• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.106.2-106.2
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• 2010

동식물성 기름과 메탄올의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 바이오디젤은 환경친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있어 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 부족과 가격 상승, 수급 불안정 등의 문제가 대두되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)과 새로운 오일 작물을 이용한 생산 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용 해외 열대작물 씨앗에서 착유한 식물성 오일을 정제하여 바이오디젤 원료유를 생산하는 과정에서 발생하는 폐기물(폐유, 폐수)의 경제적 처리 방안으로 유화유 제조 원료(벙커C유, 물)와 유화유 제조 첨가제(무기계, 유기계)로 활용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인지질(phospholipid), 유리지방산(free fatty acid) 함량이 기존 원료유보다 매우 높게 나타났다. 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산 수율을 감소시킨다. 고형물과 수분 역시 촉매반응에 악영향을 가지나 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하다. 유리지방산은 산촉매 에스테르화 반응에 의해 제거가 가능하다. 인지질은 탈검(degumming) 과정을 통해 제거하며 탈검은 수용성 탈검, 산 탈검, 세정 공정으로 구성된다. 착유한 원료유의 고형물을 제거 후 물과 수세하여 수용성 인지질을 수화하여 층 분리해 제거하고 상층의 오일은 추가적인 산 탈검을 수행한다. 그 뒤 세정을 통해 사용된 탈검제인 산과 추가적으로 수화된 인지질을 제거하게 된다. 이러한 3단계의 탈검 과정에서 하층으로 오일과 물이 폐기물로서 배출되며 본 연구에서는 배출 폐기물을 다시 층분리하여 오일층과 물 층으로 구분하여 유화유 제조에 사용되는 벙커C유, 물, 그리고 기존 유기계 및 무기계 유화제의 대체 가능성을 조사하였다. 유화 연료유는 기름과 물을 균일한 분산상으로 혼합한 연료유로 연소시 오일계 성분의 미연분을 감소시켜 연료 효율 제고와 배출가스 성상을 개선하기 위해 개발되어 왔다. 본 발표에서는 다양한 종류의 상용 첨가제 및 바이오디젤 원료유 생산 폐기물을 활용해 유화 연료유를 제조하였으며 각 유화유의 장시간의 상(phase) 안정성을 비교하였다. 바이오 폐기물 중에는 천연 계면활성제(surfactant)인 인지질이 다량 함유되어 있어 기존의 무기계 및 유기계 유화제보다 상 안정성이 우수하게 나타났으며 바이오디젤 원료유 생산 공정의 폐기물인 폐유과 폐수의 활용이 가능한 것으로 나타났다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.17 no.3
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• pp.65-73
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• 2013

Recently the exterior attaching reinforcement method is being often used by using FRP (Fiber Reinforced Polymer) as a method of strengthening concrete structure. this FRP exterior attaching reinforcement method has several advantages like high intensity, stiffness, good durability and easy installment comparing to its weight. but its structure is airtight covered by reinforcement material whose water permeability is low and water can't be discharged, thus it may provoke a damage to the structure after a long while. the main purposes of this study are to develop GFRP reinforcement material which can discharge the surface water properly and to measure its special functions. for this, we have changed the normal reinforcement material to water permeable structure and measured its water permeance modulus by an indoor test which shows the process of water permeance with the parameter of contained GFRP quantity. also tried to verify the measured value of the water permeance modulus in theory by analyzing the numbers on water permeance process. the test result showed that the biggest quantity of water, 0.5129 g/h $m^2$ was discharged when the fiber contained quantity reached at 75% and the tensile strength was also biggest by 476.6MPa at 75%, so it appeared that COSREM GP panel with 75% fiber contained quantity is the best in ventilation and structure.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.8 no.4
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• pp.391-400
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• 2012

Recently, the construction industry commonly uses FRP as a reinforcement material because of its material advantages. FRP attached reinforcement has various advantages such as high strength, stiffness, excellent durability and construction practicability comparing to its weight. However, external attachment of FRP is water-tighted with low water permeable material, not draining water, probably causing damages on a permanent structure. The study manufactured it through pultrusion and examined GP(glass fiber panel) of which material-mechanical properties are almost same as the existing FRP but durability and attachment performance are better by stationary experiments, testing load-deflection curve, destruction types and load-deflection relation under repetitive loading test. As a result of 2,000,000 fatigue tests, it did not result in the destruction and showed excellent permanent attachment and durability as it displays significantly low compressive strain of concrete.

