• 한국추진공학회지
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• 제8권4호
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• pp.16-25
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• 2004

구리분말 소결윅 히트파이프의 열수송 한계를 예측하는 이론적 해석을 수행하였다. 히트파이프의 직경은 8 mm이고 물을 작동유체로 사용하였다. 입자의 직경을 대표적인 5 가지로 분류하여 각각의 유효 모세관 반경($r_c$) 기공률($\varepsilon$), 투파율(K)을 토대로 작동온도와 윅 두에 그리고 경사각에 따른 모세관압력과 열수송 한계, 열저항을 분석하였다. 소결윅의 모세관한계는 입자 직경이 크고 윅 두께가 증가하며 작동온도가 높을수록 증가했다 기공률과 모세관 반경이 증가할수록 열수송 한계가 높아졌으며, 윅 두께가 증가함에 따라 열저항이 크게 상승하였다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제20권2호
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• pp.25-33
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• 2024

Suspension of particulate matter (PM) in indoor spaces, which increases risk of negative impact on occupants' health from exposure to PM, is influenced by humidity level in the indoor environment. The goal of this study is to investigate the property of size-resolved PM suspension in accordance with the relative humidity through simulation chamber experiments which reflect the indoor environmental characteristics. The relative humidity of simulation chamber is adjusted to 35%, 55% and 75% by placing it inside a real-size environmental chamber which allows artificial control of climatic conditions (e.g., temperature, humidity). At the respective humidity conditions, PM suspension concentration caused by occupant walking is analyzed by particle size (0.5-0.8, 0.8-1.0, 1.0-2.5, 2.5-3.5, 3.5-4.5, 4.5-5.5, 5.5-8.0, and 8.0-10 ㎛). Irrespective of the particle size, the suspension concentration reveals a decreasing tendency as the relative humidity increases. Furthermore, a one-way analysis of variance (one-way ANOVA) test statistically verifies that the suspension concentration has a significant difference depending on the indoor relative humidity level. In addition, as the relative humidity increases, a proportion of the suspended particles with 0.5-2.5 ㎛ diameter decreases, while that with 2.5-3.5 ㎛ diameter increases. The reason is considered that the humidity has an effect on adhesion and coagulation forces of the particles.

• 대한환경공학회지
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• 제30권3호
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• pp.302-313
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• 2008

본 연구는 포항지역 대기 중 PM$_{2.5}$의 물리 화학적 성분들의 농도분포특성을 파악하여 PM$_{2.5}$에 대한 배출원 기여도를 정량적으로 추정하고 PM$_{2.5}$농도 변동에 영향을 미치는 배출원을 알아보고자 하였다. 시료채취지점은 포항지역 내의 대조적인 두 지점인 공업지역과 주거지역에서 각 1개 지점을 선정하였다. 시료채취는 2003년 3월부터 12월에 걸쳐서 계절별 10$\sim$15일 동안 고용량공기시료채취기를 이용하여 24시간 연속 채취였다. PM$_{2.5}$ 시료에 함유된 화학성분들은 산추출하여 ICP와 이온크로마토그래피로 분석하였다. PM$_{2.5}$의 전체평균은 공업지역이 36.6 $\mu$g/m$^3$, 주거지역에서 30.6 $\mu$g/m$^3$로 나타났다. 계절별로는 두 지점 모두 봄철에 가장 높은 농도를 보이고 있으며 다음으로 겨울철, 가을철, 여름철의 순으로 나타났다. 두 측정지점에서 PM$_{2.5}$ 중 가장 많이 함유된 화학성분들은 이차생성입자를 형성하는 성분인 NO$_3^-$, SO$_4^{2-}$으로 나타났으며 각각의 농도는 공업지역에서 4.2 및 8.6 $\mu$g/m$^3$, 주거지역에서 3.7 및 6.9 $\mu$g/m$^3$로 나타났다. 반면, 공업지역에서는 Fe, Mn, Cr 등의 금속성분 농도가 주거지역에 비해 상당히 높게 나타나 공업지역이 철강산업의 영향을 반영하고 있는 것으로 추측된다. 포항지역 대기 중 PM$_{2.5}$의 농도 변동에 미치는 주요 영향인자를 파악하기 위하여 주성분 분석 및 다중회귀분석을 실시한 결과, 공업지역과 주거지역에서 가장 중요한 변수는 도로 비산먼지와 이차생성입자인 것으로 나타났으며, 이들 변수의 변동이 전체 PM$_{2.5}$ 농도변동에 가장 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 또한 포항지역 PM$_{2.5}$에 대한 주요 발생원의 기여도를 평가하기 위하여 CMB 모델링을 수행한 결과 공업지역의 경우 기여도가 큰 발생원은 토사 및 도로상의 비산먼지로 나타났고 그 다음으로 이차생성입자, 자동차, 해염입자, 금속산업의 순을 보였으며 주거지역도 이와 유사한 양상을 보였다. 이와 같은 결과를 토대로 국내에서 측정된 먼지시료를 대상으로 CMB 모델링 수행 시 그 적용한계성과 문제점 등을 고찰하였다.

