• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.193-202
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• 2013

본 연구는 두개의 서로 다른 LJ 입자가 혼합된 계에 대하여 이들 사이의 LJ parameter 변화가 어떠한 영향을 미치는지 모의실험을 하였다. 조사 대상은 비활성 기체인 He과 Xe을 기준으로 하여 이들의 LJ parameter를 기준값으로부터 일정하게 변화시키며 열용량을 관찰하여 진행하였다. 분자간 상호작용만을 고려하여, 단원자 기체인 비활성 기체의 Lennard-Jones potential energy를 구하였다. Epsilon 값과 sigma 값을 바꿔 Lennard-Jones potential energy의 변화를 알아보고자 한다. 본 연구를 통해 sigma, epsilon 값이 클수록 Lennard-Jones potential energy가 커진다는 것을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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• pp.14-14
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• 1999

비활성 가스제너레이터는 가스터빈 추진기관 및 기타 열기관을 이용하여 연소가 되지 않는 저온의 공기를 생산하는 기계장치를 말하며 이러한 저온의 비활성 기체를 화재 지역에 분사하는 경우 기존의 소방수를 이용한 화재 진압방식보다 매우 효율적으로 화재진압에 사용되어 질 수 있다. 일반적으로 민항기 등의 가스터빈 추진 기관에서 배기되는 기체내에는 터빈입구온도(TIT : Turbine Inlet Temperature)및 초과공기지수(Excess Air Coefficient)에 따라 다르게 나타나지만 TIT가 1500$^{\circ}$K인 경우 약 13-14%정도의 산소가 잔존하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 가스터빈 및 열교환 시스템 그리고 터빈 1단 등의 시스템 조합율을 통하여 대기 중의 기체의 온도를 영하 2$0^{\circ}C$ 및 산소함유량을 약 5%수준까지 낮춤으로서 이를 대형 화재 진압에 사용하기 위한 연구이다. 비활성 가스제너레이터에 사용하는 연료로는 Kerosene 및 CNG(Compressed Natural Gas)등이 사용될 수 있으며, 유량이 8.1kg/sec인 터보축 가스터빈 엔진을 사용하는 경우 18750㎥ 부피의 비활성기체를 생산하는데 Kerosene 연료가 약 1톤(200＄ 이하)이 필요한 것으로 계산되며 이에 소요되는 시간도 약 52분에 지나지 않는 것으로 계산되었다. 만일 50kg/sec의 보다 큰 가스터빈 엔진을 사용하는 경우 약 9분 정도가 필요한 것으로 계산되었다. 사용되는 가스터빈은 압축비가 15, 열교환기의 효율이 $\varepsilon$=0. 그리고 최종 터빈 1단의 팽창비가 1.25가 적합한 것으로 계산된다. 연구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제47권6호
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• pp.541-546
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• 2003

문헌에 보고된 기존의 비활성 기체의 증기압 측정값을 이용하여 환원증기압과 환원온도 형태의 아래와 같은 식의 상수 A, B, C, D와 지수 n을 구하는데 사용하였다: $InP_r=A+{\frac{B}{T_r}+CInT_r+DT_n^r}$ 오차분석법에 의해 위 식에 적용되는 비활성 기체의 각 기체 Ar, Kr, Xe, He과 Ne에 대한 가장 정확한 지수와 4개의 상수를 얻었다. 위 식을 통해 각 기체의 증기압을 계산하기 위해서 필요한 것은 정상 끓는점, 임계압력 및 임계온도뿐이며 5개의 비활성 기체의 406개 증기압 실험값에 적용하여 본 결과 전체 평균편차가 0.31% 였다. Ar, Kr, Xe에 대한 평균편차는 각각 0.24%, 0.09%, 0.22%였으며, Ne은 1.31%, He은 0.61%이다. 이러한 결과는 He과 연관된 큰 양자효과와 Ne에 대한 적은 양자효과 때문에 예상된 것이다.

