• 한국결정성장학회지
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• 제20권6호
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• pp.301-306
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• 2010

준설작업 시 발생되는 무기성 폐기물인 준설토를 이용하여 인공골재를 제조하였다. 소성조건에 따른 다양한 비중과 흡수율의 골재를 제조하기 위하여, 투입온도($800{\sim}1000^{\circ}C$), 배출온도($1100{\sim}1200^{\circ}C$) 및 승온속도($5{\sim}10^{\circ}C$/min)를 변화시켜 소성하였으며, 그에 따른 인공골재의 물성변화를 관찰하였다. 투입온도가 낮을 경우 골재의 비중은 높고 흡수율은 낮은 특성을 나타냈으며, 투입온도가 높아지면 골재 내부에 기공이 다량 형성되고 비중은 낮아지고 흡수율은 증가하는 경향을 나타내었다. 더불어 투입온도 증가에 따라 골재 내부의 블랙코어(black core) 현상도 두드러졌다. 한편 배출온도가 높아질수록 골재 내부에 거대기공이 발생하는 발포특성이 향상되기는 하나, 그 효과는 투입온도에 비해 크지 않았다. 승온속도가 $5^{\circ}C$/min에서 $10^{\circ}C$/min로 증가하면, 골재의 비중은 낮아지고, 흡수율이 높아져 골재의 경량화 특성이 향상됨을 알 수 있었다. 연구결과 자체적으로 가스성분과 융제성분을 포함하고 있는 준설토는 소성조건에 따라 경량부터 중량의 다양한 비중과 흡수율의 인공골재 제조가 가능함을 알았다.

• 청정기술
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• 제20권3호
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• pp.321-329
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• 2014

본 연구에서는 고수분 저등급 석탄을 저수분 석탄으로 만들기 위하여 실험실 규모의 회분식 스팀 유동층 건조기를 사용하여 수분이 약 26%함유된 인도네시아산 저등급 석탄을 5% 이하로 건조하였다. 일반적으로 이산화탄소 포집 및 저장기술(carbon capture and storage, CCS)은 $CO_2$를 재생하는 공정에서 $100{\sim}150^{\circ}C$의 스팀과 $CO_2$혼합가스를 배출한다. 이때 배출되는 가스의 열을 사용하여 저등급 석탄을 건조하는 것이 본 연구의 최종 목적이다. 이를 위하여 본 연구에서는 건조의 열원으로 스팀을 사용하고, 유동화 가스는 $CO_2$를 사용하여 저등급 석탄을 건조하였다. 연구에 사용한 스팀의 유량은 0.3~1.1 kg/hr, 온도는 $100~130^{\circ}C$, 석탄의 층높이는 9~25 cm로 변화시켰다. 건조 후 석탄의 특성 변화는 공업분석, 발열량분석 그리고 입자크기 분석을 통하여 확인하였다. 변수 실험을 수행한 결과 원탄의 건조속도는 스팀의 유량과 온도가 증가함에 따라 증가하였고, 층높이가 감소할수록 건조속도가 증가하였다.

• 유기물자원화
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• 제1권2호
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• pp.227-235
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• 1993

일반가정이나 식당에서 배출되는 유기성주방폐기물을 소형용기를 이용하여 퇴비화할 수 있는지를 알아보기 위해 밑바닥이 없는 세개의 소형용기를 바깥 뜰의 토양면에 설치하였다. 퇴비화용기의 내부를 준혐기성상태, 다공관을 설치한 자연대류형, 산기관을 이용하여 공기를 불어 넣어주는 공기공급형으로 각각 조건을 만든 후 주방에서 배출된 폐기물을 충전한 후 120 여일간 실험을 한 결과 수분은 80% 에서 40-50% 로, 휘발성고형물질(건조중량)은 80% 에서 48-55% 로, 탄소질소비는 18에서 8-10으로 안정화 되었다. 휘발성고형물질 % 와 탄소질소비의 분해에 의한 변화는 2차 반응식에 잘 부합되었으며 휘발성고형물질의 분해시 반응속도상수 k 는 준혐기성의 경우 $4.96{\times}10^{-5}/day$, 자연대류형은 $5.82{\times}10^{-5}/day$, 공기공급형은 $8.42{\times}10^{-5}/day$ 인 것으로 나타나 본 실험에 사용한 것과 유사한 용기를 사용하여 유기성주방폐기물을 퇴비화 할 경우 인위적으로 공기를 공급하는것이 퇴비화에 소요되는 기간을 단축할 수 있을 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제4권1호
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• pp.45-59
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• 1998

