• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.622-627
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• 2017

본 연구에서는 실물형 연소기와 동일한 연소 및 음향 공진 조건을 가질 수 있는 축소형 모델 연소기의 추진제 공급부 매니폴드의 수치해석을 진행하였다. 비원통형 연소기의 형상을 고려한 일렬형 다중 인젝터로 구성된 헤드를 대상으로 해석하였으며 매니폴드의 형상과 유입유로의 개수 및 형태에 따라 해석결과를 분석했다. 메인추진제의 매니폴드 형태는 재순환영역이 적고 제작이 용이할 수 있게 원형으로 구성하였다. 액체산소는 유동을 균일하게 공급하기 위해 distributor를 구성하였고 케로신은 직접 화염면이 닿는 곳이기 때문에 재순환영역을 최대한 줄이도록 방사형 $360^{\circ}$로 유입유로를 구성하였다. 액체질소 매니폴드는 분사기 근처의 속도차이를 줄이고자 방사형 유입유로로 구성하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권6호
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• pp.647-653
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• 2007

본 연구의 목적은 기존의 산업용 보일러에서 이산화탄소 배출저감을 위하여 연소가스 재순환에 의한 고온 순산소 연소기술을 개발하는데 있다. 이를 위해 실험실 규모의 LNG 연소기에서 연소 화염특성을 평가하기 위한 조직적인 수치해석 연구가 일차적으로 수행되었다. 특히 본 연구에서 고려한 중요한 변수는 산소부화환경에서 계산된 연소가스의 재순환 정도이다. 배기가스 재순환이 없는 100% 순산소 연소환경에서 화염은 고온의 길고 가는 층류형상의 화염을 보였다. 이는 산화제 중에서 질소성분이 감소함으로써 약화된 난류혼합효과와 $N_2$ 가스에 의한 현열손실의 감소에 기인하는 것으로 판단하였으며 문헌에 발표된 실험과 일치된 결과를 보였다. $O_2/CO_2$ 혼합가스에서 $CO_2$ 가스의 재순환율이 증가될수록 산화제의 유량 증가에 따른 강화된 난류혼합으로 인해 최고 화염온도가 버너 근처로 이동한 반면 전반적인 연소가스 온도는 $N_2$에 비해 $CO_2$의 높은 비열로 인해 낮아지는 현상을 보였다. 결국 80% 이상 $CO_2$ 가스를 재순환한 경우 연소가스의 온도가 급격하게 떨어지는 화염소멸 현상을 보여주었다. 그러나 30% $O_2/70%$ $CO_2$의 혼합 연소조건에서는 기존의 공기연소와 유사한 가스온도를 나타내었다. 이외에도 공기연소와 동일한 유량조건에서 난류강도와 열수지 측면에서 화염특성 변화를 평가하기 위한 면밀한 연구가 수행되었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.31-38
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• 2009

Supercharging system was adopted to investigate the influence of boost pressure on operating range and exhaust emissions by using a supercharger at low temperature diesel combustion (LTC) condition in a 5-cylinder 2.7 L direct injection diesel engine. The experimental parameters such as injection quantity, injection timing, injection pressure and exhaust gas recirculation (EGR) rate were varied to find maximum operating range in LTC condition. As a result of adopting increased boost pressure in LTC, wider operating range was achieved compared with naturally aspirated condition due to increased mixing intensity. Increased boost pressure resulted in lower hydrocarbon (HC) and carbon monoxide (CO) emissions due to increased swirl rate and mixing intensity, which induced complete combustion. Moreover, increased boost pressure in LTC resulted in much lower soot emissions compared with high speed direct injection (HSDI) condition.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권10호
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• pp.3243-3250
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• 1996

Emission characteristics of nitric oxides and carbon monoxide from a porous media combustor has been experiment studied. The relationship between the change of flame shape and emission has also been examined. As the equivalence ratio decreases, the flame shape on the ceramic matrix plate changes from a diffusion flame, R(radiant)-type flame, to B(Blue)-type flame. With large fuel flow rate, R-type flame turns to be two dimensional R-II type flame around the equivalence of 0.7. Carbon monoxide emission increases very rapid with decreasing equivalence ratio. It changes a lot from some 10 ppm to 100-10,000 ppm with the change of flame type from R-I to R-II type. Nitric oxide emission from the premixed burner is less than 25 ppm over all range of fuel flow rate, which is less than 20% of NOx emission from conventional gas burners.