• 한국연소학회지
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• 제18권1호
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• pp.21-26
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• 2013

In the Shell coal gasification process, the syngas produced in a gasifier passes through a syngas cooler for steam production and temperature control for gas cleaning. Fly slag present in the syngas may cause major operational problems such as erosion, slagging, and corrosion, especially in the upper part of the syngas cooler (gas reversal chamber, GRC). This study investigates the flow, heat transfer and particle behaviors in the GRC for a 300 MWe IGCC process using computational fluid dynamics. Three operational loads of 100%, 75% and 50% were considered. The gas and particle flows directly impinged on the wall opposite to the syngas inlet, which may lead to erosion of the membrane wall. The heat transfer to the wall was mainly by convection which was larger on the side wall at the inlet level due to the expansion of the cross-section. In the evaporator below the GRC, the particles were concentrated more on the outer channels, which needs to be considered for alleviation of fouling and blockage.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권9호
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• pp.1175-1184
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• 2000

Effects of porous wind fences on the wind erosion of particles from a triangular sand pile were investigated experimentally. The porous fence and sand pile were installed in a simulated atmospheric boundary layer. The mean velocity and turbulent intensity profiles measured at the sand pile location were well fitted to the atmospheric boundary layer over the open terrain. Flow visualization was carried out to investigate the motion of windblown sand particles qualitatively. In addition, the threshold velocity were measured using a light sensitive video camera with varying the particle size, fence porosity $\varepsilon$ and the height of sand pile. As a result, various types of particle motion were observed according to the fence porosity. The porous wind fence having porosity $\varepsilon$=30% was revealed to have the maximum threshold velocity, indicating good shelter effect for abating windblown dust particles. With increasing the sand particle diamter, the threshold velocity was also increased. When the height of sand pile is lower than the fence height, threshold velocity is enhanced.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.487-492
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• 2008

본 논문은 유동층반응기에서 메탄 열분해에 의한 수소 생산과 탄소 생성에 대한 연구를 수행하였다. 환경에 대한 영향을 최소화한 상태에서 one-step에 의한 메탄의 전환반응을 메탄 분해촉매활성에 영향을 미치는 인자에 대하여 연구하였다. 측정된 압력요동특성치의 해석을 통하여 유동층 열분해촉매의 유동화현상을 측정하였으며, 유동화특성에 따른 메탄열분해능을 측정하였다. 메탄의 분해능는 생성되는 수소의 농도로부터 측정하였다. 유동층의 특성인 층내 입자 이동성, U-Umf, 마모, 비산유출, 유동화가스의 효율밀도에 따른 분해효율에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권5호
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• pp.79-87
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• 2019

With desires for safe food, there is growing concern that pesticide spray drift will expose people, plants, and the environment to pesticide residue and potential negative effects thereof. For highly efficient, safe spray application, technologies for measuring the spray drift should be developed and improved with some urgency. This study investigated the applicability of two optical particle counters (OPCs), which are mostly used to measure airborne particle mass concentration, for measurement of airborne pesticide spray drift. Experiments were conducted in a controlled laboratory and an ash tree orchard to evaluate the handiness and accuracy of two OPCs, OPC 1 and OPC 2. The experimental results indicated that the OPC 1 was better applicable to the measurement of spray drift in the field while the use of the OPC 2 was limited due to its narrow range of measurable droplet sizes. The readings of the OPC 1 produced highly accurate results ($R^2=0.9637$) compared to the actual spray drift. For better application of OPCs, this study suggests the OPCs should be positioned properly to inhale spray droplets of the appropriate size and concentration.

• 환경영향평가
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• 제29권4호
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• pp.252-271
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• 2020

본 연구에서는 대불산업단지 내 14개 지점에서 채취한 도로먼지의 입도, 중금속 성분, 자기특성 등 물리 화학적 특성을 파악하고, 오염도 평가를 통해 주변 환경에 미치는 영향에 대한 고찰을 시행하였다. 도로먼지 내 금속농도는 Fe>Zn>Cu>Pb>Cr>Ni>As>Cd>Hg 순이었으며, 중금속류 오염은 연구지역의 주요 산업 및 교통 활동에 영향을 받은 것으로 나타났다. 도로먼지 내 중금속 원소와 입도와의 상관관계 분석결과는 Fe 및 모든 분석된 원소가 서로 유의한 상관관계를 가지며, 입자크기와는 유의한 음의 상관성을 가짐을 보여주었다(p<0.05). 그러나 큰 금속 입자들의 노면 유입으로 인해 일부 금속의 경우 >1000 ㎛의 입자의 중금속류 농도가 가장 높았으며, 이 분율의 단위면적당 오염부하량이 다른 입도분율보다 높았다. 도로먼지에서 자성입자의 분리 후 Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb의 농도 수준이 전체의 85(As)-22(Ni)%로 감소함을 알 수 있었다. 연구지역 도로먼지의 평균 중금속 오염도는 3지역 토양환경 우려기준을 초과하지 않아 우려할 수준은 아닌 것으로 나타났으나, 일부 지점의 경우 Zn 농도 기준을 초과해 재 비산이나 비점오염유출 등을 통해 도로먼지가 주변 환경에 미치는 영향과 효과적 관리방법에 대한 더욱 자세한 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.642-650
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• 2020

