• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.149-156
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• 2013

본 논문에서는 미세먼지를 제거하기 위하여 설계된 Multi Inner Stage(MIS) 사이클론을 대상으로 입자 제거 효율에 대한 모의실험을 수행하고, 실제 입자에 대한 제거 효율을 확인하고자 하였다. 배출부는 -1,000Pa의 음압조건으로 설정하고, 전산유체해석 프로그램인 STAR-CCM+의 난류 모델과 lagrangian method를 이용하여 $5{\mu}m$와 $10{\mu}m$ 입자에 대해 해석을 실시한 결과, 각각 55.7%와 64.1%의 집진효율을 보였다. 해석 결과와 MIS 사이클론 장비의 실제 입자에 대한 제거 효율의 비교를 위하여 열반응기(heat reactor)를 이용해 $SiO_2$ 입자를 생성시켜 실험을 수행하였다. 실제 생성된 $SiO_2$ 입자의 제거 효율 실험에서는 유량에 따라 63~76% 집진효율을 나타냈다. 전자주사현미경(SEM; scanning electron microscope)과 광대역 미세먼지입자 측정기(WAPS; wide range aerosol particle spectrometer)를 이용하여 실제 생성된 $SiO_2$ 입자의 크기는 15~30nm인 것으로 검증하였다. 이에 일반 상용 알루미나 입자($5{\mu}m$, $10{\mu}m$, 그리고 $20{\mu}m$)를 대상으로 MIS 사이클론의 입자 제거효율 실험을 재차 수행한 결과, 76~95% 정도의 제거효율을 보임으로써 유동 해석보다 실제 실험이 더 높은 제거효율을 보인다는 것을 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.158-158
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• 2003

• 공업화학
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• 제18권2호
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• pp.126-129
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• 2007

원할한 교통망 요구에 따라 도로의 확충이 요구되고, 산악지형이 많은 국토의 특성을 고려할 때 터널이 많이 요구된다. 이러한 터널 공사에서 많은 오염 물질은 천공, 발파, 버럭처리 숏크리트 과정에서 발생되었다. 특히 급기 팬만을 가동 할 경우 분진과 같은 오염물질은 발파 후 4 h이 지나도록 $5000{\mu}g/m^3$ 이상을 나타내었으며, 발파 직후에는 높은 분진 농도로 인하여 30 min 이상 작업을 중단할 수밖에 없었다. 또한 건식 집진기를 가동 할 경우에도 일정 시간 까지는 분진의 제거는 가능하였으나 발파 후 3 h이 지나면 집진 효율이 없는 것으로 나타났다. 본 논문 에서는 분진입자들의 거동과 분진제거장치의 사용에 대해 중점적으로 연구하였다. 또한 건식집진기와 습식집진기의 사용에 있어 각각에 대한 집진제거효율을 비교검토하는 것이 매우 중요하다 결론을 얻었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.485-492
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• 2013

일반과 변형구조의 싸이클론에서 입자흐름의 체류시간분포 특성을 통해 선회강도, 난류성 에디, 벽면 바운싱에 의한 고체흐름의 역혼합과 2단 선회류 약화기의 직경이 집진효율에 미치는 영향을 고찰하였다. 변형구조 싸이클론(S = 13, 15cm)에서 플라이애쉬의 집진효율이 일반 싸이클론보다 높게 나타났다. 변형구조의 싸이클론에서 집진효율은 2단 선회류 약화기의 직경(S)이 13cm에서 가장 높게 나타내었다. 글라스비드의 체류시간분포에 대한 분산과 평균 체류시간은 선회강도와 난류성 에디로 인해서 2단 선회류 약화기의 직경이 증가할수록 증가하였다. 변형구조의 싸이클론에서 고체 흐름의 역혼합은 기체 유입속도가 증가할수록 증가하였고 일반 싸이클론보다 높게 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권10호
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• pp.1442-1449
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• 2003

We investigated the amount of the toxic gases emitted from the Electrostatic Precipitators(ESPs), which are currently used as the indoor air cleaners. The existing wire-to-plate(WTP) and neddle-to-plate(NTP) types of ESP designs are considered as the experimental corona dischargers. Using the voltage, the polarity of wire, the number of needles of NTP as the input variables, we studied the generation characteristics of ozone and $NO_{x}$ and the particle removal efficiency in the ESPs. As the results, we found out that the concentration of ozone, $NO_{2}$ and $NO_{x}$ is increased with increasing the voltage and the number of needles, but the amount of NO is decreased. And we observed that the generation rates of ozone and $NO_{x}$ are mainly related with the corona region through the photographs. Finally the experimental results showed that the particle removal efficiency of ESP with WTP type charger is more superior to that with NTP type chargers at the same voltage.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.151-158
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• 2007