방선균인 Streptomyces kasugaensis에 의해서 생산되는 이차대사산물인 kasugamycin 생산성 증대 및 단위 생산량 당 오염물질 배출량 저감을 위한 연속 고정화 배양을 수행하였다. 세포 고정화에 적합한 포자 수확을 위한 포자형성 촉진 배지 개발은 물론 고정화 담체로 사용한 셀라이트에 수확된 포자를 고정화시키는 방법을 확립하였다. 연속 고정화 배양 시 고정화세포의 유출을 방지함으로써 안정된 연속배양을 가능토록 하기위한 decantor 형태의 고정화세포 분리기가 장착된 반응기를 사용하였다. 희석 속도 및 공급액 중의 기질 농도(당 농도, 인 농도)를 변화시키며 생합성된 kasugamycin 생산성 및 화학적산소요구량(COD)을 측정하였으며 이들을 현탁세포를 이용한 회분식 발효에서의 kasugamycin 생산성 및 발효 폐액 중의 COD 값과 비교하였다. 고정화 세포를 이용한 연속배양에서의 kasugamycin 생산성이 현탁세포를 이용한 회분식 발효에 비해 2.5배 높았으며, 동시에 단위 생산량 당 COD가 2.3배 저감되는 것으로 나타났다. 이것으로부터 연속 고정화 배양이 현탁 회분식 배양에 비해 kasugamycin 생산성 및 오염물질 배출 측면에서 유리한 청정 공정임을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.41-49
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• 2019

본 연구에서는 실존하는 공연장을 대상으로 1/14 비율로 축소하여 제작한 모형을 이용하여 공연장 무대부 화재 시 자연배출구 및 방화막 영향을 검토하였다. 자연배출구가 개방되고 방화막이 미설치된 경우에 무대부 온도가 낮은 것으로 나타난 반면, 객석부 온도의 경우 자연배출구가 개방되고 방화막이 설치된 경우에 낮은 것으로 측정되었다. 한편, 객석부 프로시니엄 개구부에 근접한 위치에서의 온도 상승 시점 분석을 통해 자연배출구 개방이 무대부에서 객석부로의 연기 유출 시작 시점을 지연시키고 객석부 온도 상승을 억제할 가능성이 있음을 확인하였다. 본 실험 조건에서 방화막 설치 여부는 자연배출구를 통한 유출 유동의 속도 및 질량 유량에 큰 영향을 미치지 않았는데, 이는 무대부에 존재하는 개구부 때문으로 판단된다. 본 실험 결과는 실제 공연장 화재 시 자연배출구 및 방화막 영향 평가를 위한 기초 데이터로 활용 가능할 뿐 아니라 전산시뮬레이션의 신뢰성 검증을 위한 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권3호
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• pp.73-82
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• 2017

2016년 12월 기준 우리나라 자동차 총 등록대수는 2100만대를 넘어섰으며, 이러한 영향으로 교통부문 온실가스 배출량도 매해 증가하였다. 연비와 온실가스 배출량에 영향을 미치는 주요 요인으로 알려진 주행 행태와 도로 조건을 고려한 주행전략을 개발하여 주행을 할 때, 높은 연비 개선 효과를 누릴 수 있을 것으로 판단하였다. 이에 본 연구는 오르막 구간과 곡선구간이 있는 복합 도로선형 구간에서의 연료 효율적인 주행전략 개발 및 연료소모량 절감 효과 분석을 목적으로 하였다. 도로의 시설 기준에 관한 규칙에 따른 도로지형을 설계하고, 다양한 시나리오를 선정하여 속도프로파일을 생성한 후, Comprehensive Modal Emission Model에 적용하여 연료소모량을 도출하였다. 연료소모량이 최소인 시나리오를 선택하였으며, 검증을 위해 일반 운전자의 주행과 최적주행전략의 연료소모량을 비교 분석하였다. 분석 결과, 최적 주행전략이 일반 운전자의 주행보다 연료소모량을 평균 21.2% 절감하는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제22권2호
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• pp.96-105
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• 2016

다양한 산업시설에서 배출되는 휘발성유기화합물질(VOCs)은 대기를 오염시키고 인체에 악취 물질로 작용하게 된다. 이를 제어하기 위해 기존의 악취 방지시설을 이용하여 배출가스를 처리하고 있지만 휘발성유기화합물질 제거의 경우 기술적인 한계점이 존재하기 때문에 이를 개선하기 위한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 선별 실험을 통해 식물정유 물질 및 금속산화물의 종류를 선정하고 최적 혼합 비율을 결정함으로써 분사형 탈취제를 개발하였다. 식물정유물질 및 금속 첨가제의 종류와 혼합비율의 경우 각각 라벤더 45%, 편백나무 45%, 이산화티타늄 10%로 결정하였다. 또한 최적 휘발성유기화합물질 제거 조건을 도출하기 위해 회분식 반응기를 이용하여 희석배수, 분사량, 온도에 따른 실험을 수행하였다. 실험 결과 희석배수의 감소, 분사량 및 온도의 증가에 따라 휘발성유기화합물질 제거 효율이 증가하는 경향을 나타내었으나 경제성을 고려하여 반응가스 25 L에 대한 탈취제 최적 희석배수의 경우 200배, 분사량은 6 mL로 결정하였다. 또한 반응속도 상수 및 활성화 에너지를 예측함으로써 혼합탈취제의 우수성과 현장 적용가능성을 검토하였다. 도출된 반응 속도식을 이용하여 기존의 탈취제와 비교한 결과 활성화에너지가 약 3~4배 낮게 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.23-30
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• 2016

