• 대한기계학회논문집A
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• 제30권6호
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• pp.734-740
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• 2006

The purpose of this study is to develop and commercialize a paddle-type fluidized dryer. The drying system used in this study, was designed to attach a paddle-type fluidized mixer to a dryer. The drying system is based on the drying method to generate thermal contacts, as fluidized layers are generated due to a paddle mechanism. Accordingly, the time of drying is short and material damage is very little. Also, the drying system operates as a closer system so it can be utilized not only for food and chemical materials, but also for environmental pollution materials. According to its performance test, the drying system is possible to dry low-moisture contents and its drying performance is outstanding. In conclusion, the drying system designed for this study, is likely to have great potential for commercialization.

• 공업화학
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• 제4권2호
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• pp.308-317
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• 1993

본 연구는 Mo-V-W 다성분 혼합산화물 촉매상에서 아크로레인의 선택산화에 의한 아크릴산의 합성에 관한 것이다. Mo-V-W-O(WVM), Mo-V-O/Mo-W-O(VM/WM), Mo-W-O/Mo-V-O(WM/VM) 그리고 Mo-V-O와 Mo-W-O의 기계적 혼합물 촉매(M-VM+WM)를 제조하여 BET, XRD, SEM, EPMA로 특성분석을 실시하였고 이들 촉매의 활성을 고정층 연속반응기에서 조사하였다. WVM 촉매의 경우 VM 촉매에 첨가된 소량의 텅스텐은 비표면적과 아크릴산의 선택도를 증가시켰으나 과량의 텅스텐은 아크로레인의 반응속도와 선택도를 감소시켰다. 담체로 사용한 WM 위에 VM이 존재하는 VM/WM 촉매의 활성과 선택도가 VM을 담체로 사용한 WM/VM 촉매보다 우수한 것으로 나타났고 WM과 VM의 기계적 혼합물 촉매는 상간협동 현상이 관찰되어 WM이나 VM 촉매보다 높은 수율을 나타내었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.132-132
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• 2018

NiTi 형상 기억 합금은 형상기억 효과 (Shape memory effect) 또는 초탄성 효과 (superelasticity effect)를 나타낸다고 알려져 있다. 대표적으로 Ni:Ti 조성비가 1:1을 갖는 NiTi(니티놀) 합금은 형상기억 및 초탄성 효과가 우수하여 기계 가공 공정뿐만 아니라 우수한 내마모성을 요구하는 공구에 사용하기 적합하다. 하지만 NiTi 박막은 합금과 같은 Damping capacity를 가지고 있지만 비교적 낮은 물리적 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 NiTi 박막의 낮은 물리적 특성을 향상시키기 위하여 TiN과 NiTi의 2층형 박막을 제조하고 각 층의 두께 변화를 조절하여 특성 향상에 대한 기초연구를 진행했다. 타겟은 NiTi (Ni:Ti=48.2:51.8 at.%) 합금 타겟과 Ti 타겟을 사용하였고, 시편과 타겟 간의 거리는 약 10cm 이며, 시편은 기초분석을 위한 SUS304, 물리적 특성 평가를 위한 초경 을 사용하였다. 초경은 실제 공구에서 사용하고 있는 Co함량이 10% 함유된 시편은 선정했다. 시편 전처리는 알코올과 아세톤으로 세척을 실시한 후 진공챔버에 장착하고 ${\sim}10^{-5}Torr$ 까지 진공배기를 실시하였다. 기판 정청은 글로우 방전 방식으로 약 800 V 전압에서 30분간 실시했다. 공정 가스는 Ar와 $N_2$ 혼합가스를 사용하였으며, UBM(Un-Balanced Magnetron) 스퍼터링 소스를 이용하여 2층형 박막을 제조했다. TiN과 NiTi 층의 두께 비율을 0.5, 1 그리고 2 로 변화시켜 코팅했으며, 박막의 총 두께는 약 ${\sim}3{\mu}m$ 이다. 기초분석은 FE-SEM을 통해 두께와 박막 비율을 확인 및 XRD 분석을 통해 박막 정성분성을 실시했다. 2층형 박막의 물리적 특성은 Nanoindentation test, AFM 및 ball on disc를 이용하여 평가했으며, 그 결과 두께 비율 변화에 따라 물리적 특성 변화가 나타남을 확인했다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권6호
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• pp.625-632
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• 2011

