• Journal of Energy Engineering
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• v.24 no.2
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• pp.120-128
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• 2015

This study reports the combustion characteristics, such as burner temperature and the concentration of exhausted gas ($O_2$, $CO_x$, $NO_x$) due to the different types and pitches of the fuel supply feeder of the wood pellet boiler. The 1st grade wood pellets composed of mainly larch have been used for the experiment. In case of using the spring feeder, mean temperature of burner was approximately $821.76^{\circ}C$, and the mean concentration of oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide and nitrogen oxide were approximately 8.88%, 93.35ppm, 12.15% and 139.83 ppm, respectively. The test result with the spring feeder was shown to approach the condition of complete combustion compared to that of a screw feeder and were in good agreement with authentication judgement standard. Furthermore, the combustion efficiency was improved according to the growth of screw pitch. The control of air flow rate from the blower and ventilator is needed to achieve the complete combustion.

• Clean Technology
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• v.14 no.2
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• pp.117-122
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• 2008

Theoretical analysis was conducted on the combustion and the NOx formation characteristics of the coal-derived synthetic gases with medium-BTU heating value. The synthetic gas was assumed to contain the major species of CO, $H_2,\;CO_2$, and $N_2$ and the minor species of $CH_4$ and $NH_3$. Through thermochemical analysis on the combustion of the synthetic gas, the flame temperature, major and minor species of exhaust gas, and thermal and fuel NOx emissions were computed. In addition, the effects of the $CH_4$ and the $NH_3$ components in syngas fuel on combustion and NOx emission were investigated. Based on the computed results on the synthetic gases, basic direction and guidelines were provided fur the low NOx design of gas turbine combustor.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.362-362
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• 2011

터보분자펌프(turbo-molecular pump: TMP)는 고진공펌프 중의 하나로, 반도체/디스플레이 등 첨단 공정에서 진공 환경을 조성하는 핵심장비이다. 터보분자펌프(TMP)의 특성평가는 세계 여러 나라의 표준제정기구에서 제정한 국제규격에 그 기반을 두어, 한국표준과학연구원 진공기술 센터에서는 터보분자펌프(TMP) 특성평가시스템을 자체 설계/제작하여 그 신뢰성을 확인하기 위해 개발품 및 상용품 평가에 주력하고 있다. 터보분자펌프(TMP)는 보조펌프(backing pump)의 지원을 받으므로 보조펌프(backing pump) 용량에 따른 터보분자펌프(TMP)의 배기속도를 측정하고자 한다. 국제규격에서 제시하는 보조펌프 (backing pump)의 용량이 일정이상 작을 경우, 터보분자펌프(TMP)의 배기속도 및 압축비에 대해 감소함을 제시한다. 이 영향은 전체 압력 범위에서 보조펌프(backing pump)의 배기속도가 일정 용량 이상이면 터보분자펌프(TMP)의 배기속도에 영향이 없음을 제시하며, 이에 본 연구에서는 국제규격에서 제시하는 보조펌프(backing pump) 용량에 대해 서로 다른 조건에 맞추어 터보분자 펌프(TMP)의 배기속도에 미치는 영향을 연구하고자 한다. 본 연구에서는 100m3/h, 10m3/h 의 서로 다른 배기속도를 가진 보조펌프(backing pump)를 선정하여 분자량이 다른 가스(N2, He, Ar 등)에 대한 압축비의 변화와 배기속도 측정에 관해 상관 관계를 제시하며, 100m3/h, 10m3/h 의 서로 다른 배기속도를 가진 보조펌프(backing pump)에 따른 터보분자펌프(TMP)의 배기속도 및 운전성능을 제시하고자 한다.

• Clean Technology
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• v.28 no.2
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• pp.131-137
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• 2022

The semiconductor process currently emits various by-products and unused gases. Emissions containing pollutants are generally classified into categories such as organic, acid, alkali, thermal, and cabinet exhaust. They are discharged after treatment in an atmospheric prevention facility suitable for each exhaust type. The main components of organic exhaust are volatile organic compounds (VOC), which is a generic term for oxygen-containing hydrocarbons, sulfur-containing hydrocarbons, and volatile hydrocarbons, while the main components of alkali exhaust include ammonia and tetramethylammonium hydroxide. The purpose of this study was to determine the combustion characteristics and analyze the NO_X reduction rate by maintaining a direct combustion and temperature to process organic and alkaline exhaust gases simultaneously. Acetone, isopropyl alcohol (IPA), and propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) were used as VOCs and ammonia was used as an alkali exhaust material. Independent and VOC-ammonia mixture combustion tests were conducted for each material. The combustion tests for the VOCs confirmed that complete combustion occurred at an equivalence ratio of 1.4. In the ammonia combustion test, the NO_X concentration decreased at a lower equivalence ratio. In the co-combustion of VOC and ammonia, NO was dominant in the NO_X emission while NO₂ was detected at approximately 10 ppm. Overall, the concentration of nitrogen oxide decreased due to the activation of the oxidation reaction as the reaction temperature increased. On the other hand, the concentration of carbon dioxide increased. Flameless combustion with an electric heat source achieved successful combustion of VOC and ammonia. This technology is expected to have advantages in cost and compactness compared to existing organic and alkaline treatment systems applied separately.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.366-366
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• 2011