천연가스를 이용한 기존 엔진들은 효율이 우수한 희박연소를 구현하였지만 배기가스의 정화성능이 점차 강화되는 배기규제에 대응하기 위해, 이론공연비 연소 방식으로 관심이 옮겨지고 있다. 이론공연비 연소 방식은 유해 배출가스의 정화효율이 높은 삼원촉매를 사용할 수 있는 장점이 있지만, 높은 연소열 발생에 따른 열 내구성 문제와 연비가 해결과제로 남아 있다. 천연가스에 수소를 혼합한 수소-천연가스 혼합연료(HCNG))는 수소의 빠른 연소속도에 의한 영향으로 연소속도가 증가하고, 희박한계가 증가하여 배기가스재순환(Exhaust gas recirculation; EGR) 률의 공급을 증가할 수 있다. EGR률 상승은 연소온도를 낮추게 되어 엔진 열 내구성에 긍정적인 영향을 줄 수 있고, 압축비를 더욱 증가 시킬 수 있어서 효율적인 연소조건을 형성하도록 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 기존 대형 가스엔진을 이용하여 개발한 이론공연비 연소 방식의 HCNG 엔진의 배출가스 저감을 최소화하기 위해, 삼원촉매를 개발 및 적용하여 배기가스 특성을 평가하고 분석하고자 하였다. 현재 상용화된 시내버스용 삼원촉매와 HCNG용으로 개발 중인 시제 삼원촉매를 각각 설치하여 정상상태 운전조건 및 과도운전조건에서 실험을 진행하고 모드실험 결과를 비교하였다.

• 대한교통학회지
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• 제31권5호
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• pp.60-70
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• 2013

본 연구는 신호 교차로에서 대형 화물차의 정지로 인해 야기되는 온실가스 배출과 교차로 효율 저하를 완화하기 위해 좌회전 현시의 대형 화물차 대상 우선신호 알고리즘을 제안하고 효과를 분석한다. 대형 화물차의 진입 속도와 좌회전 속도를 고려한 녹색신호 연장 기법을 적용하며, 우선신호 제공으로 인해 발생할 수 있는 일반차량의 지체 증가를 완화하기 위해 두 가지 보상 전략을 수립하여 비교한다. 제안된 알고리즘의 효과를 분석하기 위해 PARAMICS를 이용한 시뮬레이션 분석을 수행하며 Comprehensive Modal Emissions Model (CMEM)을 이용하여 온실가스 배출량을 산정하였다. 실제 교통망의 3지 신호교차로를 대상으로 분석한 결과 비첨두시에는 대형 화물차에 능동적 보상 전략을 통해 지속적으로 우선권을 부여하는 것이 온실가스 및 연료소모량 감축에 효과가 있는 것으로 분석되었으며, 대형 화물차의 정지 감소로 인해 총통행시간도 개선되는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 제안된 알고리즘은 교통량이 많지 않은 공단 입구의 좌회전 현시에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.639-647
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• 2022

선박의 건조공정 중 강재의 절단과 곡 가공, 용접에 있어 화염의 사용은 필수적이다. 현재 조선소의 강재 절단과 가공 과정에서는 아세틸렌이 화염 연료로 가장 많이 사용되고 있지만, 폭발 사고의 위험성과 상대적으로 적은 발열량의 한계로 최근에는 프로판 연료의 활용이 증가하고 있다. 하지만 프로판 연료는 상대적으로 가공 속도가 느리고, 가공 시 슬래그의 발생빈도가 높아 품질이 저하된다. 대체 연료로써 프로필렌이 주목받으며 가공 속도와 품질향상에 대한 기대가 증가하고 있다. 프로필렌은 발열량이 우수한 연료로 강재 가공 간 생산성과 가공 품질의 우수성을 갖추고 있다. 이에 본 논문에서는 프로판, 프로필렌 화염을 이용한 철판 가공 시 각 연료의 연소 특성을 분석 및 비교하였다. 프로필렌 화염을 이용한 철판 가공 시 배출되는 온실가스와 유해가스를 프로판 연료의 배출량과 비교하여 저감효과를 실험적으로 확인하였다. 또한, 가공 연료에 따른 입열량이 선박용 강재의 기계적 강도 변화에 미치는 영향을 알아보기 위해 열 분포실험과 인장시험을 수행하였다. 실험 결과로, 대체 연료인 프로필렌을 사용할 때 프로판 연료에 비해 온도분포가 고르게 나타났다. 기계적 강도 실험 결과로 인장강도의 저하는 관찰되지 않았으나, 변형률은 감소하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 향후 실제 조선소의 강재가공 및 절단과정에 적용하였을 때, 발생하는 문제점에 대한 분석 및 보완연구를 수행할 예정이다.