[ $CH_4$ ]고온공기 대향류 확산화염의 점화특성을 화염제어 연속계산법을 이용하여 수치해석적으로 검토하였다. 화학반응의 계산에는 GRI-v1.2 반응기구를 이용하였으며, 화염 최고온도를 총괄 스트레인율의 역수에 대해 나타내어 점화 및 소화특성에 관한 화염 최고온도의 S-곡선을 얻을 수 있었다. 총괄 스트레인율 변화에 따른 화염구조를 고찰하기 위해 S-곡선에서 Upper Branch와 Middle Branch의 화염 온도 분포와 속도구배를 비교하였다. 총괄 스트레인율값은 화염면과 혼합층의 연료과 공기측 경계에서 정의되는 국소 스트레인율값과도 비교하였다. 연료측과 공기측의 국소 스트레인율은 총괄 스트레인율과의 좋은 상관관계에 있음을 알 수 있었다. 화염제어 연속계산법이 확산화염의 점화, 소화특성을 검토하는 데 매우 유용한 방법임을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권4호
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• pp.540-545
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• 2001

Many previous researches on the premixed flame in a tube have treated the unsteady flame behaviors in which the shape, position and intensity of the flame varied, but more detail and fundamental research has been necessary. The flame stabilization condition in a tube, a unique steady state, and the unsteady behaviors, using the stabilization condition as an initial condition, were carried out in recent years. In this paper, propane-air premixed flame was stabilized in a tube and the flame behavior was observed when the mean velocity variation was imposed into the opposite direction of the initial mean velocity. The velocity variation is larger than the burning velocity and longer than the reaction time scale. During the period of the velocity variation flame is not extinguished. But after the period of the mean velocity variation the flame could be re-stabilized or be extinguished depending on the experimental conditions: equivalence ratio, period of velocity variation and magnitude of velocity variation. The extinction mechanisms were classified into the two cases, one is caused by the flame stretch in the shear layer near the wall, and the other is caused by the vortices and vortexes, which are generted by the acoustic waves.

• 접착 및 계면
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• 제2권4호
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• pp.24-31
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• 2001

용융 흐름성이 다른 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)을 에틸렌-프로필렌 고무(EPR) 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 고무(EPDM) 및 카르복실산 그룹을 갖고 있는 에틸렌 공중합체와 이축 압출기로 용융 혼합한 후 사출성형으로 고분자 블렌드 시편을 제조하였다. 제조된 블렌드의 기계적 특성과 시편의 두께 방향에 따른 모폴로지 변화를 조사하였으며 적외선 분광법(ATR-IR)을 이용하여 표면에서의 카르복실산 그룹의 상대적 피크 크기를 비교하였다. 단면의 모폴로지 조사에서 중앙부에는 PP 연속상에 고무 도메인이 골고루 혼합되어 있지만 표면쪽은 PP가 층을 이루고 있는 경사구조가 관찰되었다. PP의 흐름성이 클수록 블렌드의 인장강도 및 충격강도가 작아졌으며 EPR보다 EPDM을 고무성분으로 사용한 PP계 블렌드가 PP의 흐름성에 대한 영향을 적게 받았다. 또한 PP의 흐름성이 클수록 카르복실산 그룹이 표면에 많이 존재하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.132-132
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• 2016