Filtration studies, using simulated test nanoparticles or diesel nanoparticles, have been performed about Inconel foam filters for DPF combined with electrostatic precipitation. The simulated test particles were synthesized by laser ablation in the nitrogen atmosphere at the standard condition. The diesel particles were exhausted from the diesel engine driven on the condition of idle or load mode. Filtration efficiency of the metal foam filter is very low because most of particles are penetrated through the large pores of filter. However, the efficiency was considerably improved by applying the electric field to the filter and/or charging the nanoparticles. Nevertheless, the pressure drop of filter hardly increased because the filter-pores were not clogged by deposited particles and kept open.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제11권2호
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• pp.47-55
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• 2015

This study compares the results of collection efficiency of difference gas temperature in cyclone dust collector. The previous researcher's experiment results were used to confirm the reliability of CFD(Computational Fluid Dynamics) model. Based on this verified CFD model, we extended the analysis on the cyclone dust collectors. In CFD study, we used RNG k-epsilon model for analysis of turbulence flow, fluid is air, the velocity at inlet is 10 m/s, the temperature of air is $20^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $600^{\circ}C$ and $1000^{\circ}C$. As the temperature decreases, the average velocity of outer vortex and collection efficiency is increased, showed the highest collection efficiency at $20^{\circ}C$. It can be inferred smooth flow in cyclone dust collector is difficult because air viscosity increases as temperature increases. The power required at $1000^{\circ}C$ is almost 18 times greater than that of $20^{\circ}C$ to get the similar collection efficiency.

• 설비공학논문집
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• 제20권2호
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• pp.144-153
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• 2008

A numerical analysis has been carried out to examine the flow characteristics and the collection efficiency for fine particles in a cyclone using Computational Fluid Dynamics (CFD) technique. The cyclone with the cylinder diameter of 60 mm has been considered for the investigation of the particle collection in a relatively smaller cyclone with somewhat higher inlet air velocities. Fundamental air flow patterns for different inlet velocities have been calculated and then the motions of particles of different sizes have been obtained. The calculated collection efficiencies for fine particles are compared with the experimental results, which shows a good agreement. The current result can be used for the design of cyclones with high collection efficiency.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제19권4호
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• pp.145-154
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• 2023

Granular bed filters are widely used to remove particulate matter in flue gas and are filled with various shapes of packing material. The packing material plays an important role in determining the overall collection performance, such as pressure drop and collection efficiency. The pressure drop of a granular bed filter has been calculated using the Ergun equation, while the collection efficiency has been predicted using the log-penetration equation based on the single sphere theory. However, a prediction equation of collection efficiency for a granular bed filter filled with non-spherical packing materials has not been suggested yet. Therefore, in this study, three different shapes of packing materials (sphere, cylinder, and irregular) were prepared to propose a prediction equation. The pressure drop and collection efficiency in a granular bed filter filled with each shape of packing material were measured experimentally and compared with theoretically predicted values. We found that experimentally measured pressure drops matched well with values theoretically predicted using the Ergun equation considering the shape factor. However, experimental collection efficiencies were higher than theoretical ones predicted by the log-penetration equation using the single sphere theory. We modified the log-penetration equation by employing a shape factor and found a good relationship between experimental and theoretical collection efficiencies.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.506-512
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• 2018

가정과 요식업 사업장에서 발생하는 미세먼지는 전체 미세먼지 배출량의 약 4%정도로 낮은 비율을 차지하고 있다. 하지만 요식업 사업장에서는 일시적 미세먼지 농도가 최대 60배 가까이 측정될 만큼 오염농도의 변화율이 매우 높다. 비산업 연소 사업장에서 발생하는 오염 물질은 입자상 미세먼지와 가스상 유기화합물로 구성되며, 이 오염물질을 제거하기 위해서 여러 집진원리 중 가스상 물질과 입자상 물질의 동시 제거에 효과적인 시스템인 세정집진을 적용하였다. 이는 이류체 분무 노즐을 이용한 가압수식 액체 분사 방법으로 브라운 운동의 확산 포집의 확률을 높인 방법이다. 제작된 미세먼지 제거 장치를 이용하여 노즐 분무 기압 조건과 각도 등에 따른 미세먼지 집진 시스템의 집진 효율성을 분석하였으며, 그 결과 미세먼지와 가스상 유기화합물 제거효율이 90% 이상을 만족하는 것을 확인하였다. 개발된 시스템은 기존 사업장 후드 시스템에 별도의 설치비용 없이 미세먼지 집진 제거가 가능하여 향후 높은 활용성이 기대된다.