• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권1호
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• pp.46-54
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• 2015

열이나 빛의 자극에 의한 물질의 발광현상, 즉 열자극발광(thermoluminescence, TL)과 광자극발광(optically stimulated luminescence, OSL)의 메커니즘을 규명하고, 이 현상을 방사선량의 측정에 활용할 수 있는 새로운 발광물질을 개발하는데 활용할 수 있는 측정장치를 개발하였다. 이는 열자극과 광자극을 동시에 가할 수 있는 장치로서, 열자극에 필요한 온도제어를 위하여 35 kHz의 정현파 전원으로 변환하여 스트립 형태의 발열부에 걸어주게 되며, 최대 $20K{\cdot}s^{-1}$의 온도상승률로 약 1K의 정밀도로 온도를 제어할 수 있었다. 광자극을 위한 광원으로 중심파장이 470 nm인 Luxeon V형 고휘도 LED 등 여러 파장영역의 LED나 레이저를 사용할 수 있도록 하였다. 대표적으로 470 nm의 LED로 $Al_2O_3$:C의 OSL을 측정하는 경우, 시료의 발광에서 자극광을 분리시키기 위하여 LED의 자극광은 단파장차단필터인 GG420을 통과시켜서 시료에 걸리게 하고, 시료의 발광은 대역통과필터인 UG11를 통과하여 광증배관에 걸리게 하였다. 아울러 시료에 따라 LED나 필터들을 다르게 조합할 수 있도록 하여 시료의 발광특성에 맞는 최적의 측정을 수행할 수 있다. PC로 측정장치의 전체적인 제어가 이루어지며 LabView로 개발한 제어프로그램은 그래픽사용자환경(GUI)으로 되어 있다. 이 연구를 통해서 개발한 장치로 LiF:Mg,Cu,Si와 $Al_2O_3$:C를 표준시료로 하여 TL과 OSL을 측정하였고, 이들의 발광특성이 기존에 알려진 특성을 재현하여 이 장치가 신뢰할 수 있는 성능을 내는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권2호
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• pp.43-51
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• 2001

현재 우리 나라 해양 환경 오염의 실태는 매우 심각하다. 또한 이로 인한 피해가 수산 양식 및 선박의 안전 운항에 많은 지장을 초래하고 있다. 그 동안 이를 해결하기 위한 대책의 일환으로 오염원인 해양 폐기물을 수거하여 소각한 후 매립하는 방법을 주로 사용하여 왔다. 하지만 이 방법에는 몇 가지 문제점들이 있다. 먼저 해양 폐기물 중에서 가연성 물질의 대부분은 고분자 화합물로서 이를 소각하기 위해서는 별도로 고안된 장치가 필요하고 배기에 의한 대기 오염의 우려가 있다. 또한 매립은 폐기물 그 자체가 자연분해가 거의 불가능하며 침출수에 의한 토양 오염이 우려된다. 따라서 최근에는 이러한 고분자 폐기물을 열분해하여 오일을 회수함으로써 자원을 재활용하고 2차 오염도 일으키지 않는 처리 방법에 대한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 본 연구에서는 고분자 해양 폐기물을 열분해하여 오일을 회수하기 위한 장치를 개발하기 위하여 폐기물의 물리적ㆍ화학적 특성 및 승온 속도 변화가 폐기물의 감량특성에 미치는 영향 등을 조사하였다. 그리고 폐기물을 승온 속도 변화에 따라 열분해하여 회수된 오일과 비응축 가스의 비율을 실험함으로써 가장 많은 오일이 회수되는 조건을 밝혀내기도 하였다. 끝으로 열분해 오일 회수 장치에 대한 경제성 논란을 검증하기 위하여 이 장치에 대한 경제성 평가를 수행함으로써 개발의 성공 여부를 확신할 수 있게 되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.174.2-174.2
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• 2011