기계 가공품의 정밀화, 경량화 요구로 난색재로 분류되는 비철분야 및 복합재 가공용 공구개발에 대한 수요가 급증하고 있으나, 기존 난삭재 가공 시 절삭공구의 마모가 빠르고, 상대재의 융착 불량 등이 공구 수명 감소의 주요 영향으로 보고된다. 상기문제를 해결하기 위해 절삭가공 공정 중 과다한 절삭유의 사용에 따른 가공비용, 에너지소모 증가, 환경오염 등으로 절삭유의 최소화 또는 절삭유를 사용하지 않는 표면처리기술등의 친환경 가공기술의 개발이 필요하다. 내융착 및 내마모 특성 향상을 위한 표면코팅 방법으로 수소가 포함되지 않은 고경도 비정질 카본 (ta-C)이 있으나, ta-C 코팅 막은 경도 30 - 80 GPa, 잔류응력 3 - 10 GPa 범위로 일반 경질 코팅 막 (AlTiN, TiSiCrN : 평균 3 GPa)에 비해 높고 산업적 활용이 가능한 0.5 - 1.5 um 두께 수준의 후막화가 힘들어 매우 우수한 절삭공구용 코팅 막 특성에도 불구하고 적용사례가 매우 적다. 따라서, 본 연구에서는 아크플라즈마 방식 (Filtered Cathode Vacuum Arc Plasma, FCVA)을 활용한 고경도/무수소 카본 코팅 막을 후막형태로 증착하여 비철금속가공용 절삭 공구류의 수명향상 기법을 제시하고자 한다. ta-C 코팅 막의 기초 공정개발 단계에서는 바이어스 전압, 공정시간을 달리하여 ta-C 코팅 막의 기계적 물성(경도: $50{\pm}3GPa$, 잔류응력: $6{\pm}1GPa$, 밀착력: 30N 이상 및 트라이볼로지 특성: 마찰계수 0.1 이하, 마멸량: $1.85{\times}10-14mm^3$)을 확보하여 절삭공구로의 공정실용화 적용검토를 실시하였다. ta-C 코팅 막은 (1) WC 공구 및 기존 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조에 대해 증착을 실시하였으며 코팅 막의 두께 변화에 따른 실제 절삭환경에서의 내수명 관측을 진행하였다. 시험결과, ta-C/WC의 단일막 구조인 절삭공구의 경우, 실제 절삭환경에서 쉽게 박리가 발생하여 코팅 막으로서의 효과를 나타내지 못하였다. 이는, 기초 공정개발 단계에서의 밀착력 기준이 실제 환경과 부합하지 않는 것을 의미하며 추후 공정개선을 통해 극복하고자 한다. 반면에, 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조의 절삭공구 대비 ta-C/TiAlN/TiN/WC 구조에서 내수명 증가는 약 2.5배 (기존 300회, 코팅 후 800회)로 증가하였으며 ta-C 코팅 막의 두께가 $0.6-0.8{\mu}m$일 때 최대치를 취한 후 감소하였다. 이를 통해, 절삭공구로의 ta-C 코팅 막 효과는 최외각 층의 두께 범위와 모재 강도보강을 할 수 있는 적절한 중간층 막 (TiN/TiAlN 층)이 혼합되어 나타난 것으로 사료되며 현재 산업계로의 적용을 위한 대량생산용 코팅장비의 개발 및 비용절감을 위한 공정개발이 진행 중이다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제16권2호
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• pp.1-41
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• 1988