• 공업화학
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• 제9권1호
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• pp.121-128
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• 1998

삼중수소를 함유하는 수소동위원소 시설의 운용이나 취급 또는 핵융합소재의 관리기술분야에서는 기체크로마토그래피 분리법이 중요한 분석 및 농축기술중의 하나로 활용되고 있다. 수소, 중수소 및 삼중수소의 수소동위원소 혼합기체시료를 상용 기체크로마토그래피를 사용하여 분리하였다. 기체시료는 특별히 제작된 진공-시료주입장치를 통해 액체질소온도의 분위기로 유지된 분리컬럼을 통과하는 비활성 캐리어 기체의 흐름을 주입하였다. 10% 함량의 염화망간으로 부분-비활성화한 산화알루미늄 고정상에서 수소동위원소들이 완전히 분리됨을 확인할 수 있었다. 그리고 이성질체피크의 억제와 분리 용리시간이 단축되어 실제 수소동위원소의 분리 및 농축기술에 유용하게 적용할 수 있는 비교적 우수한 분리조건을 얻었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.246-247
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• 2005

본 연구에서는 활성탄소의 표면 작용기와 전해액, 결합제의 분해반응을 줄여서 내구성을 향상시키기 위해 $H_2$ 기체의 Spill-Over 현상을 이용하여 활성탄소 표면의 작용기를 치환시킨 시료를 사용하여 전극을 구성하였다. $H_2$기체로 활성탄소를 700$^{\circ}C$에서 열처리한 결과, 원소 분석기 (Elemental Analyzer)를 이용한 원소 분석 시에 산소의 비율이 1.4%로 활성탄소의 2.44%에 비해 감소함을 알 수 있었고, Carbon의 비율이 700$^{\circ}C$에서 94.3%로 증가함을 알 수 있었다. 또한, 활성탄소를 사용한 전극을 1.2M TEABF$_4$/Acetonitrile 전해액을 사용하여 커패시터를 구성 했을 때, 1kHz의 AC저항은 700$^{\circ}C$에서 열처리한 활성탄소가 0.58\Omega$로 활성탄소의 1.300에 비해 양호한 전기화학 특성을 나타내었다.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 1999년도 제4차 추계학술대회 초록집
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• pp.19-25
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• 1999

허파에 대한 수소 자기공명영상은 현재까지 거의 불가능한 것으로 알려져 있다. 허파의 조직과 비어있는 공간 사이의 심한 자화율(susceptibility) 차이로 인해서 영상왜곡 현상이 유발되어 그릇된 영상정보를 만들기 때문이다. 본 강좌에서는 이러한 문제를 해결할 수 있는 레이저 광펌핑 방법으로 초편극화된 비활성기체를 이용한 자기공명연구를 소개한다. 일반적인 자기공명 신호와 쳐편극화된 비활성기체를 이용한 자기공명 연구를 소개한다. 일반적인 자기공명 신호와 초편극화 기체를 이용한 신호의 차이와 물리적인 원리를 고찰할 것이다 . 비활성기체가 초편극화 되었을 때, 일반적인 자기공명의 경우에 (자기장: 1 Tesla, 온도는 $30^{\circ}C$의 열평형상태) 비해서 약 $10^{5}$ 정도의 magnetizaion 향상을 기대할 수 있으며, 기체상태라는 점이 감안된다 해도 의미 있는 자기공명신호를 획득할 수 있다. 비활성기체를 초편exchange 방법을 통하여 간접적으로 가스를 편극화 시키는 두 가지 방법이 있다. 이들의 기본적인 원리와 두 방법의 장단점 등을 알아 볼 것이다. 더불어, 초편극화 정도가 외부자기장의 세기 차이에 의한 영향을 받지 않는 다는 특성을 이용하는 경우, 비용을 최소화 하면서 고해상도의 영상을 얻을 수 있으며, 이동성이 용이한 낮은 자기고명진단기가 가능한데 이에 대한 소개를 할 것이다. 그리고, 초편극화가스를 이용한 자기공명영상 연구의 현재 동향 및 미래에 대해서 논의한다.

