• 기계와재료
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• 제25권3호
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• pp.92-105
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• 2013

전 세계는 지구온난화와 고유가시대를 맞이하여 배출가스 규제에서 온실가스와 연비 규제로 확대되면서 그린카라는 새로운 용어가 등장하였다. 원유 고갈과 원전 불안으로 수송연료에도 신재생 에너지와 세일가스 등장에 큰 기대를 걸고 있으며, 새로운 에너지원을 사용하는 전기자동차와 수소연료전지 자동차의 개발도 활발이 진행되고 있으나 자동차시장의 형성은 각종 규제의 만족은 물론이고 경제성, 안전성, 편리성 등이 수반되어야 한다. 향후 세계 자동차시장은 에너지의 수급 사정과 시대의 요구 조건에 따라 크게 좌우되므로 각 국가별 여건을 고려하여 단계를 구분해서 그 시대에 가장 적합한 그린카 차종이 무엇인지를 신중하게 분석하여 산업화 정책을 추진해야 할 것이다. 이러한 관점에서 최근 기계연구원이 주축이 되어 개발하여 운행 중인 디젤하이브리드 자동차를 중심으로 세계 그린카 개발동향을 소개하고자 한다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2003년도 추계공동학술대회
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• pp.475-479
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• 2003

도금에 따른 공업용수의 사용량이 단순히 PCB의 세척만을 위한 세척수 투입으로 인하여 도금 전 과정의 처리 비용에 비하여 과도하게 사용됨에 따라 도금에 소모되는 실제 비용보다는 오히려 공업 용수의 사용량과 같은 부가 비용으로 산업현장에 많은 부담이 되고 있다. 따라서 제조 산업의 경제적 비용 부담은 기하급수적으로 증가하고 결국 생산 단가의 상승으로 이어진다. 따라서 본 연구에서는 도금 공정에서 사용되는 세척 작업시 산.알카리에 따른 수소 이은 농도(H+)와 수산이온농도(OH+)를 제어 하기위한 방법으로 각종 제어기법을 이용하여 최적의 제어기를 설계하고자 하였으며, 이 결과는 세척수를 효율적으로 투입하여 귀중한 수자원을 절약함은 물론 생산 단가를 낮추어 경쟁력에 기여할 것으로 사료된다.

• 대한교통학회지
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• 제16권3호
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• pp.25-36
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• 1998

고속도로의 Tollgate는 상습 정체지역으로 개선방안이 시급히 요구되어진다. 이에 본 연구는 요금징수소 정체 해결의 기본자료로서 중요한 역할을 수행할 요금징수소의 평균 서비스시간 산정, 설계교통량 결정 및 서비스수준 결정 규정을 제시하였다. 연구방법으로는 공간적인 연구범위인 경주 Tollgate의 교통류 특성을 비데오 카메라로 촬영하여 이를 서비 스시간 측정기를 사용하여 포화서비스시간을 분석하였다. 이를 통하여 포화교통류율을 산정 하였고, 또한 중차량 포화서비스시간을 산정하여 중차량 보정 및 승용차 환산계수를 제시하 였다. 설문지 조사를 통한 운전자의 서비스수준 결정인자와 방법에 대해 조사하고 SPSS를 사용하여 분석하였다. 그리고 설계교통량 결정을 위해서 대기행렬대수 및 대기행렬 지속시 간을 매개변수로 하여 경제성 분석을 실시하였으며, 이를 통하여 게이트 수 결정 방법을 제 시하였다.

• 공업화학전망
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• 제22권4호
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• pp.20-34
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• 2019

수소경제 시대의 도래와 함께 연료전지에 관한 연구가 크게 주목받고 있다. 그중 실험적으로 분석이 어려운 부분에 관하여 비용과 시간이 요구되는 실험적인 방법을 배제할 수 있는 모델링 기법인 전산유체역학(computational flow dynamics, CFD)이 큰 관심을 받고 있다. 연료전지의 연구에 주로 사용되는 전산유체역학에 관한 연구는 열분포, 유체의 흐름, 각종 반응물의 농도, 그리고 전기화학반응 등의 실험적인 분석이 현실적으로 불가능한 부분의 분석으로 통하여 실험을 줄이고도 많은 결과를 얻을 수 있는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 기고문에서는 전산유체역학을 이용한 연료전지 내부에서 벌어지고 있는 각종 유체, 열, 전기화학반응 등에 관한 연구동향을 소개하고자 한다.

