• 제목/요약/키워드: 분리기

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분리막 반응기와 청정에너지분야 응용 (Membrane reactors and its application)

  • 이규호
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 첨단 분리막 연구동향
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    • pp.61-75
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    • 2004
  • 최근, 분리막의 응용에서 가장 활발하게 연구되고 있는 것이 반응과 분리를 동시에 수행하는 분리막 반응기(막 반응기)이다. 분리박 반응기 (membrane reactor)는 분리박과 반응기를 결합하여 분리와 반응의 단위공정을 하나로 결합하여 전체공정을 단순화하고 반응 효율을 높이고자 하는 새로운 기술이다. 반응과 분리를 동시에 수행할 수 있는 막 반응기를 도입하면, 생성물이 분리막을 이용하여 선택적으로 제거함으로서, 열역학적 평형을 뛰어넘는 전환율과 부반응물(by-product) 억제에 의한 반응 효율을 향상시킨다. (중략)

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CFD를 활용한 연료전지용 기액분리기 최적설계 (Optimal Design of Gas/Liquid Separator for Fuel Cell System using CFD)

  • 임종구;박종철;고백균;권기욱;신현길;허태욱;조성백
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.85.1-85.1
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    • 2010
  • 캐스케이드형 연료전지 시스템에 있어서 각 스택의 단에서 전기화학반응에 의해 생성된 물을 분리하여 적절하게 배출시켜주는 것은 스택의 성능 및 내구성 향상을 위해 매우 중요하다. 이를 위해 연료전지 스택 각 단의 상이한 조건에 맞는 기액분리기의 설계가 필요하다. 유량에 따른 기액분리기의 부피와 원활한 연료 가스와 생성수의 분리를 위한 내부구조 및 입구 속도 등의 변수들에 따라 기액분리기의 성능 뿐만 아니라 연료전지 시스템 전체의 성능에 영향을 준다. 그러나 기액분리기의 폐쇄적 구조 때문에 실험을 통해 내부의 거동 및 현상을 파악할 수 없어 앞서 언급한 변수들의 효과를 확인할 수 없는 문제점이 있다. 이에 CFD(Computational Fluid Dynamics, 전산유체역학)를 활용하여 각 조건에 따른 기액분리기 내부의 현상을 파악하고 이를 통해 기액분리기 설계를 최적화하였다.

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3차원 모형을 이용한 유류-유사분리기내에서의 난류흐름해석 (Numerical Analysis of the Turbulent Flow through an Oil-Grit Separator)

  • 이진우;이승오;남궁돈;조용식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1254-1257
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    • 2007
  • 본 연구에서는 유류-유사 분리기내에서 유체의 흐름거동을 상용 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 이용하여 해석하였다. 유류-유사 분리기는 도심지의 우수로 인한 유출발생시 동반되는 이물질을 여과시키는 기능을 가진 지하구조물이다. 우수로 인한 유출이 발생하여 유류-유사 분리기내로 흘러들어오는 유입수는 3차원적 거동을 하고 다양한 흐름특성을 갖는다. 따라서, 분리기내에서의 흐름거동을 정확히 해석하는데 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 정류판(baffle)과 유류흡착기(oil skimmer)로 구성된 유류-유사 분리기에서의 유류와 유사를 포함하고 있는 유출수의 복잡한 거동을 해석하기 위해 수치모의를 실시하였다. 유류와 유사에 대한 포착률(oil and grit trap)은 유류-유사 분리기내에서 유체의 흐름거동과 관계된다. 따라서, 본 연구에서는 유류와 유사의 포착률을 향상시키기 위한 수치모의의 기초적인 단계로서 유류-유사 분리기내에서 유류흡착기(oil skimmer)를 설치한 경우와 설치하지 않은 경우에 대한 유체의 흐름거동을 FLOW-3D를 이용하여 3차원 수치모의를 실시하였다. 수치모의를 통해 유류흡착기의 유무에 따른 유류-유사 분리기내에서의 흐름거동을 알 수 있었으며, 유류흡착기를 설치한 경우엔 유류 흡착기에 의해 여과될 수 있는 유류와 유사에 대한 각각의 포획률이 높아짐을 알 수 있었다.