• Journal of Energy Engineering
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• v.18 no.4
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• pp.213-220
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• 2009

The experimental characteristics for fry drying method was investigated using low-rank coal with a high moisture content. Final temperature, mixing ratio between coal and kerosene, content of coal or kerosene, total weight of the mixture and mixing methods were varied to find out the optimum conditions by measuring moisture of coal. Evaporation of the coal moisture was not completed below $120^{\circ}C$ of final temperature. The amount of moisture was not significantly different over $130^{\circ}C$. Coal moisture was easily evaporated by increasing coal content, which showed that the moisture evaporation could be significantly enhanced by the remove of evaporated moisture from kerosene rather than by heat transfer to the coal. High total weight of the mixture resulted in lowering moisture content of coal with long evaporation time. On the other hand, low total weight was difficult to reduce the moisture below a certain level, but could reduce evaporation time. Thus, it can concluded that kerosene content should be lowered to the extent maintaining the mobility of the mixture in order to enhance evaporation. It was also observed that evacuation and mixing by using nitrogen could improve drying of coal.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.9 no.3
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• pp.315-323
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• 2013

Recently, FRB is being used more as reinforcement of RC beam thanks to its material advantages in construction industry. The external attachment reinforcement of FRP is a construction method with advantages such as high strength, stiffness, excellent durability and construction practicability, despite of its weight. However, the reinforcement has a disadvantage to cause damage on permanent structure as its structure is water-tight by low water permeability reinforcement, preventing water from draining outside. The study attempted flexural failure test for GP of which material properties are equally same as the existing FRP and that with permeability, shows good binding with the concrete structure, durable performance and durability, comparably analyzing the improvement of durability and ductility according to changes of fiber contents of composite strip.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.27 no.3
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• pp.77-83
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• 2023

Energy consumption is increased by rapid industrialization. As a result, climate change is accelerating due to the increase in CO₂ concentration in the atmosphere. Therefore, a shift in the energy paradigm is required. Hydrogen is in the spotlight as a part of that. Currently 95% of hydrogen is fossil fuel-based reforming hydrogen which is accompanied by CO₂ emissions. This is called gray hydrogen, if the CO₂ is captured and emission of CO₂ is reduced, it can be converted into blue hydrogen. There are 3 technologies to capture CO₂: absorption, adsorption and membrane technology. In order to select CO₂ capture technology, the analysis of the exhaust gas should be carried out. The concentration of CO₂ in the flue gas from the hydrogen production process is higher than 20%if water is removed as well as the emission scale is classified as small and medium. So, the application of the membrane technology is more advantageous than the absorption. In addition, if LNG cold energy can be used for low temperature CO₂ capture system, the CO₂/N₂ selectivity of the membrane is higher than room temperature CO₂ capture and enabling an efficient CO₂ capture process. In this study, we will analyze the flue gas from hydrogen production process and discuss suitable CO₂ capture technology for it.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.32 no.4
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• pp.442-448
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• 2021

Flow field is an important parameter for polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) performance to have an effect on the reactant supply, heat and water diffusion, and contact resistance. In this study, PEMFC performance was investigated using Cu foam flow field at the cathode of 25 cm² unit cell. Polarization curve and electrochemical impedance spectroscopy were performed at different pressure and relative humidity conditions. The Cu foam showed lower cell performance than that of serpentine type due to its high ohmic resistance, but lower activation and concentration loss due to the even reactant distribution of porous structure. Cu foam has the advantage of effective water transport because of its hydrophobicity. However, it showed low membrane hydration at low humidity condition. The metal foam flow field could improve fuel cell performance with a uniform pressure distribution and effective water management, so future research on the properties of metal foam should be conducted to reduce electrical resistance of bipolar plate.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.115-115
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• 2017

2013년 국내 시설(비닐, 유리 온실)에서 재배되는 토마토, 풋고추, 파프리카의 생산량은 총 632,315 톤으로 잎, 줄기 등 발생되는 부산물은 수확량의 약 30%에 해당되는 189,695 톤으로 추정되며 대부분 노지에 방치 유실되거나, 소각 처리된다. 본 연구에서는 이처럼 단순 폐기되는 농업폐기물을 재활용한 고형연료 제조에 필요한 건조장치를 개발하고 실험을 통해 그 성능을 확인하고자 하였다. 연구를 위해 건조용량 100 kg/hr인 실험실용 건조기를 제작하였다. 경상남도 진주시 농업기술원 온실에서 재배되는 파프리카, 토마토, 딸기, 가지, 고추 등의 부산물을 실험원료로 사용하였다. 원료성상, 원료이송방식, 송풍량, 건조온도, 건조시간에 따른 부산물 건조특성을 파악하였다. 원료를 비교적 짧게 절단하고 열풍이 배출되는 다공판위를 견인형 컨베어로 이송시키는 형태의 경우 건조실험 결과 세절된 원료에서 추출된 내부 수분이 외부로 유출되어 원료들 사이의 공극을 채워 건조공기가 원료층을 통과하지 못하게 하고, 특히 $100^{\circ}C$ 이상 고온에 노출되는 경우 원료표면에 잔류하는 유출 수분이 건조되면서 막을 형성하여 내부 원료들은 전혀 건조가 되지 못하는 현상이 관측되었다. 이러한 원료내부의 공극형성 불량으로 국부적으로 공기가 통과되는 부분만 집중적으로 급격한 건조가 진행되고 공급된 건조공기 대부분이 이 부분으로 유출되어 효과적인 건조가 전혀 진행되지 못하였다. 피건조물 사이의 공극형성을 위해 원료를 절단하지 않고 수행한 건조실험 결과 건조 풍량 및 온도에 따라 건조속도 및 처리용량이 다르게 나타나는 것을 알 수 있다. 특히 송풍량과 압력을 증가 시킨 건조 결과로 건조 상하층 간 불균일 건조 해소 및 건조속도, 건조능력에서 연구목표 치를 상회하는 결과를 보여준다. 특히 건조공기온도 $150^{\circ}C$ 이하에서 풍량을 증가시켜서 원하는 건조작업 수행이 가능함을 확인할 수 있었다.

