• Fire Science and Engineering
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• v.30 no.3
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• pp.1-6
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• 2016

More than five thousands transportation fires occurannually in Korea and the resulting destruction of property and loss of life is huge and results in traffic and environmental pollution. The recent development of automobile technology such as the hybrid concept and use of bio fuels makes fire protection even more difficult due to a lack of understanding of the new adapted system including vehicle engines. In this study, a numerical simulation was performed on a PSR (perfectly Stirred Reactor) to simulate an automobile engine and to clarify the effect of gasoline/ethanol surrogates as a fuel. The temperature, NOx and soot emissions were predicted to decrease with increasing ethanol content, but that of unburned hydrocarbons was found to increase dramatically. The result will provide not only the basic thermal characteristics for engines and their after-treatment systems, but also make it possible to assess the potential for fire events in these systems when an ethanol mixed fuel is used in gasoline vehicles.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2002.02a
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• pp.217-222
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• 2002

본 연구에서는 가연성 폐기물을 이용한 시설원예 난방에너지 공급시스템 개발을 위하여 대형 온실 난방이나 RPC 시설에 이용할 수 있는 왕겨와 중유 겸용연소 시스템에서 중유의 연소 및 성능 특성을 분석하고자 하였다. 중요 인자로는 분사노즐의 크기(2.0, 2.25, 2.5, 3.0 GPH)와 진공압력(375, 500, 625, 750 Pa)을 설정하였으며 이에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1.진공압력 500Pa조건에서 연료 공급율이 증가할수록 연소실 벽체 열교환기 효율은 감소하고 폐열회수 열교환기와 사이클론 열교환기의 효율이 증가하였으며, 노즐 2.5GPH에서 진공압력이 커질수록 연소실 하부의 온도가 감소하였고 연소실 상부에서는 비슷한 경향을 보였다. 2, 연소온도특성, 열효율, 배기가스 성분분석 등의 결과로 볼 때 최적의 연소 조건은 노즐 2.5GPH는 진공압력 375Pa, 노즐3.0GPH는 진공압력 500Pa과 625Pa 사이로 판단되었다. 3. 배연가스내의 대기오염 성분은 모든 실험처리에서 CO 함량은 거의 없고 SO$_2$와 NO$_{x}$의 함량 또한 일반 보일러 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.247-247
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• 2010

