• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.29 no.3
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• pp.5-16
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• 2021

In this study, the applicability of the MBR(Membrane Bio Reactor) process of oxygen dissolve was evaluated through comparison and evaluation of the efficiency of oxygen dissolve device and conventional aeration device in the explosive tank within the MBR process. The organic matter and ammonia oxidation by oxygen dissolve device were evaluated, and the efficiency of persaturation was evaluated by applying real waste water (anaerobic digester effluent treatement from food waste). SCOD and ammonia removal rates for oxygen dissolve device and conventional aeration device methods were similar. However, it was determined that the excess sludge treatment cost could be reduced as the yield of microorganisms by oxygen dissolve device is about 0.03 g MLSS-produced/g SCOD-removed lower than that of microorganisms by conventional aeration device. The removal rates of high concentrations of organic matter (4,000 mg/L) and ammonia (1,400 mg/L) in anaerobic digester effluent treatment from food waste were compared to the conventional aeration device and the oxygen dissolve device organic matter removal rate was approximately 13% higher than that of the conventional aeration device. In addition, for MLSS, the conventional aeration device was 0.3 times higher than for oxygen dissolve device. This is believed to be due to the high progress of sludge autooxidation because the dissolved oxygen is sufficiently maintained and supplied in the explosive tank for oxygen dissolve device. Therefore, it was determined that the use of oxygen dissolve device will be more economical than conventional aeration device as a way to treat wastewater containing high concentrations of organic matter.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1848-1849
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• 2011

Oxy-PC 발전시스템은 화석 연료를 연소하는 과정에서 발생하는 다량의 이산화탄소를 회수처리 하기위해 고려되고 있는 방법 중 하나이며, 신규 발전 시스템은 물론이며 기존 발전시스템에도 개조 과정을 거쳐 적용이 용이한 장점이 있다. 하지만 현재 국내에 해당 시스템의 적용 사례는 없을 뿐만 아니라 설계 기술의 확보도 부족한 실정이다. 따라서 순산소 연소 시 발생하는 복합적인 문제를 사전에 예측하고 시스템 구현 과정에서 발생되는 시행착오를 최소화하기 위해서는 순산소 연소 공정모델을 반영한 Dynamic Engineering Simulator 개발이 요구된다. 본 논문에서는 Oxy-PC 발전 시스템의 특징을 기존 공기 연소 발전 시스템과 비교하여 설명하고 Oxy-PC 발전 플랜트용 Dynamic Engineering Simulator 개발 절차에 대해 기술한다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2003.05a
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• pp.365-369
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• 2003

이산화탄소 규제 대응 전략으로, 배출되는 온실가스를 분리, 회수, 처리하는 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 현재 이산화탄소 저감 연구는 공정개발 초기부터 이산화탄소 배출을 방지하거나 분리하기 쉬운 형태로 설계하는 방식으로 전환되고 있다. 그 예로 고온 순산소 연소 시스템이 제안되었다. 이는 $CO_2$를 가장 효과적으로 저감시키는 방법 중의 하나로 연소에 사용되는 산화제로 순산소를 사용하여 원료를 절감할 수 있고 산소를 사용하기 때문에 배가스 중에 질소분율이 감소하여 배가스에 의한 현열손실을 줄일 수 있으며 또한 배가스 현열을 회수하여 산소를 고온으로 예열시켜 에너지를 추가적으로 절감할 수 있다. 이를 위해 산소를 선택적으로 투과시켜 고순도 산소를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 산소제조 장치비를 절감할 수 있는 ITM (Ion Transport Membrane) 신소재 및 산소 투과 공정을 개발하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Combustion
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• v.9 no.1
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• pp.1-10
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• 2004

The results of a series of experiments executed by using two pilot-scale oxy-fuel burners are presented. The oxy-fuel burners are designed for maximum capacity of 50,000kcal/hr, 200,000kcal/hr and installed in the test furnace. The effects of turn-down ratio, excess oxygen ratio, nozzle exit velocity, injection angle, and swirl vane angle on the combustion characteristic are investigated. Temperature distributions are measured using R-type and Molybdenum sheathed C-type thermocouple at various points of the flame. The results showed that maximum temperature and mean temperature increase with the increase of turn-down ratio and momentum. The maximum flame temperature was increased about 35% compared to the case of equivalent air operated condition. In addition, optimum burner type, excess oxygen ratio and nozzle characteristics are obtained for this oxy-fuel glass melting furnace.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.14 no.6
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• pp.489-494
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• 1994

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.3 no.4
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• pp.285-290
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• 2015

Oxy gasification was performed for the production of high quality syngas from the waste. $CO_2$ was used as reactant with $O_2$ for $CO_2$ gasification and greenhouse gas reduction. Therefore, gasification was performed at high temperature of $1000-1400^{\circ}C$. RPF was gasified in the thermobalance and 0.5 ton/day pilot plant gasifier. Weight variation with temperature and CO production by Boudouard reaction were studied for $CO_2$ gasification of RPF in thermobalance reactor. Syngas of high $H_2$ concentration was produced from oxy gasification in 0.5 ton/day pilot system, which showed appropriate $H_2$/CO ratio for the production of transport fuel and chemical products.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.1
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• pp.27-34
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• 2010