• 한국대기환경학회지
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• 제13권1호
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• pp.31-40
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• 1997

본 연구는 페놀산화미생물을 주입한 입상활성탄 biofilter를 이용하여, 기체 상태의 트리클로로에틸렌(TCE)과 테트라클로로에틸렌(PCE)을 생분해시키는 것과 임계미셀농도(CMC)값 이하에서의 계면활성제가 TCE와 PCE의 처리효율에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행하였다. 기체 상태의 TCE와 PCE를 처리하기 위하여, 두 개의 개별적 biofilter를 체류시간이 1.5~7분이 되게 운전하였다. 기체 TCE는 체류시간 7분과 평균 유입농도 85ppm에서 100% 처리되는 것으로 조사되었다. 그리고, 기체 PCE는 체류시간 4~7분과 평균 유입농도 47~84ppm에서 100% 처리되었다. 활성탄에 의한 흡착은 TCE와 PCE 처리에 영향을 적게 준 것으로 나타났다. 기체 상태의 TCE와 PCE의 transformation yield값은 체류시간에 따라 각각 8~48g of TCE/g of phenol과 6~25g of PCE/g of phenol으로 조사되었으며, 액체 상태의 TCE 값과 비교하면 1~2차수 작게 나타났다. Biofilter에 계면활성제의 농도를 5~50mg/L 이하로 주입한 결과, 기체 상태의 TCE와 PCE의 처리효율은 계면활성제를 주입하지 않을 때 보다 약간 증가하였으나, 큰 차이를 발견할 수는 없었다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.9-17
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• 2015

기본 유동 형상은 상대적으로 얇은 중간층이 연료와 공기 사이에 끼어있는 평행 2단 혼합층으로 구성되어 있다. 본 연구는 중간층의 두께 변화에 따른 연소 향상을 수치해석을 통해 조사하였다. 이 경우에, 난류 혼합층에서 열 방출에 의한 효과가 중요하다. 수치해석을 수행하기 위해 완전 보존적인 비정상 2차 시간 정확도의 하부 반복 기법과 2차 총 변화 억제 기법을 k-${\omega}$ 전단응력이동 모델이 결합된 유한체적법과 함께 사용하였다. 다음과 같이 3개의 경우에 대해 해석을 수행하였다. 연료와 공기로 구성된 단일 혼합층, 연료와 공기 사이에 불활성 기체층이 끼어있는 2단 혼합층, 그리고 연료와 공기 사이에 차가운 연료층이 끼어있는 2단 혼합층. 수치해석은 중간 기체층이 1, 2, 4 mm 인 경우에 대하여 수행되었다. 기체층의 총 두께는 4 cm이다. 불활성기체층이 2, 4 mm인 경우와 저온의 연료층이 4 mm인 경우에 단일 혼합층의 경우보다 연소영역이 확대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.139.1-139.1
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• 2014

구연산 전처리 후 진공 중 산화처리를 한 스테인레스강 진공용기에 비증발성 게터(NEG)와 스퍼터 이온펌프의 조합을 사용하여 낮은 10의 -12 mbar의 극고진공에 도달하였다. 실험에 사용된 진공용기의 기체방출률은 기존의 일반 스테인레스강 진공용기에 비해 15배 이상 낮은 것으로 측정되었다. 극고진공에 도달하기 위해 수소에 대한 배기속도가 높은 NEG 펌프를 주 펌프로 사용하였으며 스퍼터 이온펌프는 NEG가 배기하지 못하는 무극성 또는 불활성 기체를 배기하는 보조펌프로 작용하도록 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.345-345
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• 2011

최근 대기압 플라즈마 젯을 이용한 바이오/메디컬의 활발한 응용연구가 진행 중이다. 박테리아 및 세균의 살균은 물론 암세포 세포예정사에 핵심적인 역할을 하는 활성산소종(Reactive Oxygen Species, ROS) 또는 다양한 라디칼들은 대기압 플라즈마의 다양한 변수를 이용하여 조절할 수 있다고 알려져 있다. 수십 kHz의 고전압에서 발생된 마이크로 헬륨 플라즈마 젯에서 질소종의 제어를 통해 같은 부피의 플라즈마 젯에서의 방출광을 살펴보았다. 또한 광섬유센서를 이용하여 플라즈마의 기체온도를 측정하고 Boltzmann plot method를 통해 전자의 여기온도 변화를 관찰하였다. 실험의 결과, 같은 부피의 플라즈마에서 질소종이 증가할 때 기체온도는 큰 변함이 없지만 여기온도가 증가하는 것을 관찰하였다. 시간분해 이미지 촬영으로 질소종의 양에 따른 플라즈마 불릿의 속도 변화를 분석을 하였고, 최종적으로 대기압 플라즈마 젯의 질소종 변화에 따른 대장균의 비활성화 정도를 관찰하였다.