냉중성자원은 하나로 반사체탱크에 위치한 수직공에 설치되어 노심에서 발생하는 열중성자를 감속재인 액체수소층을 통과시켜 냉중성자를 생산하는 설비로 수소가를 충전하고 있는 수소계통이 있으며, 21K의 극저온 액체수소/기체수소 2상(ttwo-phase)을 유지하기 위해 외부에서 유입되는 열침입을 최소화하기 위해 진공계통이 설치되어 있다. 진공계통은 수조내기기 집합체(In-Pool Assembly : IPA)의 액체수소 열사이펀, 감속재 용기 등의 냉중성자원 극저온 부풀들의 단열을 위하여 진공용기 내부진공도를 공정진공도 이하로 유지하기 위한 계통으로 고진공펌프, 진공배기탱크 및 저진공펌프의 조합으로 두 개의 진공펌프시스템과 진공박스, 배기수집탱크 및 밸브박스를 포함한 연결배관으로 설계되었다. 저진공펌프를 이용하여 대기압에서 고진공펌프 작동압력까지 도달한 후 고진공펌프를 가동하여 공정진공도 이하의 진공도를 확보하고, 고진공펌프로부터 배기되는 배출가스는 고진공펌프 후단에 설치된 진공배기탱크에 포집되며, 필요 시 저진공펌프레 의하여 배기수집탱크로 배출된다. 진공펌프시스템은 진공용기 내부의 압력이 공정진동고 이하로 유지되도록 연속적으로 가동되어 진공단열이 가능하다. 본 논문은 감속재인 수소를 액화상태로 유지하며, 공정진공도 이하로 충분히 유지되어 운전되는 진공계통의 특성을 원자로 운전 주기별로 소개하고자 한다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.15 no.5
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• pp.25-30
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• 2011

Biogas obtained from the biodegradable organic wastes in an anaerobic digester consists of $CH_4$ and inert gases such as $CO_2$ and $N_2$. Since the composition of biogas varies by anaerobic digester conditions and the origin of wastes, it is necessary to respond to these variations so as to make stable combustion and accomplish high efficiency when it is used as a fuel for power generating SI engines. In this study, efforts have been made to investigate the effect of changes in the calorific values of biogas on the engine performance and exhaust characteristics. The biogas was simulated by supplying of $CH_4$ with $N_2$ dilution of various ratios, and ECM was developed to achieve accurate control of ignition and combustion. The results show that as the $CH_4$ concentration of the biogas decreases, the optimal spark timing is advanced due to the elevated thermal capacity and lowered $O_2$ concentration of the in-cylinder charge. Furthermore, since combustion temperature was reduced by increased inert gas, $NO_x$ emissions decreased, whereas THC emissions increased.

• Proceedings of the Korean Society of Postharvest Science and Technology of Agricultural Products Conference
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• 2003.04a
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• pp.141-141
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• 2003

