• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1013-1018
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• 2011

전기집진에서의 10 nm 급 초미세 나노입자의 하전 및 집진 특성을 파악하였고, 나노입자의 확산효과와 비교해 보았다. 나노입자의 하전율과 확산손실 효과의 지배력에 따라 전기집진기에서의 나노입자 집진효율이 결정되는 것을 확인할 수 있었다. 10nm 급 영역에서는 입자 크기가 작아질수록 지속적으로 집진효율이 감소하였다. 10 nm 이하의 영역에서는 나노입자의 부분적 하전효과가 전기집진기 내의 확산 손실 효과보다 지배적인 것을 알 수 있었다. 10 nm 이하의 나노입자에 대하여 집진효율 실험 결과가 단극 확산 하전 이론을 적용한 입자하전율 계산 결과와도 잘 일치하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.983-987
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• 2008

IGCC 파일럿 플랜트의 집진시스템을 최적 설계하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 서로 다른 가스 유입 방식이 집진용기 내부의 유체 유동장과 입자 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 필터 표면에 전달되는 입자의 부하율은 분진입자가 혼합된 가스가 내부에 차단관이 설치된 집진용기의 외벽에 접하게 설치된 접선 유입구를 따라 집진용기 내로 유입되는 경우 아주 낮았으며, 입자크기가 클수록 입자부하율은 급격히 감소하였다. 이에 반하여, 가스 유동이 집진용기의 필터지지판 중앙에 수직하게 설치된 수직 유입구를 통하여 집진용기 내로 유입되는 경우, 필터 표면으로의 입자 부하율이 아주 높았으며, 입자크기 증가에 따른 입자부하율의 감소는 접선 유입 방식에 비하여 크지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.639-650
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• 2000

여과집진장치의 중요 문제점 중의 하나인 높은 압력손실을 해결하기 위해 하부유입식 원심 여과집진장치의 특성을 실험적으로 분석하는 것이 본 연구의 주목적으로, 실험은 원심 여과집진장치의 집진효율과 압력손실(특히, 여과포 압력손실) 특성을 일반 여과집진기와 비교 분석하기위해 유입유속, 유입농도 및 선회영역의 변화 등과 같은 다양한 파라메터들에 대해 수행하였다. 실험 결과, $1{\mu}m$ 이하의 서브마이크론 입자들에 대해서 접선유입식이 중앙유입식의 경우 보다 높은 집진효율을 보였으며, 총괄집진효율은 99% 이상을 나타내었다. 유입농도 $100mg/m^3$에서, 압력손실 감소율은 유입유속에 따라 large bag의 경우 15~38%인 반면, small bag의 경우 선회영역의 증가에 의해 30~48%이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1963-1968
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• 2004

A collection efficiency of cyclone is influenced by cut-size and slope of grade efficiency curve. It has been recognized that the collection efficiency is improved when the cut-size is reduced. However, effects of the slope have never been studied so far. In this study, we analyze a relationship between slope of grade efficiency and collection efficiency in two-stage cyclones. In single stage cyclones, higher slope cyclones have high efficiency. On the contrary to single stage cyclone, collection efficiency of two-stage cyclone have the maximum value when the first cyclone has a lower slope and second cyclone is high.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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• pp.313-317
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• 1995

최근 환경오염이 심각한 사회문제로 대두됨에 따라 환경오염원을 제거하기 위한 여러 가지의 집진장치가 개발되고 있는데 화력발전소에서는 건식정전집진장치(dry electrostatic precipitator)를 이용하고 있다. 건식정전집진장치는 햄머(hammer) 방식의 충격장치를 설치하여 집진극과 방전극에 충격을 가함으로써 충격력을 극대화시키고 높은 분진박리 효과를 꾀하고 있는데 환경오염원이 되고 있는 집진판의 분진의 분리율을 높이기 위해서는 집진판의 전체 영역에서 분진을 동일하게 떨어뜨릴 수 있는 충격장치가 설계되어야 하는데, 이를 위해서는 충격하중에 따른 집진판의 진동 형태를 정확하게 분석하여야 한다. 본 연구에서는 집진판의 충격하중에 따른 진동의 형태를 분석하기 위해 펄스 레이저를 이용한 2중 노출 홀로그래피 시스템을 구성하였다. 홀로그래픽 간섭계는 이미 오래 전에 개발된 레이저 응용 계측기법으로서 주로 정현적인 진동을 하는 진동체의 진동 현상을 연구하는 데에 많이 사용되어 왔는데 그 기술 개발은 상당한 수준에 있다. 그러나 종래의 기술들은 주로 헬륨-네온(He-Ne)레이저와 같은 연속 레이저(continuous wave laser)를 이용한 기술들인데 최근에는 루비(ruby) 레이저와 같은 펄스 레이저 (pulse laser)를 이용한 기술이 많이 응용되고 있다. 이 펄스 레이저 홀로그래픽 간섭계를 Gottenberg는 응력파에 의해서 발생된 변형을 측정하기 위해 사용하였고 Aprahamian등은 보(beam)와 평판의 굽힘파(bending wave)의 전파 특성 연구에 이용하였다. 그 실험적 결과는 수치적 해석 결과와 비교되어 매우 좋은 일치성을 보였는데 이러한 펄스 레이져 홀로그래픽 간섭계 기법의 주요 장점은 어떠한 특정한 순간에 관찰하고자 하는 시험편의 전체 영역의 파동 전파 형상을 관찰할 수 있다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 펄스 레이저를 응용한 2중 노출 홀로그래피법(double exposure holography method)을 이용해서 집진판에 충격하중이 가해졌을 때 발생하는 진동이 발생과 전파 특성을 충격하중의 방향에 따라서 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.834-843
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• 2014