최근 유가상승과 석유, 천연가스의 가채 매장량의 한계등과 함께 온실가스에 의한 지구온난화 방지를 위하여 미국, 유럽국가 및 캐나다 등에서는 바이오매스를 이용한 에너지 회수 기술개발에 많은 관심과 연구를 수행하고 있다. 바이오 매스는 에너지 밀도 대비 존재하는 지역이 광범위하여 발생, 수집, 수송에 따른 비용이 많이 소요되는 특성이 있어 산지에서 직접처리하거나 수집하여 대규모처리등과 같이 여러 가지 현장상황에 따라 적정한 플랜트 운용의 유연성을 갖추고 있어야 한다. 일반적으로 바이오매스로부터 중소형으로 분산형 발전이나 수소제조를 위해서는 직접 연소법 보다는 가스화 방식을 이용하고 있는데, 연소에 의해 열을 생산하여 전기를 생산하는 방식은 스팀터빈을 이용하는 것이며, 스팀터빈은 소형 운용이 어렵기 때문이다. 본 연구에서는 폐목재로부터 합성가스제조를 위하여 5톤/일 규모 가스화기를 제작하였으며, 타르 및 수트와 같은 미반응 물질을 제거할 수 있는 집진, 세정장치를 설계 및 제작하였다. 또한 합성가스에 함유된 현열로부터 열회수를 위하여 열교환기를 설치하였으며, 정제된 합성가스를 이용하는 가스엔진을 통하여 열병합 발전시스템 연계운전을 수행하였다. 운전 실험을 폐목재 가스화 3톤/일 규모로 수행하였으며, 평균 1,500kcal/$Nm^3$의 발열량을 갖는 합성가스를 생성시킬 수 있었다. 사이클론, 스크러버 및 기수분리 장치를 이용하여 정제된 합성가스는 합성가스 엔진을 통하여 72kW 이상의 전력생산이 가능하였다. 열교환기를 통하여 평균 15,000kcal/h의 배열 회수가 가능하였으며, 바이오매스 가스화 합성가스를 이용한 열병합 발전이 가능함을 입증하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권4호
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• pp.382-386
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• 2006

볏짚은 국내에서 유용한 재생 가능한 바이오매스이다. 유동층과 char 분리 장치가 구비된 벤치 규모 급속 열분해 장치와 제올라이트 촉매를 이용하여 볏짚으로부터 바이오 오일의 생산에 대한 실험을 수행하였다. 본 연구는 제올라이트 촉매의 첨가에 따른 볏짚의 열분해 생성물의 분포와 바이오 오일의 화학적 구성을 알아보기 위한 것이다. 볏짚의 촉매 열분해 결과 무촉매 열분해에 비해 기체, char 성분은 증가하고 액체 성분은 감소하였다. 또한, 오일 중 수분이 탈산소의 영향으로 증대된 결과를 가져왔다. 촉매 열분해의 경우 오일 성분 중의 aromatics 성분이 증대되었고 발열량이 증가하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.117-125
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• 2008

유비쿼터스 응용 시스템에 대한 관심의 증대와 함께 소형화된 임베디드 컴퓨팅 시스템의 필요성은 커지고 있다. 이러한 가운데 ARM 임베디드 프로세서는 기능의 우수성과 높은 활용도로 인해 임베디드 시스템 시장에서 높은 점유율을 보여주고 있다. 본 논문에서는 ARM 마이크로컨트롤러를 이용해 RTD-1000 컨트롤러 구성과 개발을 위한 최적의 방법을 제안하였다. 기존 RTD-1000은 케이블의 단선, 단락, 파손 등의 진단이 가능한 TDR를 탑재하여 구리선을 삽입한 감지관의 누수 및 누유, 파괴 등을 원격으로 감지할 수 있는 기기이다. 실제로 시공되어 현장에서 운영되고 있는 RTD-1000은 시스템 운영에 필요한 범위에 비해 리소스 낭비가 크고 그에 따라 구축비용이 높다는 단점을 가지고 있다. 또한, 발열이 심해 별도의 냉각장치가 요구되며, 하드 디스크와 같은 보조저장장치의 사용으로 고장 발생율과 전류의 소비가 커지는 등의 문제점을 야기하였다. 본 논문에서는 도출된 문제점의 해결 방법으로 ARM 마이크로컨트롤러 기반의 RTD-1000A 임베디드 시스템을 제안하고 시뮬레이션 하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제1권1호
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• pp.47-53
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• 2003

한국원자력연구소에서는 산화물 형태의 사용후핵연료를 용융염 매질에서 금속으로 전환함으로써 사용후핵연료의 발열량, 부피 및 방사능을 1/4로 감소시킬 수 있는 전기화학적 금속전환공정을 개발하고 g 규모(3-40g $U_{3}O_{8}$ batch)로 기초실험을 수행하고 있다. 본 연구에서는 전기화학적 금속전환 장치를 5kg $U_{3}O_{8}$ batch 규모로 설계 제작하고, 목표로 하고 있는 20kg $U_{3}O_{8}$ batch 규모 핫셀 실증을 위한 장치설계자료를 산출하기 위해 mock-up test를 수행하였다. 운전변수에 따른 $U_{3}O_{8}$의 전기화학적 환원거동을 규명하였으며, $U_{3}O_{8}$ 분말을 99% 이상 금속전환하여 전기화학적 금속전환공정의 타당성을 kg 규모로 검증할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.257-263
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• 2008

