• 한국가스학회지
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• 제18권4호
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• pp.13-20
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• 2014

상업용 천연가스 배급 시스템에서 천연가스의 공급압력은 압력조절밸브를 사용하여 제어하며 이때 막대한 압력에너지가 낭비된다. 이러한 폐압에너지는 터보 팽창기와 같은 터보기계를 사용하여 회수할 수 있으나 팽창과정에서 발생하는 Joule-Thompson 효과에 따라서 큰 온도강하가 발생한다. 터보 팽창기 전단 또는 후단에 보일러를 설치하여 영하의 온도를 방지할 수 있으며 또한 보일러를 대체하여 연료전지나 가스엔진의 폐열을 이용하여 천연가스를 예열할 수도 있으나 하이브리드 시스템의 구동을 위해 운영규모에 따라 일정량을 소모해야 한다. 이 연구에서는 천연가스가 가지고 있는 압력에너지를 활용하여 천연가스의 소모 없이 터보 팽창기와 연결된 히트펌프를 구동하여 천연가스를 예열하는 시스템을 제안하고 증발온도, 응축온도 및 작동유체의 변화에 따른 시스템의 열역학적 특성을 분석하였다. R717 냉매가 예상 작동범위 내에서 가장 높은 COP와 가장 낮은 압축일을 나타내 제안된 하이브리드 시스템에 적합함을 확인하였다. 보일러시스템과의 경제성 분석을 통해 천연가스를 LNG 형태로 수입하고 있는 국내의 경우 히트펌프 하이브리드 시스템이 경쟁력 있음을 확인하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제27권2호
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• pp.55-63
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• 1984

Pilot scale 연속식(連速式) 김치순간살균장치(瞬間殺菌裝置)를 사용한 무우김치살균시(殺菌時) 살균효과(殺菌效果)를 분석(分析)하기위해 살균시간(殺菌時間)에 따른 생균수(生菌數)의 변화(變化)를 측정(測定)하였으며 simulation model을 설정(設定)하여 김치내(內) 생균수(生菌數)의 감소(減少)를 예측(豫測)하고 실제 실험치(實驗値)와 비교(比較) 분석(分析)함으로써 simulation model의 적용타당성(適用妥當性)을 검정(檢定)하였다. 1. 김치숙성균(熟成菌)의 D값은 가열온도(加熱溫度) 60, 64, 70, 75, $80^{\circ}C$에서 각각(各各) 2.21, 1.62, 0.73, 0.32, 0.21분(分)이었으며 z값은 $19^{\circ}C$였다. 2. 김치시료(試料)를 4 l/min의 유속(流速)으로 1cycle 살균처리(殺菌處理)하는데 소요(所要)되는 시간(時間)은 0.99분(分)으로 약 1분(分)이 소요(所要)되었다. 3. 총살균효과(總殺菌效果)에서 예열부(豫熱部)에서의 살균효과(殺菌效果)가 차지하는 비율(比率)은 30%, 살균(殺菌) 예냉(豫冷) 냉각부(冷却部)에서의 살균효과(殺菌效果)가 차지하는 비율(比率)은 70%이었다. 4. 살균부(殺菌部)의 온도(溫度)가 65, $70^{\circ}C$일때 관내(管內)를 통과하는 김치액(液)의 시간(時間)에 대한 직선적(直線的) 온도변화(溫度變化)와 지수적(指數的) 온도변화(溫度變化)로부터 유도(誘導)된 두개의 simulation model equation에 의한 예측치(豫測値)와 실제 실험치(實驗値)가 비교적(比較的) 잘 일치(一致)하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2069-2074
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• 2013

내연기관 차량에 전자기식 클러치 워터펌프의 적용은 연비 향상 및 배기가스 저감을 꾀할 수 있다. 이러한 클러치 워터펌프는 엔진 냉각시스템의 유량 단속에 의하여 최적 운전 조건을 가능케 한다. 본 연구에서는 클러치 워터펌프를 이용한 냉각시스템을 제어함으로써 디젤 차량의 연비 및 배기가스 특성을 살펴보았다. 전자기식 클러치 워터펌프에 의한 저온 시동시 냉각수 흐름을 차단하여 아이들 조건에서 예열 시간을 기존 워터펌프 대비 49% 정도 단축시켰고, 주행 중에는 냉각수가 최적 고온상태를 유지하도록 제어하였다. 그리하여 NEDC 모드에서 연소 효율이 개선되어 최대 5% 정도의 연비 향상 효과를 나타내었다. 또한 NOx를 제외한 HC, CO 및 $CO_2$ 배기가스의 농도가 전반적으로 감소하였다.