• 청정기술
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• 제6권2호
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• pp.85-92
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• 2000

제강슬래그의 재활용 범위를 확대하기 위한 방안으로 제강슬래그를 여재로 이용하여 축산폐수 처리효과를 조사하였다. 제강슬래그를 접촉용 여재로 활용한 순환식 폐수처리 장치를 이용하여 기존의 시설에서 처리된 축산폐수를 재처리한 결과 pH는 제강슬래그의 특성으로 인하여 상승하였으며 질소와 인의 농도를 효과적으로 낮추었으며 COD와 BOD도 감소하였다. 축산단지의 현장실험 결과 여재로 사용한 제강슬래그는 부유물질을 효과적으로 제거하였으며 유입 농도의 갑작스런 변화를 완화하였다. COD와 BOD의 경우 재처리수에서 항상 유입 폐수보다 낮아졌으나 유입수의 농도에 영향을 받았다. 에이징된 제강슬래그를 열처리 한 경우 free-CaO 성분의 증가로 열처리를 하지 않은 경우에 비하여 처리수의 pH 상승 정도가 커졌으며 인 제거 특성도 향상되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권1호
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• pp.47-52
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• 2013

생태계 질소 순환 연구에서 동위원소 추적자를 이용한 실험은 그 유용성에도 불구하고, 무기 질소의 안정동위원소 측정이 어려워 자료의 생산이 활발하지 못한 형편이다. Gardner et al. (1996)은 HPLC (high performance liquid chromatography)를 이용하여 비교적 간편하고 정밀하게 암모늄의 동위원소 비를 측정하는 방법을 개발해 질소순환 연구에 활발하게 활용하였다. 그러나 일반적이지 않은 syringe 펌프가 필요해 다른 실험실에 이 시스템이 도입되지는 못하였다. 본 연구에서는 최신 HPLC 펌프 기술을 활용하여 Dr. Gardner 그룹 이후 최초로 암모늄 동위원소비 측정 시스템을 구축하였다. 표준시료 측정 결과 RTS (retention time shift)는 안정동위원소 비와 좋은 상관관계를 보였다. 이 시스템은 측정 자료를 디지털 형태로 변환하는 장치까지 갖추어 컴퓨터 프로그램을 이용한 다양한 자료처리가 가능하다. 특히 Matlab$^{(R)}$ 이용하여 retention time 계산에 peak 면적을 이용함으로써 측정의 정확성을 높이고, 직선성을 향상할 수 있었다. 영산강 하구 해수를 가지고 실시한 $^{15}N$-암모늄 첨가 실험에서 $^{15}N/^{14}N$ 비율 변화를 HPLC-RTS법을 통해 측정하였으며, 식물성 플랑크톤에 의한 암모늄 섭취와 재광물화 과정을 각각 독립적으로 측정하는 것이 가능했다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제11권2호
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• pp.23-34
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• 2024

해수에 의해 염분의 영향을 받는 기수호(brackish lake)인 송지호의 퇴적물(sediment), 대수층 충진재(aquifer materials), 지표수, 지하수를 채수 및 채취하여 분석하고, 해당 시료를 이용하여 염분의 영향을 받는 혼합대(hyporheic zone)를 모사하는 pilot scale 컬럼 실험을 진행하였다. 지하수의 상향류 실험 결과, 소량의 염분을 포함한 지하수가 대수층 및 퇴적물로 용승하며 낮은 용존산소 농도를 유지하였다. 또한 대수층에서 염분과 낮은 용존산소로 인해 부분 탈질(partial denitrification)이 발생해 NO₂^-의 축적이 확인되었다. 퇴적물에서는 긴 체류시간에 의해 질소계 화합물이 흡착되거나 미생물 매개의 산화/환원 반응으로 인해 질소계 화합물 농도가 저감되었다. 지표수의 하향류 실험 결과, 높은 농도의 용존산소와 염분을 포함한 기수호의 지표수가 퇴적물과 대수층으로 침투하며 높은 용존산소 농도를 공급하였다. 이로인해 퇴적물과 대수층에서 생물학적 질산화(nitrification)가 발생하였고, 지표수의 높은 염분 농도에도 불구하고 질소계 오염물질이 저감되었다. 이를 통해, 염분의 영향을 받는 상향류의 혼합대의 경우 낮은 용존산소 농도로 부분 탈질이 발생하며 염분에 의해 NO₂^-가 축적되고, 하향류의 혼합대의 경우 높은 용존산소 농도에 의해 질산화가 발생하며 염분의 영향을 크게 받지 않는다. 이를 통해 기수호 내 염분이 혼합대의 질소 거동에 일부 영향을 미치나 DO, pH, 기질 농도, 유기물질 농도 등의 요인이 복합적으로 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권1호
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• pp.13-21
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• 2004