톱밥을 보드에 활용(活用)하기 위한 방안(方案)으로서, 톱밥자체의 약(弱)한 결집력(結集力)과 치수불량성(不良性)을 개선(改善)하기 위하여 비(非) 목질계(木質系) 재료(材料)인 폴리프로필렌 사(絲)칩과 배향사(配向絲)를 혼합(混合) 결체(結締)함에 다른 보드의 기초성질(基礎性質)로서 물리적(物理的) 기계적(機械的) 성질(性質)을 고찰(考察)하였는 바, 현재(現在) 제재용(製材用)으로 많이 이용(利用)되고 있는 나왕재(羅王材)(white meranti)의 톱밥에 개질재료(改質材料)로서 비(非) 목질(木質) 계(系) 플라스틱 물질(物質)인 폴리프로필렌 사(絲)를 칩상(狀) 또는 배향사(配向絲)의 형태(形態)로 조제(調製)하여 일반(一般) 성형법(成型法)을 적용(適用)함으로써 톱밥과 결체(結締) 구성(構成)한 톱밥보드를 제조(製造)하였다. 12 및 15%로 하여 구성(構成)하였다. 배향사(配向絲)는 보드폭방향(幅方向)으로 0.5, 1.0 및 1.5cm의 일정(一定)한 간격(間隔)으로 배열(配列)하였다. 위의 조건(條件)에 의(依)해 단(單) 2 3층(層)으로 각기(各己) 구분(區分)제조된 사(絲)칩 또는 배향사(配向絲) 구성(構成) 톱밥보드의 물리적(物理的) 및 기계적(機械的) 성질(性質)을 구명(究明)하였는 바, 그 주요(主要)한 결론(結論)을 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 사(絲)칩 혼합(混合) 단층구성(單層構成)보드의 두께 팽창율(膨脹率)은 톱잡대조(對照)보드의 팽창율보다 모두 낮았다. 사(絲)칩 함량(含量)을 증가(增加) 시킴에 따라서 두께 팽창율은 점차(漸次) 감소(減少)하는 경향이 뚜렷하였다. 한편, 2층구성(層構成)보드는 단층(單層) 구성(構成)보드보다 높은 팽창율을 나타냈으나 대부분이 톱밥대조(對照)보드 보다 팽창율이 낮았다. 3층(層)으로 사(絲)칩구성(構成)한 보드는 톱밥대조(對照)보드보다도 모두 낮은 두께 팽창율을 나타냈다. 2. 사(絲)칩 배향사(配向絲) 구성(構成)보드의 두께 팽창율은 0.5cm 배향간격에서 사(絲)칩함량(含量) 12%와 15%의 길이 1.0cm와 1.5cm로 구성함으로써 단층(單層) 및 3층구성(層構成)보드의 최저치(最低値)보다 더 낮았다. 3. 단층구성(單層構成)보드의 휨강도는 비중(比重) 0.51 구성(構成)보드의 경우 사(絲)칩함량(含量) 3%에서 톱밥대조)對照)보드보다 높은 강도를 나타냈으나, KS F 3104 의 파티클보드 100타입 기준(基準) 값인 80 kgf/$cm^2$에 훨씬 못 미쳤다. 그러나 비중(比重) 0.63 구성(構成)보드에서 함량(含量) 6%의 길이 1.5cm 사(絲)칩 구성과 함량(含量)3% 의 모든 사(絲)칩 길이로 구성한 보드, 그리고 비중(比重) 0.72의 모든 사(絲)칩 구성보드는 KS F 기준값을 훨씬 상회(上廻) 하였다. 2층구성(層構成)보드의 휨강도는 톱밥대조(對照)보드보다도 사(絲)칩구성의 경우 모두 낮았으며 단층구성(單層構成)보드의 휨강도보다도 낮은 값을 나타냈다. 3층구성(層構成)보드의 휨강도는 사(絲)칩 함량(含量) 9% 이하(以下)의 길이 1.5cm 구성보드는 모두 톱밥대조(對照)보드보다 높은 값을 나타냈으며 KSF 기준값을 훨씬 상회(上廻) 하였다. 4. 배향사구성(配向絲構成) 톱밥보드의 경우(境遇), 배향간격(配向間隔)이 좁은 0.5cm에서 가장 높은 휨강도를 나타냈으며, 배향간격이 보다 넓은 1.0cm 와 1.5cm 구성(構成)에서는 휨 강도가 0.5cm 간격 보다 낮았다. 그러나 배향사구성(配向絲構成) 톱밥보드는 모두 톱밥대조(對照)보드 보다 높은 휨강도를 나타냈다. 5. 사(絲칩) 배향사(配向絲) 구성 보드의 휨강도는 거의 대부분(大部分)의 구성보드에서 톱밥대조(對照)보드보다 높은 값을 나타냈으며 KSF 기준값을 훨씬 상회(上廻) 하였다. 특(特)히 배향간격이 좁고, 길이가 긴 사(絲)칩으로 구성한 보드의 휨강도가 높은 값을 나타냈다. 그리고 사(絲)칩을 배향사(配向絲)와 혼합(混合) 구성(構成)할 때 배향사의 간격이 넓어짐에 따라 톱밥과 배향사(配向絲)만으로 구성한 보드보다도 휨 강도가 높아지는 현상(現象)이 나타났다. 6. 단층(單層), 2층(層) 및 3층(層) 구성(構成) 보드의 탄성계수는 대부분(大部分) 톱밥대조(對照)보드 보다 낮은 값을 나타냈다. 그러나 배향사(配向絲) 구성(構成) 톱밥보드에 있어서는, 배향 간격이 0.5, 1.0, 1.5crn로 됨에 따라서 톱밥대조(對照)보드보다도 각각(各各) 20%, 18%, 10% 탄성계수가 증가(增加)되었다. 7. 사(絲)칩 배향사(配向絲) 구성(構成) 보드의 탄성계수(彈性係數)는 배향간격 0.5crn, 1.0cm 및 1.5crn에서 거의 모두 톱밥대조(對照)보드보드보다도 훨씬 높은 값을 나타냈다. 그리고 함량(含量)9% 이하(以下)에서 사(絲)칩길이를 0.5cm이상(以上)으로 구성하였을 때 배향사(配向絲)만을 구성한 톱밥보드보다도 탄성계수가 높아지는 현상(現象)이 나타났는데, 배향(配向)간격이 좁은 경우 사(絲)칩결체(結締)에 의(依)한 탄성계수(彈性係數) 증가효과(增加效果)가 컸다. 8. 사(絲)칩 혼합(混合) 단층구성(單層構成) 보드의 박리저항(剝離抵抗)은 톱밥대조(對照)보드 보다 모두 낮았다. 그러나 비중(比重) 0.63의 사(絲)칩 구성보드는 KS F 3104의 100타입 기준 값인 1.5kgf/$cm^2$를 모두 상회(上廻) 하였고, 비중(比重) 0.72의 사(絲)칩 구성보드는 200타입의 기준값 3kgf/$cm^2$를 상회(上廻)하는 박리저항(剝離抵抗)을 나타냈다. 2층(層), 3층(層) 및 배향구성(配向構成)도 거의 모두 200타입의 기준값 3kgf/$cm^2$를 상회(上廻) 하였다. 9. 단층구성(單層構成)보드의 나사못유지력(維持力)은 사(絲)칩을 혼합 구성한 경우, 대체(大體)로 톱밥대조(對照)보드보다도 낮은 값을 나타냈다. 그러나, 2층(層) 및 3층구성(層構成)보드에서는 사(絲)칩 구성(構成)에 따른 감소경향(減少傾向)이 나타나지 않고 대체로 고른 나사못 유지력을 나타냈다. 또한, 사(絲)칩 배향사(配向絲) 구성(構成)보드에서는 사(絲)칩함량(含量) 9% 이하(以下)에서 거의 모두 톱밥대조(對照)보드 보다도 높은 나사못 유지력을 나타냈다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.181.1-181.1
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• 2015

