• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.645-649
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• 2009

Liquid desiccant cooling technology can supply cooling by using waste heat and solar heat which are hard to use effectively. For compact and efficient design of a dehumidifier, it is important to sustain sufficient heat and mass transfer surface area for water vapor diffusion from air to liquid desiccant on heat exchanger. In this study, the plate type heat exchanger is adopted which has extended surface, and hydrophilic coating and porous layer coating are adopted to enhance surface wettedness. PP(polypropylene) plate is coated by porous layer and PET(polyethylene terephthalate) non-woven fabric is coated by hydrophilic polymer. These coated surfaces have porous structure, so that falling liquid film spreads widely on the coated surface foaming thin liquid film by capillary force. The temperature of liquid desiccant increases during dehumidification process by latent heat absorption, which leads to loss of dehumidification capacity. Liquid desiccant is cooled by cooling water flowing in plate heat exchanger. On the plate side, the liquid desiccant can be cooled by internal cooling. However the liquid desiccant on extended surface should be moved and cooled at heat exchanger surface. Optimal mixing and distribution of liquid desiccant between extended surface and plate heat exchanger surface is essential design parameter. The experiment has been conducted to verify effective surface treatment and distribution characteristics by measuring wall side flow rate and visualization test. It is observed that hydrophilic and porous layer coating have excellent wettedness, and the distribution can be regulated by adopting holes on extended surface.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권7호
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• pp.548-554
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• 2004

슬러리 발포법을 이용하여 다공성 실리카 지지체를 제조하였으며, 지지체 표면에 졸-겔법을 이용하여 TiO$_2$을 코팅하였다. TiO$_2$ 코팅층에 대한 XRD, SEM 및 BET 측정 결과, 열처리 온도가 50$0^{\circ}C$에서 TiO$_2$의 anatase 결정상이 나타나기 시작하여, $700^{\circ}C$에서 그 피크가 최대가 되었다. 이 때 결정 성장한 TiO$_2$ 입자의 크기는 약 1$mu extrm{m}$ 정도로 판명되었다. 또한, 촉매지지체로 활용성을 검토하기 위해 TiO$_2$코팅 전후로 지지체의 굽힘 강도와 기체 투과율을 측정하였다. 강도의 경우, 코팅 전 2.4 MPa에서 이후 3.9∼4.3MPa로 증가하였으나 열처리 온도의 영향에 의한 변화는 나타나지 않았다. 한편, 투과율은 코팅 전 770${\times}$$10^{-13}$ $m^2$에서 코팅 후 363${\times}$$10^{-13}$ $m^2$로 감소하였고 열처리 온도의 증가와 함께 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권1호
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• pp.62-68
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• 2004

본 연구에서는 SHS 공정에 의하여 기공의 크기를 조절함으로서 전기저항 발열 특성을 가지는 다공성 $MoSi_2$를 제조하는 공정에 관하여 연구하였다. 결함이 억제된 다공질 재료를 제조하기 위하여 Si 함량 변화 및 예열 공정을 실시하였으며, 성형체 제조에 사용되는 Mo 분말의 크기 변화에 따른 가공 형성 거동에 대하여 연구하였다. 실험 결과 합성된 $MoSi_2$ 입자의 크기는 Mo 입자의 크기와는 관계없이 연소 합성시 발열되는 발열양에 의해 좌우되었으며, 기공의 크기는 Mo 입자의 크기에 따라 결정되었다. 또한 가공 경사 $MoSi_2$ 다공질 재료를 만들기 위하여 150-300${\mu}m$ Mo 분말과 4-5${\mu}m$ Mo 분말을 단계별로 5층으로 혼합하여 합성한 결과 거시적으로 순차적인 기공 크기 분포를 나타내었으며, 이를 통하여 포집 효율등이 우수한 다공성 발열체 재료의 제조가 가능하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제11권2호
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• pp.116-126
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• 1999

본 논문에서는 해양 수중 다공확산관을 통해 하수종말처리장에서 1차 처리된 하·폐수를 해양방류하고 있는 마산만에서 방류수의 근역 희석률에 대한 계절별 변화를 고찰하였다. 방류수역에서 관측된 수온·염분의 수직분포와 대조기·소조기의 유속 자료를 입력하여 CORMIX 모형으로 계절별 희석률을 구하였다. 수심 15m 내외의 방류수역에서 수직적 등밀도 혼합이 전 층에서 형성되는 겨울철과 가을철 순으로 방류수의 근역 희석률이 가장 높았으며, 수온약측이 점차 깊어지는 여름철에는 희석률이 크게 감소하였다. 주변해수의 유동성에 따른 난류확산이 작은 소조기 정체시에는 여름철의 희석률이 겨울철보다 약 1/4정도로 작으며, 유속이 큰 대조기에는 두 계절의 차이가 30%정도로 적었다. 이는 여름철의 조류가 약한 정체시에 방류하수로 인한 수질오염이 마산만 방류수역에 가장 심하게 나타날 것으로 사료된다.

