• 한국가스학회지
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• 제19권6호
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• pp.105-109
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• 2015

본 연구는 해상 유류오염사고가 발생한 경우 효율적인 방재 작업을 수행하기 위하여 개발된 오일 회수장치로서, 오일 회수장치를 통하여 해상에 유출된 기름을 높은 회수율로 신속하게 처리하는 것을 목표로 한다. 오일 회수장치는 기존의 흡착포 및 유류처리제를 이용한 정화 방식에서 발생하는 2차 오염을 방지할 수 있으며 오일 회수율 또한 우수한 특징을 가진다. 또한 유증기에 의한 폭발 방지 기구를 채택하여 오일 회수 작업시 발생할 수 있는 위험 요소를 제거 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.250.1-250.1
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• 2010

최근 석유공급 불안정성과 이산화탄소 배출 규제 움직임에 대응하기 위한 수단으로 바이오연료의 공급이 전세계적으로 증가하고 있다. 이와 같은 바이오디젤의 보급 활성화는 식물성 기름의 가격 상승과 수급 불안정 문제, 그리고 식량자원과의 충돌 문제를 야기하고 있다. 국내 바이오디젤 생산 원료로 사용되는 대두, 유채, 해바라기, 팜 등은 모두 식용시장과 수급 균형을 형성하고 있어 바이오디젤의 생산이 증가하게 되면 식용 오일 시장의 수급균형이 깨져 오일곡물 가격의 변동을 초래하게 될 것이다. 과거에는 수거비용을 들여 폐기하던 폐식용유 마저 이제는 돈을 주고 구입해야하는 실정에 다다랐다. 바이오디젤 생산비의 70~80%를 차지하는 원료유의 부족 현상에 따라 바이오디젤 업계에서는 soapstock, trapped grease, 폐식용유 등의 저급유지 활용 방안을 강구하고 있으며 자트로파와 같은 비식용 작물의 해외플랜테이션도 진행하고 있다. 본 연구에서는 커피찌거기에 남아 있는 오일을 속슬렛추출장치를 이용해 추출하고 전이에스테르화 반응을 수행하여 반응 특성과 커피오일 바이오디젤의 지방산 조성을 알아보고 바이오디젤 원료유로서의 사용가능성에 대해 알아보았다. 석유에테르를 용매로 속슬렛 추출장치를 이용해 추출시 원료대비 약 17%(w/w)의 오일을 추출할 수 있었다. 추출된 오일의 산가는 18.79mgKOH/g으로 매우 높아 직접 전이에스테르화 반응이 불가능하다. 고체 산 촉매 하에서 전처리 반응을 실시하여 유리지방산을 전환 제거한 후 염기촉매를 이용해 전이에스테르화 반응을 진행한 결과 약 80%의 바이오디젤(FAME) 함량을 얻을 수 있었다. 지방산 조성 분석 결과 리놀레익산(Linoleic acid, C18:2), 올레익산(Oleic acid, C18:1), 팔미틱산(Palmitic acid, C16:0)이 대부분을 차지하며 이 중에서도 리놀레익산이 44.17%로 가장 많은 함량을 보였다. 이는 커피찌꺼기 추출 오일이 바이오디젤 원료유로 활용 가능성을 나타내는 결과로, 색소성분 등의 불순물을 효율적으로 제거하여 증류정제 전단계에서의 바이오디젤 순도와 생산 수율을 증대시키기 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.712-718
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• 2019

