 실제로 homogeneous flow regime에서 heterogeneous flow regime으로 전환되는 기체선속도는 분사방향이 수직, 45도, 수평, 수직/수평 조합의 순서로 감소하였다. 즉 이 순서로 기체흐름의 와류가 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 Dynamic Gas Disengagement(DGD) 분석을 통하여 큰 기포가 발생하기 시작하는 기체 선속도의 변화를 관찰하였다. 이 경우, 예상되듯이 수직/수평 조합에서는 1.5 cm/sec 기체 선속도에서 큰 기포가 발생하기 시작한 반면 수직 방향 분사의 경우에는 2.5 cm/sec의 보다 높은 기체 선속도에서 관찰되기 시작하였다. 이러한 현상들을 종합하였을 때, 기체 분사방향을 수직으로 일정하게 했을 때, 기포간 출동을 최소화하고 와류발생을 최대한 지연시키며 전체 기체 포집율을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 환경영향평가
• /
• 제31권6호
• /
• pp.465-474
• /
• 2022

본 연구는 탄소 중립을 달성하기 위해서 공공시설의 이산화탄소포집기술을 상용화 및 보급할 필요성이 있으므로 공공환경에 적합한 시설물의 디자인 적용 가능성을 검토하는 것이 목적이다. 탄소포집 및 환경정화를 위한 공공시설물의 디자인 방향은 공기 중 탄소 포집 기술 활용, 탄소 포집 및 흡착 소재 활용, 탄소 저감 식재 활용으로 분류하여 수립하였다. 본 연구는 탄소 중립을 위해 공공공간에 기존의 공공시설물과 차별화된 디자인의 신개념 공공시설물 디자인을 개발하였다는 점에서 시사하는 바가 크다. 탄소 중립기술을 적용한 공공시설물은 시대에 부응하는 친환경 공공시설물로 공원, 도로 등 다양한 공간에 설치될 수 있고 시민들의 휴식 및 커뮤니티의 역할로 보급 및 활성화에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.895-896
• /
• 2012

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.371-372
• /
• 2003

서울의 지하철은 하루 450만 명 정도를 수송하는 중요한 대중교통 수단이다. 지하철 역사 내의 실내 환경에 대한 실내공기질 관리는 실내공기 오염의 대상물질에 대한 특정유해물질과 같은 단일 물질에 대한 지표에 의해 관리되고 있다. 그러나 공기중 입자상 물질의 특성은 복합적이기 때문에 공기질에 대한 관리는 여러 제한점을 가지고 있다. 또한 역구내의 먼지에 대한 단순 측정ㆍ분석만이 이뤄지고 있을 뿐 그 먼지의 생물학적 영향에 대한 연구는 미흡한 실정이다 본 연구에서는 지하철역 구내에서 포집한 미세먼지가 돌연변이원을 함유하고 있는 지를 여름과 겨울철에 대한 비교 평가하였다. (중략)

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제40권3호
• /
• pp.181-186
• /
• 2015

방사성 제논 탐지는 공기 중 $^{131m}Xe$, $^{133}Xe$, $^{133m}Xe$ 및 $^{135}Xe$를 저준위 백그라운드 계측 시스템으로 검출하여 지하 핵실험 여부를 규명하는 핵심기술 중 하나이다. 방사성 제논 감시는 공기 포집, 제논 추출, 측정 및 분석을 통해 수행되며, $^{135}Xe$의 최소검출가능농도는 비교적 짧은 반감기로 인해 포집, 추출 및 측정시간에 따라 큰 차이를 보이게 된다. 본 연구에서는 방사성 제논 계측 시스템의 정해진 시료 포집 및 전처리 조건에서 최적의 방사성 제논 측정시간을 도출하기 위해 이론적 접근 및 SAUNA 시스템을 이용한 실험을 통해 최소의 MDC를 보이는 측정시간을 결정하고 이론적 계산과 실험결과에 대하여 비교 평가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권11호
• /
• pp.3048-3053
• /
• 2009

소형엔진은 매우 열악한 환경에서 작동하기 때문에 엔진으로 흡입되는 공기를 정화하는 흡기시스템은 매우 중요한 설계인자이다. 크랭크 실로부터 유입되는 블로바이 가스의 오일입자를 포집하기 위하여 장착되는 그리드는 제작과 장착이 어렵고 오일입자의 포집효율이 열악한 문제점이 있다. 본 연구는 이러한 소형엔진에 적용되는 흡기시스템을 개선하기 위하여 신규 모델을 해석적인 방법으로 개발하였다. 신규로 제안된 모델은 그리드를 삭제하고 블로바이홀의 위치를 변경하였다. 신규 모델의 오일입자 포집효율은 기존 대비 약 5배 향상되었으며, 그리드 삭제로 인하여 소형엔진 흡기시스템 제작 원가의 약 10%를 절감하였다.