본 연구는 주류 제조과정에서 발생하는 생전분발효 부산물을 펠릿(pellet)연료로 전환하는 과정에서 효율적인 방법에 대해 기술한다. 술을 정제하는 과정에서 발생하는 주박을 펠릿화하고 재생청정에너지인 폐자원의 효율성을 높이기 위한 방법을 제안한다. 술을 정제하고 남은 지게미를 주박(酒粕, 술지게미)이라 하고 흔히 부드러운 것을 단단하게 뭉친 알갱이를 펠릿이라 한다. 현재 펠릿화는 폐목재를 분쇄후 성형, 가공하여 목재펠릿을 만들어 상용화하고 있다. 목재펠릿은 성형, 가공하는데 비용이 주박보다 많이 들고 열량도 더 낮음을 확인하였다. 목재소에서 나온 나무(톱밥)와 주박을 열량측정기를 이용하여 측정한 결과로 나무는 약 1850 Kcal이고 주박은 약 1989 Kcal가 측정되었다. 나무는 일반 목재소 세 곳에서 채취한 것이고 주박은 막걸리, 약주 및 청주의 술지게미를 실험에 사용한다. 주류업체에서도 술을 정제하고 남은 주박을 처리하는데 많은 곤란과 비용이 든다. 또한 주박을 해양에 투척하여 처리해 왔으나 2012년부터 해양투기가 금지되어 더욱 처리에 곤란을 겪게 된다. 최근 주박을 토양개량제(비료)로 개발하여 사용하기도 하나 본 연구에서 제안하는 장점은 농산물을 재배해서 주류제조시 발생되는 주박을 펠릿화하여 연료로 사용하고 남은 재를 토양개량제로 사용하는 장점이 있다. 제품의 전체 라이프 사이클을 통해 환경으로 방출되는 모든 것을 가능한 한 0(zero)으로 하는 활동인 제로-이미션(zero-emision)이 된다. 이는 단순히 배출량만을 줄이는 것이 아니라 폐기물을 유용한 자원으로 활용한다는 측면이 가장 큰 이점이 된다. 주박의 효율성을 높이기 위해 주박을 종류별로 주박과 목재를 섞는 방법으로 열량을 측정하였다. 먼저 열량이 높은 순서로 막걸리 주박과 약주 주박의 비율을 1:1, 1:0.5, 1:0.2, 두 번째 막걸리 주박과 청주 주박의 비율을 1:1, 1:0.5, 1:0.2, 세 번째 막걸리 주박과 나무 톱밥의 비율을 1:1, 1:0.5, 1:0.2로 섞어서 열량을 측정하였다. 열량이 높은 순서는 세 번째(2015Kcal), 두 번째(1995Kcal), 첫 번째(1868Kcal)의 순이었다. 가장 열량이 높은 막걸리 주박과 나무 톱밥을 섞은 것이 가장 효율성이 높다. 주박 펠릿의 장점은 친환경적인 소재이고 지속적으로 재생이 가능한 에너지원이다. 더욱이 주박 펠릿은 발열량이 높고 다른 바이오매스 원료에 비해 청정하다는 큰 장점을 지니고 있다. 또한 사용에 소요되는 유지 관리비용을 최소화할 수 있고 자동화가 가능하여 사용에 편리하다. 가격면에서 화석연료에 비해 안정적이고 체적 또한 작아 이송의 큰 장점을 가지고 있다. 현재 펠릿의 경우는 목재펠릿이 제품화되어 있지만 주박을 이용하여 제품의 펠릿화를 통한 연료원으로 사용하는 경우는 전 세계 전무한 상태로 폐자원을 재사용하는 효율성이 제시된다. 향후 과제로 주박을 이용한 펠릿 연료원의 기술이 개발되고 기계적인 시스템을 개발하면 저탄소 녹색성장 신재생에너지 연료의 획기적인 미래형 에너지시스템이 될 것이다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.18 no.1
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• pp.97-104
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• 2014

In this study, preliminary thermal sizing was performed with the aim of developing a fuel supply and cooling system design to solve the heating problems in high-speed vehicles. First, an analysis model was used to satisfy an optional mission profile. The heat loads were computed under boundary conditions. The results were verified using the precedent design case. Then, fuel consumption rates were estimated for the analysis trajectory. Accordingly, the cooling capacity in the system was calculated using the heat sink capacity of the endothermic fuel. Lastly, the fulfillment of the design requirements was confirmed in comparison to the cooling needs.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.23 no.3
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• pp.297-301
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• 2012

Microbial fuel cell (MFC) is the major of bio-electrochemical system which can convert biomass spontaneously into electricity through the metabolic activity of the microorganisms. In this study, we used an activated sludge as a microbial inoculum and then investigated the feasibility of using dairy wastewater as a possible substrate for generating electricity in MFC. To examine the performance of MFC as power generator, the characteristics on cell potentials, power density, cyclic voltammetric analysis and sustainable power estimation were evaluated for dairy wastewater. The maximum power density of $40\;mW/m^2$was achieved when the dairy wastewater containing 2650 mg/L COD was used, leading to the removal of 88% of the COD. The results from this study demonstrate the feasibility of using MFC technology to generate electricity while simultaneously treating dairy wastewater effectively.