가스화(gasification)는 바이오매스로부터 에너지를 얻을 수 있는 방법 중 하나로 열화학적 변환을 통해 수소, 일산화탄소, 메탄 등으로 조성된 가연성 가스인 'producer gas'를 생산할 수 있다. 하지만 producer gas와 함께 타르(tar)를 비롯한 ash 등의 입자상 물질이 함께 생성돼, 발전 터빈이나 연소 엔진 등에 유입되어 고장을 일으키거나 배관 등에 축적되어 막힘 현상 등을 야기하므로 제거가 필요하다. 본 연구에서는 producer gas 중 타르 및 입자 제거를 위해 오일 스크러버(oil scrubber)와 집진장치를 도입하였다. 흡수용매로써 타르를 효과적으로 제거가 가능한 대두유를 사용하였고, 스크러버의 용매 온도에 따라 제거효율이 어떻게 변화하는지 실험을 통해 관찰하였다. 집진장치에는 타르로 인한 필터 눈 막힘 현상 등의 문제를 방지하기 위해 pre-coating 기술을 도입하였다. Pre-coating에 사용할 물질로써 분말 소석회와 목탄계 활성탄(wood char)을 사용하였으며, 타르(tar)를 비롯한 입자 평균 제거 효율은 소석회를 pre-coating 물질로 사용 시 86%, 활성탄의 경우 80%로 나타났다. 스크러버와 집진장치를 동시에 사용한 경우에는 평균 제거효율이 소석회는 88%, 활성탄의 경우 83%로 나타났다.

• 기계와재료
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• 제22권1호
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• pp.54-64
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• 2010

공작기계의 고속화, 다축화, 복잡화에 따른 열변형 오차가 공작기계에서 발생하는 오차의 대부분을 차지하고 있다. 이러한 열변형 오차를 최소화 하기 위해 공작기계의 발열부에 차가운 오일을 공급하여 냉각함으로써, 열변형을 제거하는 장치가 오일쿨러이다. 오일쿨러는 제어 방법에 따라 On-off, 가스 바이패스, 인버터 방식 등이 사용된다. 초정밀 공작기계에는 주로 가스 바이패스 및 인버터 방식이 사용되는데, 인버터 방식의 경우 고가(高價)인 관계로 주로 옵션 형태로 사용된다. 가스 바이패스 방식 오일쿨러는 인버터 방식에 비해 가격이 저렴하고 구조가 간다하며 정밀한 온도제어를 할 수 있지만 부하가 낮은 경우 구조적인 한계로 인해 온도제어 불안정을 발생시킨다. 본 연구에서는 기존 바이패스 방식 오일쿨러에서 나타나는 문제점을 해결하고 보다 정밀한 온도제어를 위해 2개의 전자밸브를 갖는 듀얼 밸브 방식 오일쿨러 시스템을 개발하였다. 개발된 듀얼 밸브 오일쿨러 시스템의 성능검증을 위해 정격운전, DIN 8602 규격, ISO/DIS 230-3 운전모드에서 성능을 비교/분석하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.531-532
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• 2003

공작기계 가동시 윤활과 냉각 등의 목적으로 다양한 종류의 금속가공유 (MWFs : 절삭유, 윤활유, 방청유 둥)를 사용하고 있다. MWFs에는 포름알데히드, 니트로스아민, 염화파라핀 등의 발암물질이 포함되어 있는 것으로 알려져 있어 작업자 건강보호를 위해 효율적인 환기가 요구되고 있다. 현장에서 가장 많이 사용하고 있는 포켓 필터형 오일미스트 콜렉터는 제진 장치가 없기 때문에 필터 표면에 한번 부착된 오일 미스트와 먼지가 떨어지지 않기 때문에 일정시간 후 필터 표면에 막힘 현상이 발생한다. 필터 표면이 막히면 차압 증가와 함께 송풍량이 감소하기 때문에 미스트 제거 효율이 크게 저하되고, 결과적으로 오일미스트의 환기 효율이 크게 감소된다.(중략)

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.113.2-113.2
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• 2011