• 청정기술
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• 제28권3호
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• pp.218-226
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• 2022

최근 선진국들은 수소경제 및 탄소중립 사회로의 전환을 위해 수소에너지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이산화탄소(CO₂)를 배출이 없는 친환경적인 수소(H₂) 생산 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 암모니아(NH₃) 분해 수소 제조를 위해 루테늄 알루미나(Ru/Al₂O₃) 분말 촉매와 함께 알루미나 졸(alumina sol)의 무기바인더(inorganic binder)와 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose)의 유기바인더(organic binder)를 사용하여 딥 코팅(dip coating) 방법으로 루테늄 알루미나 메탈 모노리스 코팅 촉매를 제조하였다. 딥 코팅을 위한 촉매 슬러리의 최적 비율로 촉매와 무기바인더의 중량 비율을 1:1로 고정하여 유기바인더 0.1일 때 1회 딥 코팅 시 촉매 코팅양은 61.6 g L^-1이다. 이때 메탈모노리스 표면에 코팅된 촉매 층의 균일한 두께 (약 42 ㎛)와 결정상을 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)과 X-ray 회절분석(X ray diffraction, XRD)을 통해 확인하였다. 또한, 암모니아 분해 수소 제조의 최적 공정조건을 찾고자 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 이용하여 반응온도와 공간속도의 독립변수에 따른 암모니아 전환율에 대한 수치 최적화 회귀식 모델을 계산하였다. 이러한 결과로부터 암모니아 분해 수소생산을 위한 상업적 규모의 공정운전 기본설계 자료로 활용이 가능하다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.219.2-219.2
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• 2010

가스하이드레이트(gas hydrate)는 고압과 저온 조건에서 물분자간의 수소결합으로 형성되는 3차원 격자구조에 동공(cavity)이라는 빈 공간이 생기고 이 동공에 가스가 물리적으로 포획되어 생성되는 것으로, 수소결합을 하는 물의 격자(Host) 내에 메탄등의 저분자가스(Guest)가 포획된 결정체이다. 가스 하이드레이트는 미량의 물을 첨가, 가압하면 부피비로 약 200배의 가스를 고상의 형태로 저장할 수 있으며, 열역학적으로 안정된 결정체이기 때문에 하이드레이트로 존재하기 위한 최소한의 온도, 압력조건이 충족되면 고상으로 항구적인 존재가 가능할 수 있어 가스의 수송 및 저장에 높은 경제성을 가지는 방법이다. 현재 운영중인 전국의 242개소 매립지 중에서 발전 및 연료로 활용가능한 조건을 같춘 자원화 대상 매립지는 약 14곳에 불과한 형편이고 이들 중 대부분 시설은 자원화 시설을 운영하고 있으나. 중소규모 매립지에서 발생하는 LFG에 대하여 효율적인 이용 및 처리 방안이 없어 태워 없어지거나 방치하는 등 매립가스를 활용하는 기술은 미흡한 실정이다. 이러한 LFG는 많은 환경적인 문제를 야기하지만, 50vol% 이상의 고농도 메탄이 함유되어 있어 이를 대체에너지원으로 이용할 경우 환경적인 문제를 해결함과 동시에 신재생에너지원으로 활용 가능하다. 본 연구에서는 중소규모 매립지에서 발생하는 LFG를 활용하기 위하여 하이드레이트 형성/해리 Pilot plant의 제작을 통하여 $CH_4$와 $CO_2$(단일, 복합가스의 실험)의 하이드레이트화 연구를 진행 중이다.