• 한국가스학회지
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• 제18권2호
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• pp.28-34
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• 2014

일반적인 천연가스 정압기지에서는 압력제어밸브를 이용하여 고압으로 수송되는 천연가스를 감압하여 내보낸다. 이 과정에서 버려지는 폐압에너지는 터보팽창기를 도입하여 추가적인 전력생산이 가능하나 터보팽창기를 통과하는 유체에서는 감압에 의한 Joule Thompson 효과에 의하여 온도가 급격히 떨어져 파이프라인 외부에 동결을 일으키거나 파이프라인 내부에 메탄하이드레이트와 같은 고체 물질이 형성될 위험이 있다. 현재 터보팽창기를 채용한 천연가스 정압기지에서는 냉열발생에 따른 부작용을 방지하기 위하여 터보팽창기의 전단에 보일러를 설치하여 팽창 전 천연가스를 예열하고 있다. 용융탄산염연료전지와 같은 고온 연료전지는 천연가스를 연료로 사용할 수 있고 친환경적인 고온 배출가스를 방출하며 동시에 추가적인 전력을 생산하여 시스템의 효율을 높일 수 있다. 이 논문에서는 천연가스 정압기지에 용융탄산염연료전지와 터보팽창기를 설치하여 얻을 수 있는 열역학적 이득에 대해서 연구하였다. 연료전지를 기저부하로 사용함에 따라서 얻을 수 있는 이익에 대하여 분석하였다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2004년도 춘계임시총회 및 제23회 학술대회
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• pp.109-113
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• 2004

본 연구에서는 현재 농촌 지역에서 광범위하게 사용되고 있으나 거의 재활용이 안 되어 방치상태에 있는 농업용 폐비닐을 이용하여 시멘트 제조를 위한 고형 연료를 제작할 수 있는 이동식 장치를 개발하려 하였다. 이를 위해 재생연료의 연소 특성 및 2차 오염 발생여부에 대해 조사했으며, 1cm 이하 알갱이 형태의 고형 연료를 제조 가능한 이동식 장치를 개발하였다. 또한 기존의 시멘트 예열탑에서의 투입 방식에서 벗어나, main burner에 적용기술 개발을 통해, NOx 및 O2 발생량의 감소가 나타났고, 0.5ton/hour 투입 시, 0.2-0.3ton/hour 정도 Coal량이 감소하는 연료 단가 절감 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제47권6호
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• pp.453-458
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• 2002

원료 콩에서의 초기미생물 제어방법에 따른 효과와 살수온도조건에 따른 콩나물의 생육특성 및 수율향상에 대한 결과는 다음과 같다. 1. 콩나물 재배시 초기 미생물 제어방안으로 실시된 열탕살균, 염소, 이온수, 오존수 등의 방법중 열수를 이용한 열탕살균법(1차 예열 $40^{\circ}C$, 2차 열탕 $70^{\circ}C$, 3차 냉각 $20^{\circ}C$ 각 30초)이 가장 효과가 좋았다. 열탕살균법은 초기 발아율 향상과 생육기간중 미생물 억제효과가 양호하여 재배완료 후 부패감소(미생물 $10^2$ 감소) 및 수율향상, 선도유지가 관행의 방법에 비해 2일정도 향상되었다. 2. 콩나물 재배수온에는 재배완료까지 동일수온(18.5 $\pm$ $0.5^{\circ}C$)을 적용하는 방법과 재배일차별 수온을 다르게 하는 3-stage방법 등이 있다. 3-stage방법의 특징은 초기발아시간 단축(약 4시간정도)과 재배일차별 수온을 다르게 하는 즉, 2-3일차(침지시간 제외)에는 21$\pm$1$^{\circ}C$, 4-5일차에는 18.5$\pm$ $0.5^{\circ}C$, 6-7일차에는 17.0$\pm$ $0.5^{\circ}C$로. 재배수온을 달리하는 방법이며, 3-stage 방법을 적용하면 초기생육이 양호하여 미생물에 대한 저항력이 높게 되고, 재배 중, 후기에는 생육을 제어하게 되어 규격품의 콩나물(길이 8-9cm, 두께 2.15-2.30mm)과 좋은 색택의 콩나물 생산이 가능하며 수율도 약 6%향상되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.259-268
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• 2012

