• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.24 no.5
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• pp.512-517
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• 2014

This paper describes the development of new sweeping machine based on Cyclone Technology, which maintains constant suction power and uses it in a industrial applications as a method for dust removed from grinding work. The performance of a cyclone separator is determined by the turbulence characteristics and particle-particle interaction. To achieve this goal, we design cyclone technology based dust separator for sweeping machine has been proposed as a system which is suitable to work utilizing dust suction alternative to conventional manual system. and Numerical analysis with computational fluid dynamics(CFD) was carried out to investigate the working fluid that flow into cyclone dust separator in order to design optimal structure of the sweeping machine. The validation of cyclone model with CFD is carried out by comparing with experimental results.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.10a
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• pp.911-913
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• 2013

In this paper, we present the sweeping machine with cyclone type dust collector for cleaning shipment exterior wall. Important cyclone characteristics such as the collection efficiency, pressure and velocity fields have been discussed and compared with the experimental data. The purpose of this study is to introduce the mechanism design of the high efficiency sweeping machine using the cyclone dust collector. Generally, the increase of inlet velocity of air in a cyclone dust collector improves the separation efficiency, while it results in increasing in the pressure losses nonlinearly.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.92.1-92.1
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• 2005

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.1
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• pp.77-82
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• 2013

A cyclone separator has been widely used in various industrial processes for removing fine particulate matter because it is easy to fabricate, cost effective, and adaptable to extremely harsh conditions. However, owing to the complex flow field in cyclones, a complete understanding of the detailed mechanisms of particulate removal has not yet been gained. In this study, a theoretical analysis was performed for calculating the collection efficiency and cut-off size in cyclones by taking into account the effects of geometrical and flow parameters. The collection efficiency and cut-off size values predicted by the theoretical model showed good agreement with experimental measurements for particles with a diameter of $0.5-30{\mu}m$. It was also revealed that the surface friction, along with the flow and geometrical parameters, has a significant effect on the cyclone performance.

• Korean Journal of Medicinal Crop Science
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• v.6 no.4
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• pp.323-327
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• 1998

The contents of saikosaponin a, c and d in the root of somaclones and wild plants of B. falcatum L. were determined. The saikosaponin contents of wild plants collected from Chongson-gun, Kangwon Province and Yongdok-gun, Kyongbuk Province were higher than those of the somaclones derived from 3-month and 2-year aged calli. The mean values of saikosaponin content in 2 year-old somaclones derived from the callus cultured three months were higher than those in 1 year-old somaclones from 2-year aged callus. Variation of saikosaponin content depending on the culture periods was not found. Four plants among 1-year old somaclones showed saikosaponin content twice as much as wild plants had. This result implies the possible use of somaclonal variation for crop improvement.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2012.05a
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• pp.515-519
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• 2012

A numerical study was performed to observe the relation between internal flow characteristics and operating temperatures in a Lapple cyclone. The present numerical results agree reasonably well with previous experimental and numerical results. As the operating temperature increases, the pressure drop decreases due to decrease of wall shear stress and tangential velocities. A detailed comparison of pressure drops in the cyclone between theoretical prediction models and the present numerical simulations is also presented for wide range of operating temperatures.

• Clean Technology
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• v.20 no.3
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• pp.283-289
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• 2014

General household vacuum cleaners consist of dust collector, pre filter, motor and exhaust filter, and the filtered clean air is discharged to the atmosphere. By using the CFD methods, we estimated the internal flow in two types of commercial cyclone vacuum cleaners to evaluate the dust collection performance. From the analysis, it was known that the number of revolution had higher values in cyclone cone region. CFD analysis in a specific showed non-uniform velocity distribution at outlet, which results in the deterioration of particle collection performance. In order to improve flow condition, the installation of baffle was proposed and the values of velocity RMS were estimated.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.39 no.6
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• pp.371-376
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• 2017

The effect of vortex finder confiqurations on the PM-10 collection efficiencies has been investigated using 7 different types of cyclones. Cyclone inlet velocities were calculated by computational fluid dynamics analysis and PM-10 collection efficiencies were measured from experimental apparatus. The inlet velocities of normal, P and A type cyclones were calculated 15.48 m/sec, 16.03 m/sec and 15.9 m/sec, respectively while experimental results show that PM-10 collection efficiencies were increased 4% for P type and 7% for A type cyclones compared to normal cyclone. Also it was found that there exist optimum parallel head lengths for both P and A type cyclones to maximize the PM-10 collection efficiencies.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.41 no.1
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• pp.9-15
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• 2022

In order to overcome the limitation of conventional nanoparticle dispersion methods such as sonicator or homogenizer, a filtration method using an ultrasonic atomization effect and cyclones was proposed in this study. A 0.5 wt% suspension was made with Al₂O₃ powder with an average diameter of 250 nm. The suspension was filtered by the proposed method after pre-dispersing using a sonicator and a homogenizer, respectively. As the result, in the case of the suspension after pre-dispersing with a sonicator, the particle size distribution of the filtered suspension started showing up a single normal distribution indicating the mode of the average diameter only after the 3rd cyclone process. On the other hand, in the case of the suspension with the homogenizer pre-dispersion, similar results appeared from the 2nd cyclone process. Filtration of various types of nanoparticles is expected to be possible by adjusting ultrasonic atomization frequency and manipulating the design of the cyclone.