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난류모형에 따른 유류 유사분리기내에서의 유류-흐름해석 (Numerical Analysis of the Turbulent Flow through an Oil-Grit Separator according to Turbulent Models)

  • 이진우;유제선;조용식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1761-1764
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    • 2008
  • 본 연구에서는 상용 3차원 수치모형 코드인 FLOW-3D를 이용하여 난류모형에 따른 유류-유사 분리기 내에서 유체의 흐름거동을 해석하였다. 우수로 인해 발생한 유출수는 유류, 유사 및 쓰레기 등을 포함하고 있기 때문에 3차원적 거동을 하고 다양한 흐름특성을 갖는다. 유류-유사 분리기는 도심지의 지하구조물로서 이러한 유출수의 수질을 개선하여 하천이나 강으로 흘려보내는 기능을 갖는다. 분리기내에서의 복잡한 흐름 거동을 해석하기위해 정류판과 유류흡착기로 구성된 유류-유사분리기를 제작하여 수치모의를 실시하였다. 유류-유사분리기로 유입되는 유입수에 포함된 유사는 유체의 흐름이 분리기내에 설치되어있는 정류판을 지나면서 여과되도록 하였고 유사와 함께 유입수에 포함된 유류는 유류흡착기를 통해 여과되도록 하였다. 기존의 수리실험 결과와 수치모의를 통한 연구결과에서 유입수에 포함된 유사와 유류는 유류흡착기를 설치하였을 경우 유사와 유류의 분류활동이 더 활발하게 이루어지는 것을 알 수 있었다. 따라서, 본 연구에서는 유사와 유류의 포획률을 증가시키기 위한 단계로서 유류-유사분리기에 유류흡착기를 설치하고 분리기내의 복잡한 흐름을 각각의 난류모형을 이용하여 비교분석하였다. 수치모의는 $\kappa$ - 모형과 LES(Large Eddy Simulation) 모형의 두가지 난류모형을 사용하였고, FLOW-3D를 이용하여 3차원 수치모의를 실시하였다.

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EMI의 CM과 DM 성분 분리기의 특성 분석 (Characteristics Analysis of the CM and DM Noise Separator in EMI)

  • 박찬수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.49-55
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    • 2016
  • 각종 전기전자 시스템에서 발생하는 EMI 성분을 공통성분 (CM) 과 차동성분 (DM) 으로 분리하기 위해서 수동분리기와 능동분리기를 연구하였다. CM과 DM 성분 분리기는 능동 EMI 필터를 효과적으로 구현하는데 중요한 요소이다. 수동분리기는 인덕터값을 실현하는데 있어 기술적으로 쉽고 가격이 저렴한 장점이 있으나 상대적으로 큰 오차값이 발생하여 정밀 제작이 요청되므로 부피가 커지고 core의 선택이 어려워지는 단점이 있다. 능동분리기는 OP-Amp를 이용하기 때문에 부피가 작아지고 CM, DM 분리의 정확도를 높일 수 있는 장점이 있으나 주파수 특성이 광대역이어야 하고 가격이 비싸며 별도 DC 전원이 요청되는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존의 수동 분리기와 새롭게 제안한 능동 분리기를 적용한 각각의 EMI 필터의 특성을 분석하였다. 따라서 높은 정밀도가 필요한 고가의 장비에는 능동 분리기를 사용하는 것이 정밀도를 개선하는데 유리하며, 일반적인 용도로 저렴한 가격이 요청되며 충분한 설계 면적을 활용할 수 있고 높지 않은 정확도에서도 동작 가능하다면 수동 분리기가 더 바람직하다.

두 개의 모드가 간섭하는 광도파로를 이용한 편광 분리기의 제작

  • 한기관
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1989년도 제4회 파동 및 레이저 학술발표회 4th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.123-126
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    • 1989
  • 두 개의 모드가 간섭하는 LiNbO3 광도파로를 이용하여 기존의 편광 분리기와는 달리 두 개의 전극에 의해 두 편광의 출력을 임의로 조절할 수 있는 편광 분리기를 제작하였으며, 두 전극에 각각 52V, 72V를 걸어주어 20dB 이상의 분리도를 얻을 수 있다.