동물성 오일을 이용한 바이오디젤 생산 반응 후 미반응된 메탄올과 염기촉매의 처리에 관한 연구로써 바이오디젤의 순도에 영향을 미친다. 메탄올과 염기촉매는 바이오디젤 생산 반응 후 상층인 메틸 에스터 층과 하층인 글리세롤 층에 각각 포함되어 있다. 1차적으로 각각의 층에서 메탄올을 증발하게 되며 메탄올 증발은 감압 증류 장치를 이용해 분리하게 된다. BD100을 기준으로 하여 메탄올의 함량은 0.2% 이하여야 하며 수분 함량은 0.05% 이하를 유지해야 한다. 메탄올 증발은 메탄올의 끓는 온도인 $65^{\circ}C$를 기준으로 하여 끓는점 보다 낮은 온도와 높은 온도에서 각각 증발을 실시하고 각각의 메탄올 증발 제거에 따른 FAME 함량에 미치는 영향에 대해 FAME 함량 분석을 통해 조사하였으며 메탄올 증발 후 증류수를 이용한 바이오디젤 내 잔류 촉매 및 자유 글리세린 세정 제거에 대해 조사하였다. 증류수 양과 증류수 온도 및 세정 시간에 따른 FAME 함량 변화를 알아보았으며 세정 후 증류수 증발에 따른 FAME 함량 변화에 대해서 분석을 실시하였다. 본 실험을 통해 동물성 오일을 이용한 바이오디젤 생산 후처리 공정인 메탄올 증발 및 세정, 수분 증발 공정의 최적 조건을 도출하고자 하였다.

• 에너지공학
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• 제12권4호
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• pp.253-258
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• 2003

냉동기 냉매 충전에는 수동용 매니폴드게이지가 이용되고 있으며 냉매 충전시에는 3가지 호스를 여러번 교체하게 되는데 이에 따라 냉매손실이 수반되고 냉매가 대기중에 방출된다. 본 연구에서는 자동 냉매 충전장치를 개발하고 장치내의 불응축 가스 및 압축기 오일에 미치는 영향을 정량적으로 평가하는 것을 목적으로 한다. 자동 냉매 충전장치는 단 한번의 호스장착과 선택스위치의 조작만으로 전자밸브 및 진공펌프가 자동개폐 및 작동되어 내압시험, 진공시험, 냉매 충전작업이 가능하게 되며 진공펌프를 분리해서 보관하지 않아도 되므로 조작이 매우 간편하다. 진공펌프 흡입 및 토출측 관로에 종래와 같이 호스내의 불응축 가스 제거의 필요성을 배제하여 냉매 손실과 대기오염을 방지하고 냉매 충전시에 종래와 같이 충전호스를 여러번 교체 할 필요가 없으므로 확실한 충전이 가능케 된다. 실험결과 수동 매니폴드게이지를 사용할 때에 비해 실리카겔(SiO$_2$)및 압축기 오일중의 수분량은 1/4 이하로 줄어 오일의 수명과 진공펌프의 수명을 연장할 수 있음을 밝혀내었다.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.39-42
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• 2019

본 연구에서는 PET 상용 소재를 기반으로 제작된 유수분리막을 오일 폐수 처리에 효과적으로 적용하기 위하여 유수분리장치 성능 향상 및 적절한 소재 선정에 대하여 검토하였다. PET 섬유 소재의 방수 능력과 선택성을 유지할 수 있는 최적 조건을 탐색하였으며, 밀도 $60g/m^2$ 이상의 PET 소재를 2겹 이상으로 사용하여야 분리 효율을 유지하면서 본 연구에서 설계한 단위 셀에 적합한 수준의 방수 능력을 보여주었다. 유수분리장치는 회전하는 타공 원통 구조로 설계되고, 외부에 유수분리막이 감싸는 구조로 장착되어 연속적인 흡착제거가 가능하며, 내부에 부유형 방해판을 설치하여 오일 성분을 강제적으로 유수분리막 방향으로 유도하여 제거 효율과 안정성을 극대화하였다.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.171-176
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• 2016