• Food Science of Animal Resources
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• v.30 no.1
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• pp.102-109
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• 2010

Imitated cheese was prepared from whole milk powder and fermented milk and the moisture content, general components, noncasein nitrogen, nonprotein nitrogen and free amino acids were analyzed to determine the optimal ripening conditions needed to produce imitated cheese that was similar to natural cheese. The moisture content of the imitated cheese was 40.27% one day after being produced. The cheese was ripened using two different methods; at $12^{\circ}C$ with vacuum sealing and at $12^{\circ}C$ and 95% RH with a spray of Penicillium camemberti. The lactose content decreased rapidly from 24.64 to 5.43% at the $4^{th}$ wk of ripening when it was ripened with Penicillium camemberti. The degradation of protein by mold ripening in the imitated cheese was more rapid than that of vacuum sealing. The flavor and body texture were optimal at the $4^{th}$ wk ripening. The noncasein nitrogen and nonprotein nitrogen content increased from 28.10 to 54.05, and from 6.58 to 23.06 mg/mL, respectively, when ripened with P. camemberti. When the cheese was ripened at $12^{\circ}C$, 95% R.H with P. camemberti after 4 wks, all free amino acids increased significantly except asparagines. The total free amino acid and bitter amino acid concentrations increased from 8.40 to 34.87, and from 1.53 to 10.02 nmol/mg, respectively. When the imitated cheese was prepared, the protein degradation and flavor of the cheese was better when ripened with P. camemberti.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.589-593
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• 2007

재생 가능한 자원인 동식물성 기름을 원료로 제조되는 수송용 연료 바이오디젤은 낮은 대기오염물질 배출과 $CO_2$ Neutral 특성으로 환경친화적인 연료로 인정을 받으며 전세계적으로 그 생산량이 급격히 증가하고 있다. 대부분의 상용화 공정은 염기촉매를 이용한 전이에스테르화 반응에 근거하고 있으며 높은 생산성을 위해 연속 공정을 채택하고 있다. 원료유 중의 유리지방산(free fatty acid, FFA)은 염기 촉매와 반응하여 지방산염(Soap)과 수분을 생성하며 반응촉매의 투입양을 증가시카고 반응 후에 글리세롤과 지방산 메틸에스테르와의 분리를 어렵게 만든다. 높은 수율과 후속공정의 부하를 줄이기 위해서는 식물성 원료유 중의 FFA는 고체 산촉매 하에서 메탄올과 에스테르화 반응시켜 전환 제거되어야 한다. 본 연구에서는 고체산 촉매인 Amberlyst-15을 충전한 4단 PBR(Packed Bed Reactor, 충전율 60%(v/v))에서 반응시간과 반응온도에 따른 대두원유의 전처리 효율을 조사하였으며 최적 전처리 조건을 도출하였다. 최적 전처리 조건에서 대두원유는 초기 산가 1.6에서 0.4-0.6으로 연속 전처리할 수 있었다. 본 연구에서는 연속 흐름 반응기인 PFR(Plug Flow Reactor)와 4단 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)에서 균질계 촉매인 KOH 존재하에 대두유와 메탄올과의 전이에스테르화 반응 특성을 조사하였으며 각 연속 반응시스템에서 최적 운전 조건을 도출하였다. PFR 반응기에서 반응온도, 반응시간, 반응물 흐름방향, static mixer(SM) 개수에 따른 반응특성을 조사한 결과, PFR에서의 최적 반응조건은 하향류 흐름 방향과 3개의 SM를 설치한 조건에서 반응시간 5.8분, 반응온도 90$^{\cdot}C$, 메탄올:오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%로 도출되었다. CSTR 반응기에서는 반응온도와 체류시간에 따른 반응특성을 조사하였으며 최적반응 조건으로 반응온도 80$^{\cdot}C$, 메탄올/오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%, 체류시간 18.4분, 교반속도 250rpm로 조사되었다.