엇갈리게 배열된 두 개의 수평관의 수직 이격거리($P_v$/D)와 수평 이격거리($P_h$/D)를 변화시키며 자연대류 열전달을 실험적으로 측정하였다. 열/물질전달의 상사성을 이용하여 물질전달 실험을 수행하였고 난류영역까지 확장하였다. Pr 수 2,014, RaD 수 $1.5{\times}10^8\sim2.5{\times}10^{10}$, $P_v$/D는 1.02~5, $P_h$/D는 0~2 범위에서 수행하였다. 하단 수평관의 물질전달은 단일 수평관 상관식의 예측치와 일치하였다. 상단 수평관의 물질전달은 $P_v$/D가 작을 때, 하단 수평관에서 상승하는 플룸의 예열영향(Preheating effect)으로 인해 감소하였고, $P_h$/D가 증가하면 급격히 상승하였다. 그러나 $P_v$/D가 클 때, 상단 수평관의 물질전달은 하단 수평관의 플룸 속도영향으로 인하여 단일 수평관보다 컸고, $P_h$/D가 증가함에 따라 완만하게 감소하였다. $P_h$/D가 매우 증가하여도 굴뚝효과(Chimney effect)와 측면유동효과(Side flow effect) 인하여 상단 수평관의 열전달이 하단 수평관의 열전달보다 크게 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권2호
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• pp.226-232
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• 2004

음료 제조를 위한 수박 원료 희석 농도, 당, 구연산, 비타민 C 첨가농도, 살균 방법, 천연 색소 추출 방법, 풍미증진 재료의 첨가량에 따른 색과 맛에 대하여 조사하였다. 주스 제조를 위한 조건을 실험한 결과 수박의 맛과 색이 남아있는 수박즙의 최적 희석 농도는 40%이었고, 음료로서 적정 당도는 $12^{\circ}Brix$였으며, 산미와 항산화 효과를 위한 구연산과 비타민 C첨가 농도는 0.5+0.3 g/L 또는 1.0+0.3 g/L이 적절하였다. 가열살균과 시간을 비교한 결과 수박 음료를 $70^{\circ}C$이상의 온도에서 살균 시 수박 고유의 적색도가 감소되었으며, 관능 검사 결과 $60^{\circ}C$ 10-30분 또는 $70^{\circ}C$에서 10 분간 살균 시 양호하였다 또 $60^{\circ}C$이상으로 살균 시 $30^{\circ}C$에서 한 달 동안 저장 후 처리시간에 관계없이 부패된 것은 발견되지 않았다. 천연 색소 추출 방법에 있어서는 열수 추출에 비해 알콜 추출은 전반적으로 효과가 낮았으며, 첨가 재료에 있어서도 알콜 추출보다는 열수 추출에 유리한 재료인 복분자와 오미자가 효과적이었고 복분자 20 g/L와 오미자 30g/L를 열수추출한 것을 7:3으로 배합하여 음료를 제조했을 때 가장 기호도가 높았다. 추후 다른 재료를 탐색 할 때도 수용성 가용분이 많은 재료가 적합하다고 생각된다. 본 실험에서는 주스 제조 시 침전의 문제를 해결하기 위해 희석과 예열 처리로 응고되는 침전물을 미리 여과하는 방법을 사용했으나 이 보다 더 좋은 개선 방법을 찾기 위한 연구가 앞으로 더 필요하리라 생각된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.79-79
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• 2010

