• 공업화학
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• 제8권4호
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• pp.602-609
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• 1997

공기를 산화제로 하여 황산제일철 용액에 침전제로서 KOH, NaOH, $Na_2CO_3$및 $K_2CO_3$를 사용하여 산화침전반응을 행하여 생성되는 $\alpha$-ferric oxyhydroxide입자의 생성 및 성장과정을 자유 pH 변화시험을 통해서 관찰하였다. $\alpha$-ferric oxyhydroxide입자의 생성 및 성장과정은 모든 침전제에서 동일한 형태를 나타내었으며 KOH, NaOH에 의해 생성된 $\alpha$-ferric oxyhydroxide 결정입자의 길이는 $Na_2CO_3$및 $K_2CO_3$에 의해 생성된 것보다 약 1.5배 정도 짧았다. KOH를 침전제로 황산제일철을 공기 산화한 결과 초기침전제의 몰비 $(R_o=[Fe^{2+}]_o/[OH^-]_o)$ 값이 작아질수록 결정 입자의 길이가 종축 방향으로 길게 성장하였으며 생성물은 $1{\mu}m$ 이하의 균일한 침상형의 $\alpha$-ferric oxyhydroxide였다. 또한 황산제일철에 KOH를 침전제로 공기를 산화제로 하여 고정 pH 실험법에 의하여, 공기 유속, 초기 침전제의 몰비 $(R_o=[Fe^{2+}]_o/[OH^-]_o)$ 및 반응 온도의 변화에 따른 $\alpha$-ferric oxyhydroxide의 핵성장 반응속도에 관하여 알아보았다. 공기 유속, 반응 온도 및 $R_o$값이 증가할수록 $\alpha$-ferric oxyhydroxide 입자의 핵성장 반응속도는 점차적으로 증가하였으며, 핵성장의 활성화 에너지는 16.16 KJ/mol 이며, 공기 유속, $R_o$값 및 반응온도의 영향에 대한 핵성장 반응속도 관계식은 다음과 같다. $-\frac{d[Fe^{2+}]}{dt}=1.46{\times}10^4[P_{o2}]^{0.66}[OH^-]^{2.19}exp(-\frac{16.16}{dt})$.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제16권3호
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• pp.193-204
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• 2010

본 연구는 국내 여건에 적합한 돈사시설과 분뇨처리가 일체형으로 조합된 고상식 돈사에 적합한 환기시스템을 찾고자 수행하였다. 덕트입기${\rightarrow}$ 측벽배기 (처리 V1), 처마입기 (측벽천장)${\rightarrow}$측벽배기 (처리 V2), 천장입기${\rightarrow}$측벽배기 (처리 V3) 3종류의 환기시스템을 설치하였다. 시험 시기는 겨울철과, 여름철부터 가을철에 실시하였다. 환기시스템별 고상식 돈사내 온도, 공기유속, 암모니아, 황화수소, 돼지성장 등을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 겨울철 동안 온도는 덕트입기에서 온도가 약간 높은 경향을 보였으며, 외기온도에 영향을 받지 않았다. 여름철부터 가을철 동안 최고온도는 $33.4{\sim}33.8^{\circ}C$ 처리간에 큰 차이를 보이지 않았으며,외기온도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 가을철 일일 연속적 온도 변화에서 처마입기가 다른 환기시스템보다 낮은 온도를 유지와 온도의 편차가 큰 것으로 나타났다. 겨울철 동안 돈사내 공기유속은 덕트입기와 처마입기는 0.02~.21 m/s 로 비슷한 경향이었으며 천장입기는 0.04~.15 m/s 이었다. 여름철부터 가을철동안 돈사내 공기유속은 덕트입기 0.10~.41 m/sec 처마입기 0.10~83m/sec 천장입기 0.11~.26 m/sec의 공기유속을 보였다. 가을철 일일 연속적 공기유속변화에서 처마입기가 공기유속의 변화가 다른 환기시스템보다 큰 것으로 나타났다. 겨울철 동안 돈사내 $NH_3$ 발생 최고 농도는 덕트입기 7.0 ppm, 마입기 3.5 ppm,천장 입기 8.7 ppm 검출 되었으며,$H_2S$는 검출되지 않았다. 여름철부터 가을철 동안 돈사내 $NH_3$ 발생 최고농도는 덕트입기 6.1 ppm, 처마입기 2.8 ppm, 천장입기 5.6 ppm 검출되었다. 돼지 성장에서 환기시스템 간 통계적인 유의성은 없었으나, 겨울철 동안 일당증체량은 덕트입기와 천장입기가 처마입기보다 약 4% 높은 증체를 보였으며, 사료섭취량/증체량은 덕트입기에서 사육되는 돼지가 효율이 약 4% 높은 것으로 나타났다. 여름철부터 가을철 동안 덕트입기와 천장입기에서 사육되는 돼지의 일당증체량이 처마입기에서보다 약 3% 정도 높은 경향을 보였으며, 사료섭취량/증체량은 덕트입기에서 사육되는 돼지가 효율이 약 2% 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 고상식 돈사용 환기시스템으로 처마입기 (측벽천장) 측벽배기 적용은 비효율적이라 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제23권4호
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• pp.52-62
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• 2015