본 연구에서는 진해만 서부해역의 세 정점에서 2시간 간격으로 연속관측에 의해서 적조발생 전후의 수질변화를 모니터링하였다. 표ㆍ저층간에 수온차가 큰 시간에 저층의 용존산소가 최소를 나타내었고, 화학적 산소요구량은 세 정점 모두 표층에서 해역수질기준 II등급을 초과하였다. 용존무기질소 분포는 저층에서 유기물분해로 인한 재순환에 의해 고농도로 존재하였고, 표층에서는 상대적으로 낮았다. 존재형태별로는 표층에서는 암모니아가 대부분 차지하였고, 저층에서는 C2 정점에서는 질산질소가, C11과 C15 정점에서는 암모니아가 주종을 이루었다. 용존무기인은 C2정점의 표층에서 8월 12일 오후 4시에서 밤 8시 사이에 고농도를, 야간에 최소를 보여주었다. C11과 C15 정점에서는 표층과 저층의 차이가 컸으며, 아침이후 급격한 증가를 나타내었다. N/P 분석결과, 대부분의 시간대에서 질소가 생물성장의 제한인자가 될 가능성이 높았다. Chl-α 분포는 C2와 C11 정점에서는 극대층이 표층아래인 3∼5 m층에 형성되었고, 적조발생가능농도인 10mg/㎥을 초과하는 고농도를 나타냈다. C15정점의 극대층은 표층에서 나타났고 상대적으로 낮은 농도분포를 보였다. 이러한 Chl-α는 일사량이 강한 오후에 고농도를 형성해서 야간에도 높은 농도를 유지하다가 새벽에 최소분포를 나타냈고 아침이후 다시 증가하는 양상을 보였다. 적조가 관측된 C2 정점에서는 적조발생전에 영양염류가 증가했으며, 수온성층이 최대가 되는 시간대에 식물플랑크톤이 고농도로 집적하면서 용존무기질소를 특히, 질산질소를 급격히 소모하는 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권8호
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• pp.632-638
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• 2013

본 논문에서는 네덜란드 부게넘 및 국내 태안 IGCC플랜트의 석탄으로부터 생성된 합성가스의 화염안정성 및 연소불안정성에 대해 기술하였다. GE7EA 모사 가스터빈 연소기를 대상으로 상압 고온 연소시험을 수행하여 입열량 및 질소희석에 따른 연소특성을 관찰하였다. 시험결과를 통해 화염안정화 선도는 화염의 구조에 따라 Regime I부터 VI까지 6개의 영역으로 구분하였고, 2개의 영역(Regime I, II)에서 화염이 안정적으로 연소되는 것을 확인하였다. 태안 및 부게넘 합성가스 모두 안정하게 연소되고, 화염이 외부 재순환 유동과 결합되는 Regime II에 해당하는 것을 확인하였다. 또한 $H_2$/CO비만을 고려하면 수소의 함량이 높은 부게넘 가스가 안정적 연소구간이 넓지만, 질소희석을 고려할 때 부게넘 가스 내의 더 많은 질소가 화염안정성에 부정적 영향을 미치기 때문에 태안 합성가스가 부게넘 합성가스보다 더 안정적으로 연소하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권5호
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• pp.565-571
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• 2010

시설하우스 내 토양의 염류를 제거하기 위한 기존 관수제염의 문제점은 담수 시 염류가 심토층으로 이동하게 되며 심토층으로 이동된 염류는 시설하우스 내 모세관현상으로 다시 표토층으로 용출되어 순환을 하는 것이다. 이를 해결하기 위하여 기존의 관수제염법을 일부 수정한 방법을 개발하였다. 토양을 담수시킨 후 부유물질을 침전시키고 상등액의 일부를 외부로 빼줌으로써 토양 하부로 염류가 이동하지 않도록 하는 방법이다. 이 방법을 통해 심토층으로 염류가 확산이 되지 않았으며 모세관 현상에 의한 염류의 재집적을 방지 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 밖으로 유출되는 상등액에는 질소, 인, 칼리 등 비료성분을 포함하고 있어 비료로 재이용될 수 있을 것으로 판단된다. 소량의 MgO 투여와 30분 침전을 통해 담수의 탁도 성분을 초기 탁도의 95%이상을 침전 시킬 수 있었다. 담수 내에 암모니아와 인을 함유하고 그들의 농도가 줄어든 것으로 보아 일부 struvite 침전이 이루어졌으며 토양 내에서 천천히 용해되어 작물이 이용할 수 있을 것으로 판단된다.