신선농산물의 호홉속도를 측정하는 방법 중 하나인 개방계(open system) 호흡속도 측정시스템은 소정의 농도로 조정된 혼합기체를 측정대상시료에 흘려 보내며 측정하는 방법이다. 개방계 측정법의 장점은 혼합 기체조성 영역에서 정확한 호흡속도를 얻을 수 있으며 방치시간이 필요 없으므로 반복 측정이 용이한 것 등이다. 그러나 개방계 측정법은 공급되는 혼합기체의 농도와 유속이 일정하여야 하며 연속으로 호흡속도 측정용 챔버의 혼합기체 공급측과 배기측에서 기체시료를 수집하여 매우 미세한 기체농도의 차이를 측정할 수 있어야 하고 기체 시료 수집에 상당한 주의가 요구된다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 개방계 호흡속도 측정 시스템을 자동화하였다. 자동화된 호흡속도 측정 시스템은 혼합기체 발생장치, 온도조절이 가능한 기체기밀용 챔버와 G.C로 구성되어 있다. 환경기체조성을 위한 혼합기체발생장치는 $N_2$, $O_2$, $CO_2$ 압축 실린더에서 공급되는 기체를 압력 조절기를 통해서 일차압력을 조정하고 정밀 압력 조절기를 이용하여 0.1~0.2 kg/$\textrm{cm}^2$의 정압을 유지시켰다. 압력이 일정해진 기체는 metering valve를 이용하여 각 기체의 유량을 소정의 비율로 제어할 수 있도록 하였으며 각각의 기체는 gas mixed cell에서 실험 농도의 환경기체조성으로 혼합되어 항온기내의 호흡속도 측정 챔버($25^{\circ}C$)로 공급될 수 있도록 하였다. 호흡속도 측정용 챔버는 개스킷이 장착된 아크릴 재질이며 온도 조절이 가능한 항온기로 구성되어 있다. 호흡속도 측정용 챔버와 G.C간의 기체흐름은 three way solenoid valve에 의하여 제어되며 전원의 on/off에 따라 공급측의 가스와 배기측의 가스가 선택적으로 G.C에 공급될 수 있도록 구성하였다. 측정 대상 챔버의 기체는 제어된 유로를 따라 multi-position valve를 통과하여 G.C에서 분석되도록 하였다. 본 연구에서 개발된 개방계 호흡속도 자동 측정 시스템의 성능 실험에서 혼합기체발생장치에서 조제된 혼합 기체의 농도를 설정치와 비교한 결과 $O_2$와 $CO_2$의 농도에서 평균오차 0.2%로 정밀한 것으로 나타났으며 호흡속도 측정용 챔버의 혼합기체 공급측과 배기측의 가스 농도를 3회 반복 측정한 결과 재현성에서는 0.1%이하의 편차로 나타났다. 개방계 호흡속도 자동 측정 시스템을 이용하여 환경기체조성하에서 토마토의 호흡속도를 측정하는 실측 실험을 수행한 결과 2$0^{\circ}C$에서 12.7~42.1mg$CO_2$/kg.hr였으며 12$^{\circ}C$에서 2.5~8.2mg$CO_2$/kg.hr로 일반적으로 보고되고 있는 토마토 호흡속도와 일치하는 결과를 나타내었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.4
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• pp.371-377
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• 2011

The aim of this study is to investigate the effects of aromatics and T90 temperature for high cetane number (CN) of diesel fuels on combustion and exhaust emissions in low-temperature diesel combustion in a 1.9 L common rail direct injection diesel engine at 1500 rpm and 2.6 bar BMEP. Four sets of fuels with CN 55, aromatic content of 20% or 45% (vol. %), and T90 temperature of $270^{\circ}C$ or $340^{\circ}C$ were tested. Given engine operating conditions, all the fuels showed the same tendency of decrease of PM with an increase of an ignition delay time. At the same ignition delay time, the fuels with high T90 produced higher PM. At the same MFB50% location the amount of NOx was similar for all the fuels. Furthermore, at the same ignition delay time the amounts of THC and CO were similar as well for all the fuels. The amount of THC and CO increased with an extension of the ignition delay time mainly because of the increase of fuel-air over-mixing.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.2
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• pp.139-148
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• 2013

In this study, an ejector was designed to recirculate the anodic off-gas of SOFC, and a parametric study of the system performance was conducted at various ejector entrainment ratios. Aspen Plus, a chemical engineering program, was used to calculate the operational conditions of the ejector. To minimize the calculation load of the CFD and to ensure the global optimum, a genetic algorithm and Kriging model were used for the optimization. The optimization results showed that the dominant design variables of the sonic ejector are the throat diameter and the first flow nozzle position. The designed ejector has enough flexibility for different operating conditions of a 1-kW SOFC system. When the ejector was applied to the SOFC, it reduced 56% of the steam and 8.4% of the fuel compared to the reference case.

• Clean Technology
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• v.22 no.4
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• pp.211-224
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• 2016

Three way catalyst has been used extensively for the exhaust gas treatment for the internal combustion gasoline engine. While, numerous research efforts have been directed to develop various technologies for the abatement of exhaust gas from diesel engine. Diesel engine operating under lean condition produces large amount of NOx and the corresponding catalytic technology employing vanadium supported titania using ammonia has been commercialized for heavy duty vehicle. Recently, the Cu catalyst supported on zeolite has been investigated for NOx abatement using ammonia because of its critical importance for ultra low emission vehicle. The current review shows the recent trend in research and development for zeolite based copper catalysts, which are mainly used as catalysts for selective catalytic reduction using ammonia, are one of the aftertreatment technologies for effectively removing nitrogen oxides from diesel exhaust.