• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2005.10a
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• pp.39-44
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• 2005

In HANARO, a multi-purpose research reactor of 30 MWth, the emergency water supply system consists essentially of an emergency water storage tank located in the level of about thirteen meter (13 m) above the reactor core, a three inch ('3\%') diameter water injection pipe line including injection valves from the tank to the reactor cooling inlet pipe and a test loop to do periodic system performance test. When the water level of the reactor pool comes down to the extremely low due to a loss of reactor pool water accident the emergency water stored in the tank should be fed to the core by the gravity force and at that time the design flow rate is eleven point four kilogram per second (11.4 kg/s). But it is impossible periodically to measure the injection flow rate under the emergency condition because the normal water level should be maintained during the reactor operation. This paper describes a flow network analysis to simulate the flow rate under the emergency condition. As results, it was confirmed through the analysis results that the calculated flow rate agrees with the design requirement under the emergency condition.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.2
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• pp.248-254
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• 2016

Efficacious wastewater treatment is essential for increasing sewage sludge volume and implementing strict environmental regulations. The operation cost of sludge treatment amounts up to 50% of the total costs for wastewater treatment plants, therefore, an economical sludge destruction method is crucially needed. Amid several destruction methods, wet air oxidation (WAO) can efficiently treat wastewater containing organic pollutants. It can be used not only for sludge destruction but also for useful by-product production. Volatile fatty acids (VFAs), one of many byproducts, is considered to be an important precursor of biofuel and chemical materials. Its high reaction condition has instituted the study of gravity pressure reactor (GPR) for an economical process of WAO to reduce operation cost. Simulation of subcritical condition was conducted using Aspen Plus with predictive Soave-Redlich-Kwong (PSRK) equation of state. Conjointly, simulation analysis for GPR depth, oxidizer type, sludge flow rate and oxidizer injection position was carried out. At GPR depth of 1000m and flow rate of 2 ton/h, the conversion and yield of VFAs were 92.02% and 0.17g/g, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.122-122
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• 2014

수중방전을 환경분야에 적용하기 위한 플라즈마 부상법이 개발되었다. 플라즈마 부상법은 물 속에서 발생시킨 플라즈마가 가지고 있는 주요특성 중 물리적 특징인 쇼크웨이브, UV조사, 버블생성 등과 화학적 특징인 OH라디칼 및 염소산화물 생성 등을 이용하여 물 속에 존재하는 용존성 및 입자성 물질을 부상분리 기법으로 제거하는 공법이다. 유기물을 제거하는 기작으로는 침전, 여과, 분해 등이 있고, 이를 구현하기 위한 공정으로 중력침강법, 부상분리법, 멤브레인법, 미생물법 등이 있다. 이 중에서 가압공기부상법은 침강법에 비해 부지면적을 적게 소모하고 처리시간이 50% 이상 감소되는 특징이 있다. 가압공기부상법은 물 속에 공기를 과포화시킨 후 노즐을 통해 재분사할 때 발생하는 압력차에 의해 미세기포가 발생함을 이용하여 유기물을 분리하는 공법이다. 그러나, 가압용 장비 및 반송수가 필요하고, 미생물분리는 불가능한 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 미생물살균과 유기물 분리가 동시에 일어나는 플라즈마를 이용한 부상분리기법을 개발하였다. 본 연구에서는 난분해성 용존유기물인 휴믹산 100 mg/L의 플라즈마 공기부상법에 의한 제거능을 확인하였다. 용존성 휴믹산을 입자성 물질로 전환하여 플록을 형성시키고자 알루미늄설페이트(Al2(SO4) $3{\cdot}18H2O$)를 100 mg/L 주입하였고, 침출수와 같이 염도가 높은 물을 모사하고자 35 g/L의 염화나트륨을 첨가한 상태에서 방전을 실시하였다. 방전에 사용된 전원은 EESYS사에서 제작한 펄스형 고전압 전원장치를 사용하였고 최대 15 kW의 출력 중 6 kW의 전력을 인가하였다. 전극 한 개는 2 mm 텅스텐봉을 세라믹튜브로 감싼 구조로 총 사용전극은 28개이다. 전극 한 개당 대략 200 Watt의 전력이 소모되며 이 때 최대의 버블이 생성됨을 확인하였다. 전극 1개에서 생성되는 버블의 부피는 14 mL/min 로 측정되었다. 버블의 크기는 평균 70 um이고 가압공기부상법에서 최적공기크기로 제시하고 있는 40~80 um 의 버블은 약 80% 가량 생성된다. 본 연구에서 사용된 반응시스템에서의 물의 높이는 약 500 mm 이고 전체 40 L의 수조가 3개의 벽으로 분리되어 4개의 수조로 분리되었다. 각 수조는 하부에 7개의 전극을 포함하고 있다. 플라즈마 발생시 생성되는 기포는 약 1분 방전 후에 포화농도에 도달하며 방전종료 후 약 4분간 수체 내에 남아있게 된다. 이를 공정에 적용하여 1분 방전 및 4분 휴지의 순서로 플라즈마를 인가하였다. 휴믹산 용액의 유량을 2 lpm 으로 운전하였을 때 최종 처리율은 94% 이고 이때의 대장균 살균능은 99%이다.