본 연구에서는 퇴비화공정에서 첨가재로 주로 사용되는 톱밥을 대상으로 톱밥 내 공기투과성 변화에 영향을 미치고 있는 요인별 특성과 총차감압력에 미치는 기여도를 평가하였다. 공기투과성 변화에의 영향요소로서 층류속도(v), 난류속도($v^2$), 수분함량(MC*v), 공기공극률(AFP*v), 입자크기(SIZE*v)를 선정하여 차감압력 산정을 위한 회귀식을 제시하였다. 차감압력에의 증가요인은 층류속도(v)와 입자크기(SIZE*v)이며, 감소요인은 난류속도($v^2$), 수분함량(MC*v), 공기공극률(AFP*v)이다. 공기유입속도를 높이면 총차감압력이 지속적으로 증가하였으며, 이러한 총차감압력 변화에 영향을 크게 미치는 증가요인은 입자크기(SIZE*v)이며, 감소요인은 공기공극률(AFP*v)이다. 또한 총차감압력에의 증가기여도는 낮은 유속에서는 층류속도(v)가 높은 유속에서는 입자크기(SIZE*v)의 기여도가 높았으며, 감소기여도는 공기공극률(AFP*v)이 가장 높았다. 반면에 수분함량 변화에 따른 총차감압력 변화는 그리 크지 않았다. 따라서 총차감압력은 증가요인보다는 감소요인인 공기공극률(AFP*v)과 수분함량(MC*v)에 의하여 영향을 받고 있음을 알 수 있다. 본 연구결과로서, 효율적 퇴비화공정을 위하여는 적정 수분함량 유지와 함께 공기공극률이 높은 첨가재를 선정하여 공기투과성을 향상시키는 방법이 적절할 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제25권2호
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• pp.171-173
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• 1993

냉장고내 공기의 청정장치로 자외선 공기순환식 살균장치를 개발할 목적으로 6 watt 자외선 램프와 순환 fan을 사용하여 공기 청정장치를 설계, 제작하였다. 자외선량은 Bacillus subtilis 포자의 D value의 5배에 이르게 하였으며 순환공기의 유속은 0.785 m/s이었으며 공기의 살균부 체류시간은 0.382 s이었다. 동 장치를 실내공기, 부패 건초 분말과 Bacillus subtilis 포자 현탁액으로 오염시킨 공기를 실온에서 80% 청정시키는 살균효과를 거두어 냉장고용 공기청정기를 설계하는데 필요한 자료를 얻었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.309-314
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• 2012