In a test duct with closed configuration, particle removal performance of an edge-plate type electrostatic precipitator (ESP) was evaluated at a high flow rate in $CO_2$ rich environments by changing gap distances between collection plates, concentrations of $CO_2$, particle sizes, types of electrodes, and types of power supplies. At the same experimental conditions, collection efficiency of particles with the mean particle size, 300 nm, decreased as the gap distance and $CO_2$ concentration increased because of low electrostatic force and low discharged current. In addition, as the particle size increased, the efficiency increased because of high charging rate of the large particles. With the electrode type which has higher surface area of a discharging plate and with the power supply which applied 25 kHz-pulsed DC voltages, the removal efficiency was high even in rich $CO_2$ condition due to high electrostatic force at the same power consumption.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 2014.11a
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• pp.253-254
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• 2014

지구온난화 문제는 한국가의 문제가 아니라 인류의 문제로 대두되어 많은 이에대한 많은 연구가 이루어 지고 있다. 지구온난화의 주 대상물질인 화석연료로부터 연소시 발생하는 이산화탄소를 감축하기위한 많은 규제와 노력이 요구된다. CCS(Carbon Capture & Storage)란 화석연료로 부터 연소시 대기 중으로 배출되는 온실가스($CO_2$)를 포집하여 재생 또는 지중, 해양에 저장하는 기술로서 국가녹색성장 핵심기술중의 하나로 분류되며, $CO_2$ 회수방안, 저장, 처리관련 연구를 비롯하여 국내외 적으로 활발한 연구가 이루어 지고 있다. 또한 순산소 연소기술을 통한 $CO_2$ 회수, 처리기술은 연료의 산화제를 공기대신 순도 95% 이상의 고농도 산소를 이용하여 순산소연소를 하며, 이때 발생하는 배가스의 대부분은 $CO_2$와 수증기로 구성되어 있다. 발생된 배가스의 약 70~80%를 다시 연소실로 재순환시켜 연소기의 열적 특성에 적절한 연소가 가능하도록 최적화함과 동시에 배가스의 $CO_2$ 농도를 80% 이상으로 농축시켜 회수를 용이하게 하며, 동시에 공해물질은 NOx 발생량을 10ppM 이하로 줄일 수 있는 기술이다. 천연가스를 생산하는 LNG기지에서 연소에 의한 이산화탄소를 발생시키는 기기로는 수중연소식기화기(SMV ; Submerged Combustion Vaporizer)를 들 수 있다. SMV는 버너를 이용하여 $-162^{\circ}C$ LNG를 $10^{\circ}C$의 LN로 기화시키는 설비로서 특히 동절기에 작동시키며 $CO_2$를 배출시키는 연소기다. 본 연구에서는 수중연소식 SMV에 순산소 연소방식을 적용하여 천연가스와 산소를 연소시키므로서 발생되는 $CO_2$를 LNG냉열을 이용 액체화 시켜 회수하는 연구를 수행하고 있다. 내용중에 수중연 소식 SMV에 대한 순산소 연소기를 개발하는 연구를 수행하였으며, 실제 SMV의 1/10크기, 열량기준 1/900로 모형을 제작하여 실험하였다. 연소기 노즐 은 직경 0.6mm, 배가스가 수조내에서 48개의 노즐을 제작하였다. 실험결과 일정량 이상의 $CO_2$ EGR율이 일정 값 이상이 되면 화염의 길이가 공기/NG 화염 길이와 큰 차이가 없었으며 $CO_2$ EGR율이 100%이상에서는 $CO_2$ EGR율 증가에 따른 화염길이 변화는 크게 나타나지 않았다. CO 배출 농도는 공기/NG 연소의 경우보다 높게 나타났으며, ${\lambda}$가 1.4보다 높은 조건에서는 측정되지 않았다. NOx의 배출 농도는 약 1~8ppm으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2002.11a
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• pp.195-200
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• 2002

산업체 열 설비 및 동력장치는 대부분이 화석연료를 연소과정을 통한 열에너지로 변환하여 사용하는 구조로 되어있으며, 화석연료의 연소는 필연적으로 온실가스인 $CO_2$, 및 대기 오염 물질인 NOx, SOx, 등을 배출한다. 이에 화석연료의 연소에 의한 환경 및 인체에 미치는 오염물질의 저감과 열에너지의 손실을 줄이기 위해 활발한 연구가 수행되고있으며, 최근에는 연소용 공기 중에 산소를 첨가하여 연소하는 산소부화 연소, 순산소 만으로 연소시키는 방법에 대한 연구가 진행 중에 있다.(중략)

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.41 no.5
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• pp.493-504
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• 2021

The target site, Goejeongcheon flows through downtown of Saha-gu, Busan and it connects to the Nakdong-gang estuary. But non-point pollutants and sewage sludge are partially flowing into the stream and deposited. As a result, dissolved oxygen concentrations of the stream were observed close to the anaerobic condition. Multistage Vortex Aerator was applied for restoring this urban stream. It dissolves oxygen by repeatedly causing collisions between water and oxygen by vortex flow. The changes in water quality and odor were monitored for 2 months while circulating 1 m³/min of water with 22 ppm dissolved oxygen. As a result of the operation, the dissolved oxygen was improved from slightly Bad (4)~Bad (5) to Good (1b)~Normal (3) grade, and the total phosphorus concentration was decreased by 76 % on average. In the case of complex odor, a maximum reduction of 84.5 % was observed on the day the entire river was anaerobic. Through this study, we evaluated the feasibility of applying pure oxygen and Vortex Aerator for the the stream restoration. It is expected that the results of this study can be used for full-scale design.