용액 공정을 이용한 Resistive random access memory (ReRAM)은 간단한 공정 과정, 대면적화, 저렴한 가격 등의 장점으로 인해 큰 관심을 받고 있으며, HfOx, TiOx, AlOx 등의 산화물이 ReRAM 절연 막으로 주로 연구되고 있다. 더 나아가 최근에는 organic 물질을 메모리 소자로 사용한 연구가 보고되고 있다. 이는 경제적이며, wearable 또는 flexible system에 적용이 용이하다. 그럼에도 불구하고, organic 물질을 갖는 메모리 소자는 기존의 산화물 소자에 비해 열에 취약하며 전기적인 특성과 신뢰성이 우수하지 못하다는 단점을 가지고 있다. 이를 위한 방안으로 본 연구에서는 AlOx - polymethylmethacrylate (PMMA) blended thin film ReRAM을 제안하였다. 이는 organic물질의 전기적 특성을 개선시킬 뿐 아니라, inorganic 물질을 wearable 소자에 적용했을 때 발생하는 crack과 같은 기계적 물리적 결함을 해결할 수 있는 새로운 방법이다. 먼저, P-type Si 위에 습식산화를 통하여 SiO2 300 nm 성장시킨 기판을 사용하여 electron beam evaporation으로 10 nm의 Ti, 100 nm의 Pt 층을 차례로 증착하였다. 그리고 PMMA 용액과 AlOx 용액을 초음파를 이용하여 혼합한 뒤, 이 용액을 Pt 하부 전극 상에서 spin coating방법으로 1000 rpm 10초, 5000 rpm 30초의 조건으로 증착하였다. Solvent 및 불순물 제거를 위하여 150, 180, $210^{\circ}C$의 온도로 30 분 동안 열처리를 진행하였고, shadow mask를 이용하여 상부 전극인 Ti를 sputtering 방식으로 100 nm 증착하였다. 150, 180, $210^{\circ}C$로 각각 열처리한 AlOx - PMMA blended ReRAM의 전기적 특성은 HP 4156B semiconductor parameter analyzer를 이용하여 측정하였다. 측정 결과 제작된 소자 전부에서 2 V이하의 낮은 동작전압, 안정된 DC endurance (>150cycles), 102 이상의 높은 on/off ratio를 확인하였고, 그 중 $180^{\circ}C$에서 열처리한 ReRAM은 더 높은 on/off ratio를 갖는 것을 확인하였다. 결론적으로 baking 온도를 최적화하였으며 AlOx - PMMA blended film ReRAM의 우수한 메모리 특성을 확인하였다. AlOx-PMMA blended film ReRAM은 organic과 inorganic의 장점을 갖는 wearable 및 system용 비휘발성 메모리소자에 적용이 가능한 경제적인 기술로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.642-650
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• 2020