풀화재에서 화염진동은 주위공기와의 밀도차에 의한 부력효과에 기인하여 주로 발생한다. 본 연구에서는 부력이 지배적인 풀화재의 불안전성에 대하여 산화제유속의 효과를 검토하기 위해 컵버너 실험을 수행하였다. 실험결과는 진동주파수가 산화제의 유속이 증가함에 따라 감소함을 보인다. 무차원 변수로 표현되는 주파수와 부력의 관계로 도시하였을 때 다양한 속도스케일을 사용할 수 있었지만, 연료와 산화제의 유속차로 정의되는 특성속도인 경우에 정지되어 있는 공기중에서의 풀화재 진동과 일치하는 관계식을 얻을 수 있었다. 이러한 사실은 부력이 지배적인 화염에서 불안전성의 원인은 전단면에서의 Kelvin-Helmholtz 불안전성이 주된 기구라는 것을 증명해준다. 산화제의 농도를 변화시켰을 경우에는 산화제의 불활성기체의 농도가 증가할수록 청염의 길이가 길어지고 컵버너 끝단으로부터 부상되는 것이 관찰된다. 또한 진동주파수는 희석율과는 특정한 관계를 보이지 않는데 이는 국부적 화염구조와 연관성을 가지기 때문으로 판단된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제8권4호
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• pp.319-327
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• 2010

공학적 안전설비 공기정화계통과 관련된 실험 수행을 위해 원자력등급 ESF 공기정화계통 시뮬레이터를 설계, 제작, 검증하였다. 영광 5,6호기 주제어실 공기정화계통의 공급자 정보, 도면 등을 기준으로 실사를 통해 치수를 확인하여 3D CAD 모델을 작성하였다. 모델과 현장 계통의 실측 유량을 기준으로 CFD 분석을 수행하였다. 공기정화계통으로 유입되는 공기는 $30^{\circ}C$, 유동형태는 균일한 것으로 가정하고, 검사 기록지에 의한 주제어실 ESF 공기정화계통의 유량이 12,986 CFM이고, $610{\times}610mm^2$의 HEPA 필터가 9개 설치되어 있으므로 HEPA 필터 단면를 지나는 유속은 1.83 m/s이다. 주제어실 공기정화계통 모델링시 공기 유동이 흐르지 않는 필터 테두리 지지대를 고려하여 현장과 유사한 유동현상을 모사하였다. 약 8 m/s로 기록된 활성탄 흡착기 하단의 공기유동은 별도의 분석을 통해 7 m/s 이상의 유속이 모사되도록 CFD 분석하였다. 연료건물 비상배기계통 및 비상노심냉각계통 기기실 배기정화계통의 공기정화계통에 대해서도 CFD 분석한 결과, 시뮬레이터의 유속을 조절하면 세가지 ESF 공기정화계통을 모두 모사할 수 있음을 확인하였다. CFD 분석 후 시뮬레이터를 원자력등급으로 제작하였고, 본 실험에 착수하기 전에 공기유동 분포도실험을 통해 시뮬레이터의 신뢰도를 검증하였다. 검증결과 중급 필터를 장착한 상태에서 시뮬레이터의 필터 지지대 부분을 제외한 내부에서 공기유동이 고르게 분포함을 확인하였고, 제작된 시뮬레이터는 Reg. Guide 1.52(Rev.3) 개정 내용 확인을 위한 실험에 사용되었다.

• 에너지공학
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• 제4권3호
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• pp.394-401
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• 1995

본 연구는 중심부에 액체, 외주부에 산화제가 흐르는 기액 동축분류의 유동장에 대한 것이다. 기액 동축 분사기는 연료의 분사량이 적은 소형 연소시스템을 고려하여, 실험은 연공비(W1/Wa)가 0.6 이하를 대상으로, 물과 공기를 사용하여 분사조건에 따른 분무특성과 기액 2상 분무류의 기본구조를 조사하여 액적의 확산, 기액혼합특성에 대하여 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 반경방향 기상속도분포 및 액적유속분포는 분구직경 및 분사조건에 관계없이 정규분포에 가까운 형태를 취하고 있으며, 각각 식 (2) 및 (3)으로 나타낼 수 있다. 기상속도는 반치폭은 축방향에 따라 일정한 구배 (≒4.6)로서 증가하며, 기상만의 단상분류의 구배(≒6)에 비해서 완만하다. 액적유속 반치폭은 축방향에 따라 더욱 완만한 구배(≒3.1)로서 증가한다. 무차원 액적유속분포는 축방향에 따라 일정한 구배(n≒1.5)로서 감소한다. 액적의 확산은 상대적으로 기액유량비가 클수록 효과적으라고는 말할 수 없고, 최대 확산을 이루는 최적의 기액유량비가 존재한다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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• pp.208-214
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• 2009