• Clean Technology
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• v.25 no.1
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• pp.74-80
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• 2019

Thermochemical treatment of sewage sludge is an energy-intensive process due to its high moisture content. To save the energy consumed during the process, the hydrothermal carbonization process for sewage sludge can be used to convert sewage sludge into clean solid fuel without pre-drying. This study is aimed to investigate co-firing characteristics of the hydrothermally carbonated sewage sludge (HCS) to a pulverized coal combustion system. The purpose of the measurement is to measure the pollutants produced during co-firing and combustion efficiency. The combustion system used in this study is a furnace with a down-firing swirl burner of a $80kW_{th}$ thermal input. Two sub-bituminous coals were used as a main fuel, and co-firing ratio of the sewage sludge was varied from 0% to 10% in a thermal basis. Experimental results show that $NO_x$ is 400 ~ 600 ppm, $SO_x$ is 600 ~ 700 ppm, and CO is less than 100 ppm. Experimental results show that stable combustion was achieved for high co-firing ratio of the HCS. Emission of $NO_x$ and $SO_x$ was decreased for higher co-firing ratio in spite of the higher nitrogen contents in the HCS. In addition, it was found that the pollutant emission is affected significantly by composition of the main fuel, regardless of the co-firing ratios.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.17 no.3
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• pp.293-300
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• 2006

KIER has been developing a Ru-based preferential oxidation catalysts and a novel fuel processing system to provide hydrogen rich gas to residential PEMFCs system. The catalytic activity of Ru-based catalysts was investigated at different Ru loading amount and different support structure. The obtained result indicated that 2 wt% loaded Ru-based catalyst supported on ${\alpha}-Al_2O_3$ showed high activity in low temperature range and suppressed the methanation reaction. The developed prototype fuel processor showed thermal efficiency of 78% as a HHV basis with methane conversion of 92%. CO concentration below 10 ppm in the produced gas is achieved with separate preferential oxidation unit under the condition of $[O_2]/[CO]=2.0$. The partial load operation have been carried out to test the performance of fuel processor from 40% to 80% load, showing stable methane conversion and CO concentration below 10 ppm. The durability test for the daily start-stop and 8 h operation procedure is under investigation and shows no deterioration of its performance after 50 start-stop cycles. In addition to the system design and development.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.24 no.6
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• pp.567-578
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• 2013

A microbial fuel cell (MFC) is a bio-electrochemical device that converts chemical energy in the chemical bonds in organic compounds to electrical energy through catalytic reactions of microorganisms under anaerobic conditions. Power density and Coulombic efficiency are significantly affected by the types of microbe in the anodic chamber of an MFC, configurations of the system and operating conditions. The achievable power output from MFC increased remarkably by modifying their designs such as the optimization of MFC configurations, the physical and chemical operating conditions, and the choice of biocatalysts. This article presents a critical review on the recent advances made in MFC research with the emphasis on MFC configurations, optimization of important operating parameters, performances and future applications of MFC.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2021.11a
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• pp.849-852
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• 2021

화석연료의 빈번한 사용으로 인한 지구온난화 문제가 심각해지면서 화석연료를 대체할 수 있는 신재생 에너지가 떠오르고 있다. 그중에서도 에너지원이 청정하고 무제한으로 사용할 수 있다는 장점을 가진 태양광 발전소가 주목을 받고 있다. 하지만 기후에 따라 영향을 많이 받는 특징 때문에 안정적인 전력 생산을 위해서는 태양광 발전량 예측이 매우 중요해지고 있다. 본 논문에서는 시계열 데이터에 특화된 순환신경망 기법인 RNN과 LSTM 모델을 이용하여 태양광 발전량을 예측하고 각 모델의 하이퍼 파라미터를 다르게 주어 비교 분석하였다. 그 결과 LSTM 모델이 RNN 모델보다 높은 예측력을 보였고, 손실 값이 0.1보다 낮은 높은 정확도를 보였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2008.11a
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• pp.652-655
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• 2008

차량 및 운전자를 효율적으로 관리하면 운행에 따른 연료소모량을 감소할 수 있으며 유류비를 줄이고 배출가스를 감소시켜 친 경제 및 친 환경 주행을 할 수 있다. 그러나 차량 및 운전자를 효율적으로 관리하기 위한 구체적인 정보가 부족하다. 따라서 본 연구에서는 실 차량에 차량 및 운전자 관리 시스템 단말을 설치하고 실제 주행 중에 수집된 차량 정보를 분석하여 연료소모에 관련된 요소들을 분석하였고, 친 경제 및 친 환경을 지원하기 위한 구체적인 가이드라인을 제안한다.