순환유동층 보일러에서 유동 입자들의 순환 경로는 연소로에서 비산된 입자들이 사이클론에서 포집되어 비기계적 밸브인 실포트(Sealpot)를 거쳐 연소로로 재순환하는 일반적인 경로를 갖는다. 그러나, 유동 입자들로부터 열을 추가적으로 흡수하기 위해 유동층 외부열교환기(FBHE; Fluidized Bed Heat Exchanger)가 설치된 경우, 실포트의 일부 입자들은 FBHE를 거쳐 연소로로 재순환하는 경로를 갖게 된다. 이때 기포유동층 영역으로 운전되는 FBHE는 실포트로부터 유입되는 고온(800~950 ℃)의 입자들의 유동 특성에 따라 열교환 튜브의 국부적 가열로 인한 손상 및 hot spot에 의한 입자들의 고온 뭉침(agglomeration)이 발생할 수 있어 순환유동층의 안정적 조업에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 국내 D 순환유동층 보일러의 FBHE에 대한 운전자료 분석 및 바라쿠다를 통한 CPFD(Computational Particle Fluid Dynamics) 해석을 통해 구조적 문제로부터 발생하는 열흐름의 불균일성을 밝혀내었다. 실제 D 순환유동층의 FBHE 열교환 튜브 온도는 실포트의 고체온도 변화와 가장 밀접한 상관관계를 나타내었으며, FBHE 내의 열흐름의 불균일성은 FBHE의 조업 유속의 증가(0.3→0.7 m/s)로는 그 불균일성을 해소하기 어려운 것으로 나타났다. 그러나, FBHE로 유입되는 고온 입자들에 대한 사전 혼합 영역(Premixing Zone)이 설치된 경우와, 연소로로 재순환되는 입자 배출 라인의 대칭화를 통한 구조변경 시, 입자 혼합의 증대와 더불어 열흐름의 불균일성은 상당 부분 감소하는 것으로 고찰되었다. 이에, FBHE의 구조 최적화가 열교환 성능 및 운전 안정성을 확보하는 대안임을 제시하였다.