지하 복수층 주차장은 도시의 밀집화 및 자동차의 급격한 증가로 인한 토지부족 및 주차난을 해소할 수 있는 좋은 방법이다. 하지만 인체유해 배출가스의 집중으로 환기의 중요성이 대두되는 추세에도 불구하고 실제로는 시공이 완료 된 후에나 오염도 측정이 가능하다. 이러한 이유로 CFD 시뮬레이션으로 시공이전의 지하 복수층 주차장의 공기오염도를 예측했다. CFD 시뮬레이션은 예산과 시간을 절감한 공기오염도 예측이 가능하다. 실제의 당산근린공원의 지하주차장을 대상으로 오염도를 예측했다. 급기에만 강제유동을 일으키는 2종과 배기에만 강제유동을 일으키는 3종 기계환기법, 그리고 급배기에 강제유동을 일으키는 1종기계환기법을 각각 적용하여 공기오염도를 계산했다. 지하1층과 지하2층의 입구 및 출구유속을 10, 15m/s로 하여 실내평균연령과 실내평균환기효율을 살펴보았다. 계산결과는 급기와 배기에 강제유동을 동시에 일으키는 1종 기계환기법의 값과 비교하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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• pp.14-14
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• 1999

액체 램제트 엔진의 특성은 흡입구를 통해 들어오는 유입공기의 상태에 따라 많이 달라진다. 흡입구에 들어오는 공기의 유입각이 일정각도를 넘어서면 유입공기의 왜곡이 심하여 정상적인 연소가 불가능 할 수 있다. 따라서 다양한 비행조건에 따른 램제트 엔진의 특성을 파악하기 위하여 외부 유입영역, 흡입구, 연소기, 노즐 및 출구 대기 영역을 함께 계산하여 유동 특성과 연소 특성을 파악하고자 하였다. 흡입구는 마하 2.0을 기준으로 설계하고, 4각 덕트에서 완만하게 원형 덕트로 변화되는 확대관의 형상으로 비행체에 붙어 있는 것으로 격자를 구성하였다. 흡입구에서의 유동 조건은 비행체을 지난 유속이 마하 2.0과 2.2의 경우에 대하여 수치 실험을 수행하였으며, 비반응 유동 해석과 연소가 있는 반응 유동해석 결과를 흡입구를 포함하지 않았던 선행 연구 결과들과 비교하였다. 유입각이 영 일 때의 흡입구를 포함한 계산 결과는 흡입구에서 생성되는 충격파에 의한 손실로 총압력이 흡입구를 포함하지 않았던 선행 연구 결과와 차이가 있었으나 유동 특성에는 큰 차이가 없었다. 그러나 유입각이 증가함에 따라 흡입구로 유입되는 공기의 량이 감소하고 그에 따른 유동의 왜곡이 심하여 연소특성에 변화를 보여 주었다.

• 한국연소학회지
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• 제18권3호
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• pp.68-74
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• 2013

가스터빈용 희박 예혼합 연소기 내부에 와류 발생기(vortex generator)를 장착하여 그에 따른 연료/공기혼합 및 NOx 배출 특성 변화를 조사하였다. 이를 위해 수치해석적 방법을 채택하여 연소기내 유동특성, 연료/공기 혼합도, 배기가스(NOx), 화염형상을 분석하였다. 와류 발생기를 장착한 경우, 연소기 내부에서 와류 발생기에 의한 나사산 형상으로 인해 와류가 형성되며 이는 연소기 전면부까지 유지되었다. 또한 연소기 내부 면적 차로 인해 압력섭동이 발생하였다. 이와 더불어 연소기 전면부 기준 상류지역의 연료와 공기의 혼합도가 증가됨으로서 연료 과농지역이 감소하게 되며 이로 인해 전반적인 NOx 발생량의 감소 효과를 볼 수 있었다. 화염 형상의 변화로부터 와류 발생기의 영향으로 선회수는 다소 감소할 것으로 예상되며, 이는 와류 발생기로 인한 유속의 반복적 증감에 의한 결과라고 판단된다.