• 전기화학회지
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• 제16권3호
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• pp.157-161
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• 2013

다공성 $LiMn_{0.6}Fe_{0.4}PO_4$ (LMFP)를 졸-겔법을 이용하여 합성하였고, 원료물질을 양론비로 혼합한 후 혼합물을 $600^{\circ}C$에서 10시간 동안 가열하여 입자 표면 전체에 전도성 탄소물질이 균일하게 형성된 LMFP을 제조하였다. LMFP의 결정구조는 리트펠트법에 의해 조사하였고, 표면구조와 기공특성은 주사전자현미경, 투과전자현미경, BET로 분석하였다. 제조된 LMFP는 표면적이 크고, 입자 표면에는 웹(web) 형태의 다공성 탄소층이 균일하게 형성되어 있는 것을 확인하였다. 상온에서 LMFP를 양극으로 사용하여 0.1 C의 전류밀도에서 초기방전용량은 152 mAh/g, 에너지밀도는 570 Wh/kg로 높았고 사이클 성능도 장기적으로 안정적이었다. 졸-겔법에 의해 제조된 LMFP는 높은 기공도와 균일한 탄소코팅에 의한 시너지효과로 이온확산이 용이하여 우수한 전기화학적 특성을 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.105-115
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• 2021

대규모로 포집된 이산화탄소를 고갈된 석유·가스 저류층, 대염수층과 같은 심부 지질구조에 주입하는 이산화탄소 지중저장은 대기중 CO2 배출을 저감하기 위한 가장 유망한 기술 중 하나로 연구되고 있다. 이산화탄소 지중저장은 공극수로 포화된 다공성 지질 구조 내부로 초임계상 이산화탄소를 주입함으로써 그 흐름이 공극수와 비혼성 대체를 일으키며 진행된다. 따라서, 공극 구조 내에서 초임계상 이산화탄소와 공극수의 거동과 분포, 그리고 그 결과로 나타나는 대체효율은 두 유체의 상호작용에 의해 좌우되는데, 특히, 점성력과 모세관력은 지질 구조 내부의 환경 조건과 주입 조건에 의해 결정된다. 본 연구에서는 상온상압조건에서 대체유체를 수적법에 적용하여 고온고압조건에서 계면활성제가 초임계상 이산화탄소와 공극수 간 계면장력에 미치는 영향을 산정하였다. 또한, 다공성 매체 내에서의 비혼성 유체의 거동과 분포 양상을 관찰함으로써 계면활성제 농도가 초임계상 이산화탄소의 대체율에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 초임계상 이산화탄소와 공극수의 대체 유체로서 헥산과 탈이온수를 적용하는 마이크로모델 실험을 수행하였으며, 공극 구조 내로의 헥산 주입에 의한 탈이온수의 대체 과정을 정량적으로 분석하기 위하여 이미징 시스템을 통해 두 유체의 비혼성 대체 양상에 관한 이미지를 확득하여 분석하였다. 실험의 결과는 계면활성제의 첨가는 낮은 농도에서도 헥산과 탈이온수 간 계면장력을 급격하게 감소시키며 이후 농도가 증가함에 따라 일정한 값에 접근하는 양상을 보여주었으며, 이러한 변화는 다공성 매체 내부의 공극 규모에서 진입 유체의 흐름 경로에 직접적인 영향을 미침으로써 평형 상태에서 헥산의 대체율에도 동일한 효과를 나타내는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 다공성 매체 내에서 일어나는 비혼성 유체의 대체에 관한 중요한 정보를 제공하며, 계면활성제의 적용이 이산화탄소 지중저장의 효율을 향상시킬 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 공업화학
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• 제16권5호
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• pp.603-608
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• 2005