신흥 선진국들의 급격한 에너지소비 증가와 청정에너지 자원의 고갈로 인해 현재 개발 단가가 높은 미개발 오일 가스 저유지를 개발하고 있는데 이들 오일 가스전은 다량의 부식성 황 화합물($H_2S$)과 $CO_2$, 부탄, 메르캅탄(mercaptan)등을 함유하고 있다. $H_2S$ 가스는 인체에 치명적인 영향을 미치는 독성가스 중 하나이며, $CO_2$ 가스는 지구 온난화에 영향을 가장 많이 미치고 있는 온실가스 중 하나이다. 이러한 유전과 가스전 개발에는 특수 장비와 작업을 안전하게 할 수 있는 고도의 기술력이 필수적이기 때문에 선진국들은 $H_2S/CO_2$ 가스를 함유하고 있는 사워가스/산성가스 처리와 제거기술을 개발하고 있다. 가스전의 가스(raw gas) 처리기술은 저유지의 특성 및 가스에 함유된 $H_2S$의 구성요소들에 의해 좌우된다. 여기서는 많은 양의 황산을 함유하고 있는 오일과 가스에 대한 효율적인 처리 및 처리 비용 그리고 분리장치 기술 및 생산시스템에 관한 문제에 대해서 서술하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.171-171
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• 2011

헬륨냉동계통은 연구용 원자로인 하나로에서 냉중성자를 생산할 수 있도록 설치된 수조내기기 내의 감속재인 수소가 정상적으로 열 사이펀을 유지하기 위한 주요 계통이다. 헬륨냉동계통은 헬륨가스를 압축하는 헬륨 압축부분과 헬륨가스를 팽창시켜 저온을 생성시키는 헬륨 팽창부분으로 나누어진다. 헬륨 압축부분은 두 개의 스크류가 맞물려 회전하면서 약 1.05 bar(a)의 헬륨가스를 최대 13 bar(a)까지 압축시키는 압축기가 있으며, 헬륨 팽창부분인 냉동박스의 팽창 터빈은 self-acting gas bearing에 의해 구동되며, 저온모드 운전 시작시 헬륨 압축부분에서 일부의 가스는 팽창 터빈 축(shaft)으로 유입되어 회전속도가 서서히 증가하면서 고속으로 회전하여 극저온의 헬륨가스(14~18 K)를 생성하는 주요 기기이다. 헬륨을 팽창하는 부분인 냉동박스 내로 헬륨 압축가스를 유입하기 전에 압축된 헬륨가스 내 불순물의 순도를 분석하여 냉동박스의 주요 부품인 팽창터빈의 운전에 영향을 미치지 않는 것이 가장 중요하다. 따라서 헬륨 저압측에 헬륨가스 내 불순물 즉, 수소($H_2$), 수분($H_2O$), 질소($N_2$), 탄화수소류(CxHy) 및 오일(Oilaerosol) 등의 함량을 분석하기위해 가스 분석기가 설치되어 있으며, 냉동박스 내로 유입되기 전에 헬륨압축에서 순환되는 가스 내 불순물인 수분, 질소, 탄화수소류 및 오일은 10 vpm 이하이어야 하며, 수소 함량은 0.1 % 이내이어야 한다. 헬륨 압축부분에서 순환되는 가스의 불순물이 요구 조건에 만족하도록 헬륨 고압측과 헬륨 저압측에 cryogenic adsorber를 설치하여 가스 내 불순물을 제거하는 가스순도제어 작업을 수행해야 한다. cryogenic adsorber를 사용하기 위해서는 장치 내의 불순 가스를 공정진공도(1.33 X $10^{-3}$ mbar) 이하로 진공배기하는 작업이 매우 중요하다. 이는 계통의 헬륨가스가 오염되지 않도록 하는 것으로 cryogenic adsorber 내에는 액체질소를 충전하여 액체질소 온도에 노출된 활성탄층을 헬륨가스가 흐르면서 수분, 질소, 탄화수소류 및 오일 등이 제거된다. 이 논문에서는 헬륨냉동계통의 가스 순도 제어 작업을 통해 헬륨가스의 순도가 요구조건 이하로 만족하며, 팽창 터빈의 운전에 영향을 미치지 않음을 기술하고자 한다.