순환유동층 보일러에서 유동 입자들의 순환 경로는 연소로에서 비산된 입자들이 사이클론에서 포집되어 비기계적 밸브인 실포트(Sealpot)를 거쳐 연소로로 재순환하는 일반적인 경로를 갖는다. 그러나, 유동 입자들로부터 열을 추가적으로 흡수하기 위해 유동층 외부열교환기(FBHE; Fluidized Bed Heat Exchanger)가 설치된 경우, 실포트의 일부 입자들은 FBHE를 거쳐 연소로로 재순환하는 경로를 갖게 된다. 이때 기포유동층 영역으로 운전되는 FBHE는 실포트로부터 유입되는 고온(800~950 ℃)의 입자들의 유동 특성에 따라 열교환 튜브의 국부적 가열로 인한 손상 및 hot spot에 의한 입자들의 고온 뭉침(agglomeration)이 발생할 수 있어 순환유동층의 안정적 조업에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 국내 D 순환유동층 보일러의 FBHE에 대한 운전자료 분석 및 바라쿠다를 통한 CPFD(Computational Particle Fluid Dynamics) 해석을 통해 구조적 문제로부터 발생하는 열흐름의 불균일성을 밝혀내었다. 실제 D 순환유동층의 FBHE 열교환 튜브 온도는 실포트의 고체온도 변화와 가장 밀접한 상관관계를 나타내었으며, FBHE 내의 열흐름의 불균일성은 FBHE의 조업 유속의 증가(0.3→0.7 m/s)로는 그 불균일성을 해소하기 어려운 것으로 나타났다. 그러나, FBHE로 유입되는 고온 입자들에 대한 사전 혼합 영역(Premixing Zone)이 설치된 경우와, 연소로로 재순환되는 입자 배출 라인의 대칭화를 통한 구조변경 시, 입자 혼합의 증대와 더불어 열흐름의 불균일성은 상당 부분 감소하는 것으로 고찰되었다. 이에, FBHE의 구조 최적화가 열교환 성능 및 운전 안정성을 확보하는 대안임을 제시하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제25권2호
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• pp.42-53
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• 2020

본 연구에서는 광양만 유역 국가산업단지와 컨테이너 부두 유역의 입자크기별 도로축적퇴적물(Road-deposited sediments; RDS)과 해양퇴적물 내 중금속 오염현황 파악과 잠재적인 오염원으로써의 RDS의 영향을 연구하였다. RDS의 경우 아연(Zn)의 농도가 2,982 mg/kg으로 매우 높았으며, 크롬(Cr)>니켈(Ni)>납(Pb)>구리(Cu)>비소(As)>카드뮴(Cd)>수은(Hg)의 순이었다. RDS의 중금속 농도는 입자가 세립할수록 증가하였으며, 금속폐기물을 취급하는 산업시설 주변에서 상대적으로 높은 농도를 보였다. 125 ㎛ 미만의 입자에서 아연(Zn)이 가장 높은 오염도(very high enrichment)를 나타냈고, Cr, Cd, Pb은 심각한 수준의 오염도(significant enrichment)를 보였다. 한편, 해양퇴적물 내 중금속 농도는 대부분 국내 "주의 기준(threshold effect level, TEL)" 이하였으나, 2010년 이후 Zn의 평균농도가 30~40% 증가하였다. 연구지역 도로노면 내 Zn, Cd, Pb 등은 강우시 쉽게 비점오염의 형태로 유출가능한 125 ㎛ 미만이 전체의 54%를 차지하는 것으로 나타났다. 특히 아연(Zn)의 경우, 연구지역의 교통 뿐만 아니라 산업활동에 사용된 아연도금의 부식에 의한 영향을 크게 받는 것으로 판단된다. 중금속 농도가 높은 세립한 RDS는 바람, 차량이동에 의해 재비산되어 대기 뿐만 아니라 강우시 인근 환경에 크게 영향을 미칠 수 있기 때문에 주변 환경 및 생태계에 미치는 영향에 대한 추가적인 연구가 필요하다.