본 연구는 zinc titanate를 탈황제로 사용하는 유동층 탈황공정에서 고체 입자 마모특성을 고찰하는 것을 목표로 내경 0.035 m, 높이 1.34 m의 기체유동층 실험장치에서 수행되었다. 다공판 분배기에서 고속 분사 제트와 유동층 내부의 기포요동이 입자마모의 주요 원인으로 사료되었다. 탈황제의 마모속도가 작아서 회분식 측정결과가 연속식 유동층에 근사하게 적용될 수 있는 조건에서 수행되었다. 탈황공정에서 주요 변수인 기체유속, 온도, 압력, 층물질량의 변화에 따른 AI(attrition index)와 CAI(corrected attrition index)를 측정하였다. AI(5), CAI(5)는 층 무게가 증가함에 따라 감소하였다. 입자는 일정기간 충격에 의한 피로현상이 있은 후 마모되는 것으로 판단되었다. AI와 CAI는 기체속도, 상대습도, 압력이 증가함에 따라, 온도가 감소함에 따라 증가하였다. 입자마모는 주로 제트에 의하여 일어났으며 절단(fragmentation)보다 마쇄(abrasion)에 의하여 더 많은 미분입자가 발생하였다.

• 전기화학회지
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• 제25권4호
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• pp.174-183
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• 2022

높은 에너지 밀도와 고순도 수소 생산의 측면에서 고분자 전해질 연료전지와 수전해가 주목받고 있다. 고분자 전해질 연료전지 및 수전해를 위한 촉매층은 귀금속 계열의 전기 촉매와 이오노머 바인더로 구성되어 있는 다공성 전극이다. 이 중 이오노머 바인더는 촉매층 내 이온 전도를 위한 3차원 네트워크 형성과 전극 반응에 필요한 또는 생성되는 물질들의 이동을 위한 기공 형성에 중요한 역할을 수행한다. 상용 과불소계 이오노머의 활용 측면에서 이오노머의 함량, 이오노머의 물성, 그리고 이를 분산시킬 분산 매체에 촉매층의 성능 및 내구성이 크게 달라진다. 현재까지 고분자 전해질 연료전지용 촉매층을 위한 이오노머의 활용 방법은 많은 연구가 진행되어왔으나 고분자 전해질 수전해 적용 방면에서는 촉매층 연구가 다소 미비한 실정이다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 연료전지 측면에서의 이오노머 바인더 활용 연구결과를 요약하였으며, 수소 경제 시대의 가속화를 위해서 고분자 전해질 수전해 핵심요소 중 하나인 촉매층용 이오노머 바인더에 관한 연구에 유용한 정보를 제공하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권10호
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• pp.979-988
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• 2012

연료전지 GDL 내의 물질전달에 관한 연구를 위하여 실제 GDL 을 고해상도 3 차원 스캐닝 장비를 활용하여 GDL의 다공 구조를 실측하였다. 측정된 Data의 노이즈를 제거하고 GDL의 Carbon-fiber 구조를 전산해석이 가능한 모델로 자동적으로 형성하는 알고리즘을 개발하였으며, 이 모델을 활용하여 스택 체결 시 압축에 의한 GDL 구조 변형을 예측하고, Carbon-fiber의 정렬 방향에 따른 변형 특성을 파악하였다. 또한, CFD 기법 중 하나인 VOF 모델과 Pore-network 모델을 이용하여 GDL 내부의 물거동 및 반응기체의 물질거동을 예측하였다. 마지막으로 상사실험을 통하여 해석 결과에 대한 검증을 실시하였다. 이를 통하여 실제 체결에 의하여 압축 변형된 GDL 내에서의 물질거동을 좀 더 정확히 예측할 수 있는 방법을 마련하고, GDL 체결 방향 및 최적 MPL 두께 선정 등의 실제 설계에 활용할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제30권2호
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• pp.112-117
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• 2006

약물전달 시스템 중의 하나인 삼투압정의 단점을 보완하기 위해 많은 장점을 가지는 유동층 코팅 기술을 이용하여 내부의 삼투염의 양과 반투막 내의 결합제의 종류가 다른 삼투압을 이용하는 과립을 제조하였다. 얻어진 과립은 코팅 단계에 따라 과립의 형태가 상이하였으며, 약물층에 포함된 삼투염의 양이 많을수록 많은 양의 약물을 방출하였다. 이는 과립의 내부와 외부의 삼투압 차이가 커져서 약물을 방출시키는 추진력이 증가하였기 때문으로 사료된다. 또한 반투막의 결합제 종류에 따른 약물의 방출은 결합제의 물에 대한 용해도에 따라 달라짐을 확인할 수 있었다. 반투막 내의 다공의 형성은 SEM과 DSC를 이용하여 확인하였으며, 물에 대한 용해도가 큰 결합제를 사용한 반투막이 더 많은 양의 약물을 방출함을 확인하였다. 이 실험을 통해 삼투압을 이용한 과립의 약물방출은 과립 내부와 외부의 삼투압 차이와 반투막의 다공도에 의해 영향을 받는다는 것을 확인하였다.