다른 물질에 비해 많은 우수한 특성을 가지고 있는 CuInSe2(CIS)박막 태양전지는 많은 연구자들에 의해 개발되어 오고 있다. CIS의 대표적인 장점으로는 직접천이형 밴드갭, 높은 흡수계수, 열 안정화상태 및 p형으로의 전도성물질의 가능성 등 다양하다. 또한 간단한 구조를 이용하여 유리같은 싼 기판을 이용하기 때문에 저가형 태양전지로서 많은 각광을 받고 있다. CIGS태양전지는 CIS의 In 사이트에 Ga을 도핑함으로서 만들어지는데 밴드갭은 약 1.4eV이다. CIS박막을 만드는 많은 방법이 존재하나 구성원소로부터 최적화된 조성을 찾을수 있는 방법이 가장 중요한 요소 중의 하나로 인식되고 있으며, 이런점에서 증발법 및 스퍼터링법 등 같은 진공방식이 비진공방식에 비해 훨씬 간편하게 조성비를 맞출수 있다. 그 중에 스퍼터링법은 대면적 박막태양전지로의 가능성으로 비출어 볼때 산업화를 위한 좋은 후보군이 될 수 있다. Selenization을 하기전에 Cu-In-Se의 전구체 조합은 여러개의 타겟으로부터 동시 스퍼터링법이나 다층 전구체법을 사용하여 준비되는데 어떤 방법이 되던지 Se의 부가적인 공급은 불가피하다. 지금까지 많은 관련 연구의 대부분인 구조적, 조성비적 그리고 광학적인 특성평가에 집중되어 오고 있는데, 전기적특성평가의 경우는 면저항, 비저항 같은 간단한 결과 위주로 보고되어 오고 있다. 또한 캐리어농도와 이동도에 대한 보고가 있음에도 불구하고 이해되기에는 충분치 못한 면이 많다.본 발표에서는 태양전지 제조 전단계로서 소다라임유리기판(SLG)위에 Mo의 유무에 따라 CIS박막의 전기적인 특성 변화에 대한 내용을 담고 있다. 소다라임유리($2cm{\times}2cm$)를 기판으로 사용하여 아세톤-에탄올 용액에 초음파세척을 수행하고, Mo 후면전극을 DC 스퍼터링방식을 이용하여 증착을 한다. SLG와 Mo이 코팅된 SLG를 각각 RF 스퍼터 챔버에 이송한 후 수증기 제거를 위해 약 10분간 예열을 한다. 샘플에 대한 전기적특성은 Hall효과 측정장치에 의해 측정이 되며 전기전도도, 캐리어농도, 이동도 및 전도형에 대한 정보가 각각의 변수에 따라 조사된돠. 부가적으로 구조적, 조성비적인 특성을 SEM,XRD 및 EDX를 통해 조사를 하여 전기적 특성에 따른 관계성을 검토한다. SLG와 Mo가 코팅된 SLG위의 CIS박막은 전기적으로 약간 다른 특성을 보일 것으로 예측되며, 이러한 기대를 바탕으로 조성비가 이상적인 화학양론에 근접할 때 p형으로서 제시될 수 있다는 것을 보여줄 것이다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권4호
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• pp.329-336
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• 2000

정치망 어선에 사용하는 더블 캡스턴 드럼의 용접공정은, 순간적으로 집중투입되는 고온열원에 의해 상당 열응력과 열변형 거동이 시간의 경과에 따라 비정상적으로 발생한다. 유한요소법으로 이것들의 거동을 해석한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 용접 초기에는 용접열원 위치에서 54∼48MPa의 상당 열응력을 나타내고, 캡스턴 드럼의 내부로 진행될수록 42∼18Mpa 정도의 열응력 분포를 보이며, 열응력 구배는 1mm당 3.6MPa의 기울기를 형성하고 있었다. 용접열원에서 0.004∼0.015mm정도의 미세한 변형량이 계산되었고 좌측 자유단으로 진행하면서 0.03∼0.033mm의 변형량은 용접초기에 열충격 현상으로 발생한 것으로 사료되므로 이에 대한 대비책이 있어야 한다. 2) 용접 중반부에서는 상당 열응력 크기는 용접 초기보다 다소 작아져서 최대 51MPa, 최소 11.3MPa을 보여주며 열응력 기울기도 다소 완화된다. 이것은 용접 열원이 이동하면서 발생하는 예열효과로 상당 열응력이 감소한 것으로 사료된다. 상당 열변형의 크기는 최대 0.04mm, 최소 0.0045mm 정도를 형성하고 있고, 용접열원의 진행으로 전체적인 변형 양상이 용접진행 방향과 동일하게 이동하고 있다. 3) 용접공정의 후반부는 상당 열변형량이 최소 0.005mm, 최대 0.045mm 정도이므로, 정밀한 용접가공을 위해 반대방향에 지그나 고정구를 설치해야 한다. 상당 열응력의 구배는 모재 내부로 진행된 양상을 보이고 있으나 열응력의 절대 크기는 최소 3MPa에서 최대 27MPa로 작아졌다. 이 것은 용접의 이동열원이 제거됨으로서 모재 내부의 열응력이 현저히 저하되었음을 의미하지만, 잔류 열응력이 존재하므로 뜨임처리와 같은 후처리가 요망된다.