본 연구에서는 마이크로 탄소 브러쉬 하전부와 평판형 금속 집진부로 구성된 저전력 소비형 2단형 전기집진기를 개발하였고, 특히 인체 위해성이 높은 $0.3{\mu}m$급의 미세한 오일 미스트에 대한 인가전압 및 소비전력별 집진효율 특성을 실험연구를 통해 고찰하였다. 하전부의 인가전압에 따른 단위 입자당 하전율과 입경별 집진효율을 측정함과 동시에 이론에 근거한 계산값과 비교해 보았으며, 9 주 동안의 장시간 운전을 통해 지속적으로 포집된 오일 미스트에 의한 전기집진기의 성능을 열유체역학적인 관점에서 변화를 조사하였다.

• 유기물자원화
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• 제15권3호
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• pp.121-128
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• 2007

이 연구의 목적은 배기가스로부터 생성된 신성가스 중 HCl의 제거를 위해 기존의 건식 반응기와 여과집진기를 사용하였다. 흡착제는 중탄산나트륨($NaHCO_3$)를 시용하였으며 흡착제($NaHCO_3$) 의 성능, 효율을 평가한다. 이러한 중탄산나트륨의 성능, 제거효율을 평가하여, 중탄산나트륨이 건식 반응기에서의 최적의 운전조건을 분석하였다. 체류시간, 당량비, 온도, 여과집진기의 압력등을 운전조건으로 하였으며 체류시간은 1.5sec로 고정하였고, 중탄산나트륨 주입비(당량비)를 1SR, 1.25SR으로 조절하였고, 온도는 $160^{\circ}C$, $180^{\circ}C$, $200^{\circ}C$로 하였고, 여과집진기의 압력은 210mmAq, 230mmAq, 250mmAq로 하였다. 이 연구에서는 온도가 큰 영향은 없고, 압력과 당량비가 많은 영향을 끼치는 것을 알 수 있다. 최적의 운전조건은 주입비 1SR에서 $180^{\circ}C$, 230mmAq이다. 이 조건에서의 제거율은 99.50%로 나왔다.

• 공업화학
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• 제29권2호
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• pp.229-236
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• 2018

섬유산업에서 배출되는 오일미스트를 함유한 배기가스를 처리하기 위해 개발되어 실제 현장에 적용되고 있는 electric fume collector (EFC) 설비의 집진판 오염에 의한 성능저하를 개선하기 위한 맞춤형 세정제를 검토하였다. 집진판 표면의 오염물질은 오일미스트가 장기간 축적되면서 심하게 탄화되어 일반 세정제로는 쉽게 제거하기 어려운 상태였다. 오염물질의 특성과 집진판 모재의 손상 등을 고려하여, 알칼리, 알코올, 글리콜 및 비이온계 계면활성제로 구성된 최적의 세정제 성분 조성을 결정하였다. 현장실증실험에는 개발된 세정제 원액을 9.1%로 희석한 용액을 이용하였으며, 단순한 분무방식으로 심하게 점착된 집진판 표면의 오염물질을 성공적으로 제거할 수 있었다. 집진판의 세척에 의하여 EFC 설비의 배기가스 정화성능 개선효과도 크게 향상되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권4호
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• pp.445-449
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• 2005

본 연구의 목적은 실제 가동 장치에 연결된 전기집진장치의 제거효율을 향상시키기 위하여 주입되는 트리에틸아민 주입 조건에 대한 실제 장치의 효능을 평가하는 것이다. 국내 발전소에서는 주로 호주, 중국, 남아프리카 및 미국에서 수입되는 비스무스 석탄을 이용하는데 비록 이러한 수입 석탄의 종류에 따라 발생되는 비산재의 전기저항도값이 다소 차이가 있지만, 석탄 연소시 배출되는 비산재의 대표적인 전기저항도값은 $1{\times}10^{12}\;{\Omega}-cm$ 큰 것으로 나타났다. 이 때문에 국내 대부분의 적기집진기 가동시 백 코로나 문제가 빈번하게 나타난 것으로 확인되었다. 전기집진장치 출구에서 직접 측정된 분진의 농도, 매연도 및 분진의 전기저항도와 집진효율을 동시에 확인한 결과에 따르면, 트리메틸아민의 주입이 전기집진장치의 집진효율을 상당량 증가시키는 것으로 확인되었다. 트리에틸아민 주입 전에 비산재의 전기저항도값이 $1.9{\times}10^{12}\;{\Omega}-cm$이던 것이 15 ppm(순도 99.7%) 주입시 비산재의 전기저항도값이 $2.1{\times}10^{11}\;{\Omega}-cm$으로 감소하였다. 이러한 조건에서 연돌에서 배출되는 분진의 배출량은 대략 80% 정도 감소율을 나타내며 농도 대비 $70\;mg/Sm^3$ to $14\;mg/Sm^3$수준이었다.