시멘트제조 공정에 사용하는 유연탄 분진의 폭발특성을 조사하기 위하여 시료의 열적특성과 폭발 실험을 수행하였다. 열적특성은 열중량 분석기(TGA)와 시차주사 열량계(DSC)을 이용하여 온도에 따른 무게 감량과 발열량을 측정하였다. 또 입도별 발화온도와 비표면적을 합께 조사하였다. 하트만식 폭발실험 장치를 직접 제작하여 분진의 농도를 변화시켜가며 분진폭발 실험을 수행하였다. TGA, DSC 및 발화온도 분석결과 실험범위의 입도에 따른 열적 특성은 큰 변화가 없었지만, 비표면적은 입도가 작을수록 큰 것을 확인하였다. 폭발실험에서 폭발확률은 입도가 감소하고 농도가 증가할수록 증가하는 경향이 있었으며, 입도별 최저 폭발하한계 농도를 함께 구하였다. 시멘트 제조공정에 표준적으로 사용하는170/200mesh에서 최저 하한계 농도는 $0.3mg/cm^3$이었으며 $0.9mg/cm^3$이상에서는 100% 확률로 폭발이 발생하였다.

• 에너지공학
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• 제20권4호
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• pp.330-337
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• 2011

난방장치로서 통상 가스 및 기름보일러가 많이 사용되어진다. 본 연구는 기존의 가스 및 기름 보일러에 의한 난방방식과 달리 밀폐된 X-L 파이프 내에 특수 제작된 전열선을 삽입하여 그 전열선에 전압을 인가함으로써 X-L 파이프 내 열매체의 온도를 상승시켜 난방하는 방법에 관한 것이다. 특수 제작된 전열선의 가닥수와 인가전압을 변화시켜 X-L 파이프 보일러의 특성과 발열 메카니즘을 파악하였다. 또한 X-L 파이프 보일러와 가스 및 기름보일러와의 난방비용을 객관적인 자료에 근거하여 서로 비교를 함으로써 그 경제성을 평가하였다. 그 결과 X-L 파이프 보일러는 기름(보일러등유)보일러의 28%, 가스(천연가스)보일러의 58%의 비용으로 난방이 가능함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권4호
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• pp.373-379
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• 2016

주기적 단속적으로 작동하는 위성부품의 열제어를 위하여 고상-액상 상변화물질(PCM, Phase Change Material)과 열관을 병렬로 결합한 열제어장치를 제안하였으며, 이의 성능을 수치해석을 통하여 검증하였다. 상변화 중 큰 잠열과 일정하게 유지되는 온도에 의하여 작은 방열판 면적에서도 부품의 최고온도를 제어할 수 있으며, 냉각기에는 PCM에 축적된 에너지가 방출됨으로써 보온히터 소모전력을 절약할 수 있다. 동일한 형태의 Al TBM(Thermal Buffer Mass)을 사용하면 비슷한 효과를 기대할 수 있으나, 질량과 보온히터의 소모전력이 증가하므로 PCM에 비하여 비효율적이다. 설계된 PCM 열제어장치는 발열량과 작동시간에 따라 그 양을 최적화할 수 있다.

• 대한화장품학회지
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• 제36권2호
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• pp.145-150
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• 2010

일반적으로 보석란으로 알려진 금선련은 대만에서 폐나 간의 질병 및 발열이나 두통 치료를 위한 전통식물약제로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 생물반응장치를 이용하여 조직배양된 금선련 식물체에 대하여 화장품 성분으로써 응용 가치를 평가하였다. 이미 몇몇 보고 된 논문에서 금선련은 항암활성, 면역 활성, 간 보호 활성 및 지질대사의 약리학적 활성 등에 대한 연구가 되고 있지만 화장품 성분으로 효능들에 대한 연구는 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 생물반응장치를 이용하여 조직배양된 금선련 추출물에 대하여 미백 및 항비만 관련한 효능 효과를 평가하였다. 실험 결과 조직배양된 금선련 추출물은 tyrosinase 활성 및 멜라닌 합성 억제 효과뿐만 아니라 지방 전구 세포의 지방세포로의 분화를 억제시킴으로써 세포 내 지질 축적을 억제하였다. 이러한 결과들은 피부보호를 위한 화장품 성분으로서 응용 가능성을 제공 할 수 있을 것으로 사료된다.