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2탑 유동층 시스템에서 선택적 고체순환을 위한 고체분리기 개발 (Development of Solid Separator for Selective Solid Circulation in Two-interconnected Fluidized Beds System)

  • 류호정;박영철;이승용;김홍기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권2호
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    • pp.195-202
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    • 2009
  • 선택적 고체순환이 가능한 2탑 유동층 공정 개발을 위한 기초연구로 금속 망이 장착된 입자크기분리 시스템에 의해 입자크기 차이를 이용하여 고운입자와 굵은입자를 분리할 수 있는 고체분리기를 개발하였으며 고체분리속도에 미치는 유속, 고체분리기의 설치높이 및 분리면적의 영향을 측정 및 고찰하였다. 고체분리기에 의한 고체분리속도는 기체유속, 고체분리기의 설치높이, 분리면적이 증가함에 따라 증가하였다. 기체유속 및 고체분리기 설치높이 증가에 따른 고체분리속도의 변화경향은 기포크기의 변화경향과 유사하였다. 본 연구에서 개발한 고체분리기를 이용하여 굵은입자($212{\sim}300{\mu}m$)와 고운입자($63{\sim}106{\mu}m$)의 분리가 가능하였으며 고체분리속도는 4.4~127 g/min의 범위를 나타내었다. 개발된 고체분리기를 회수증진 수성가스변환 공정에 적용하여 선택적 고체순환이 가능한 2탑 유동층 공정구성을 제안하였다.

IGCC 발전소내 공기분리장치와 연계된 가스터빈 공기압축기의 성능변화에 관한 연구 (Study on the Performance Variation of Gas Turbine Air Compressor Integrated with Air Separation Unit in IGCC Power Plant)

  • 이찬;김형택;윤용승
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1996년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.98-103
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    • 1996
  • 석탄가스화복합발전소내 공기분리장치와 연계된 가스터빈 공기압축기의 성능병화를 예측할 수 있는 해석방법을 제안하였다. 공기분리장치와 연계된 가스터빈용 공기압축기의 성능변화는 유선곡률방법과 압력손실모델을 결합한 해석방법을 사용하였으며, 예측결과들을 실제 압축기성능 시험 결과와 비교하여 예측정확도를 검증하였다. 제안된 압축기성능 해석방법을 근간으로, 압축기와 공기분리장치의 연계조건인 열교환기의 핀치포인트 온도차, 추출공기량 및 추출 공기압력이 압축기 성능변화에 미치는 영향을 정량적으로 예측하였다. 공기추출량이 늘어나거나 핀치포인트 온도차가 커질수록, 압축기의 압축비 및 소요동력은 증가하나, 압축기 효율은 공기추출량의 증가에 따라 고압공기추출시에는 저하되고, 저압공기추출시에는 향상되었다. 더 나아가, 압축기의 일반화된 성능특성곡선의 제시를 통해, 압축기 효율을 극대화 할 수 있는 압축기/공기분리장치 간 연계조건의 최적화를 시도하였다.

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畜舍尿汚水의 物理的 固液分離技術 開發 (Development of Solid/liquid Separation Technology for Stall Wastewater)

  • 오인환;박정현;장동일
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.79-86
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    • 1996
  • 축사뇨오수의 전처리단계로 고액 분리기를 제작하여 분리효율에 관한 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 진동체 고액분리기는 최저 15%에서 최고 26%까지 분리율을 나타내었으며, 분리고형물의 수분함량은 85~88% 사이였다. 회전원통형 고액분리기도 최저 16%에서 최고 39%까지 분리율을 나타내었으며, 고형물의 수분함량은 86~89% 사이였다. 최대의 분리고형물량은 진동체 고액분리기의 경우에 체의 경사도 $10^{\circ}$와 진동모터 가진력 100%, 회전원통형 고액분리기에서는 회전속도 40rpm과 경사각 19$^{\circ}$에서 얻을 수 있었다. BOD 제거율은 회전원통형 고액분리기가 26%로 진동체 고액분리기의 21% 보다 다소 높았다. 관리측면에서는 회전원통형 고액분리기는 주기적으로 세척을 하여 주어야 한다.

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$Ag^{+}-Na^+$ 이온교환법을 이용한 Y-분리기 모델링 및 제작 (A modeling and fabrication of Y-splitter using $Ag^{+}-Na^+$ion exchange)

  • 장명호;강동성;라영로;반재경
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.160-161
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    • 2000
  • BK7 glass 기판에 Ag$^{+}$-$Na^{+}$ 이온교환법을 이용하여 Y-분리기를 제작하였다. Y-분리기는 하나의 입력으로 입사되는 광파워를 두 개의 출력단으로 분리하거나 합하는 기능을 수행하는 가장 기본적인 소자로서 이온 교환법을 이용하여 0.2dB/cm 이하의 전송손실을 유지할 수 있다. 또한 MMI (multimode interference)가 갖는 파장에 의존적인 동작 특성과는 달리 사용 파장에 덜 의존적으로 광 신호를 분기시킬 수 있다$^{(1-3)}$ . (중략)

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