• 멤브레인
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• 제26권6호
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• pp.458-462
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• 2016

염수전기분해(saline water electrolysis) 또는 클로로-알칼리 막공정(chlor-alkali membrane process)은 양이온교환막과 전극으로 구성되는 전해셀에 전기를 가하여, 고순도(> 99%)의 고부가가치 화합물(예 : 염소, 수소, 수산화나트륨)을 직접 제조하는 화학공정이다. 염수전기분해의 경제성은 동일한 양의 화합물을 생산하기 위해 투여되는 에너지 소비량을 저감시킴으로 달성될 수 있다. 이러한 이슈는 전해질이나 전극의 고유 저항을 줄이거나, 전해질과 전극 사이의 계면 저항을 감소시킴으로 달성시킬 수 있다. 본 연구에서는 전자빔 동시조사법을 사용하여, 높은 화학적 안정성을 지닌 탄화수소계 술폰산 이오노머 막의 표면에 높은 이온선택성을 갖는 고분자를 접목 시키는 시도가 이루어졌다. 이를 통해, 고분자 전해질 막의 이온전도성을 보완함과 동시에, 전극과의 계면 저항을 감소시켜, 전기화학적 효율 향상이 이루어짐을 관찰하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.173-182
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• 2014

Dimethyl ether (DME) is a new clean fuel as an environmentally-being energy resources. DME has similar characteristics to those of LPG and can be substituted Diesel fuel. KOGAS has investigated and developed new innovative DME synthesis process from synthesis gas with KOGAS's own technologies. KOGAS had finished the construction of 10ton/day DME demonstration plant in 2008, we have established the basic design of commercial plant which can produce 3,000ton/day DME. Specifically, an economic model for a commercial DME project will be presented. It accounts for all the major cost factors that are considered in a commercial scale project as the model input for performing cash flow analysis, after which key economic indicators are produced including the internal rate of return (IRR), net present value (NPV). Sensitivity analysis is performed to identify dominant cost factors to the project economics and quantify their impact. The inputs to the economic analysis will be based on representative cost factors from the commercial-scale design of KOGAS' direct DME process supplemented by literature data. Case study results will be presented based on recent commercialization projects.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권1호
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• pp.25-31
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• 2002

본 연구는 제강분진/${H_2}{O_2}$ 시스템을 이용한 매립지 침출수의 화학적 산화처리 효과를 알아보고자 하였다. 먼저 회분식 실험을 통해 산화촉매로서의 제강분진의 활용 가능성을 확인하였으며, 반응의 주요 변수인 pH, 제강분진과 과산화수소의 주입농도, 그리고 과산화수소의 분할주입 등의 조건변화에 따른 매립지 침출수의 처리효율과 최적 반응조건을 알아보았다. 최적 ${H_2}{O_2}$와 제강분진의 주입조건인 20g/L dust +2,000mg/L ${H_2}{O_2}$에서 반응시간 60분내에 초기 TOC 농도(250mg/L)의 75%가 제거되었으며, 이 때 ${H_2}{O_2}$/dust 시스템의 최적 반응 pH는 3-4였다. 철염을 반응촉매로 사용하는 펜톤산화반응과 비교하였을 때, 제강분진을 반응촉매로 사용하는 경우가 반응성과 경제성에서 더 유리한 것으로 나타났다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권1호
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• pp.377-384
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• 2019

심각해지는 지구 온난화와 환경오염 문제에 대응하기 위해 세계적으로 자동차 배기가스와 연료효율에 대한 규제가 강화되고 있다. 이에 선진국들을 중심으로 화석연료를 사용하지 않아 공해물질을 배출하지 않는 무공해 자동차에 관한 관심이 집중되고 있으며 시장에서는 전기자동차가 기술의 발달과 정책적인 지원에 힘입어 점점 더 많은 소비자로부터 선택을 받고 있다. 내연기관과 전기모터를 같이 사용하는 과도기적 형태인 하이브리드 전기자동차의 단계를 지나 현재는 순수 전기자동차의 판매가 대세를 이루고 있다. 최근에는 또 다른 무공해 자동차인 수소 연료전지 자동차가 관심을 끌고 있고 점점 더 보급률이 높아 질 것으로 기대 된다. 본고에서는 무공해 자동차의 기술에 대해 알아보고 현재 상태와 최근의 세계적인 동향에 대해 검토해 본다. 또한 무공해자동차의 경제성에 대해서도 분석해본다.