• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.371-374
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• 2012

본 연구는 "사이클론과 관성충돌 및 백필터의 제진원리를 일체화한 고효율 멀티 제진시스템의 최적화 설계를 위한 수치 해석적 연구(I) : 집진기 입구 최적화 설계"에 이은 일련의 연구로서 앞선 연구에서 도출된 사이클론부 하단 벤츄리(Venturi)에서의 강한 하향 기류의 가속에 따른 분진 재비산 가능성에 대한 추가적 검토를 위한 연구이다. 사이클론부를 통과한 기류가 상향 흐름으로 방향을 전환할때 좀 더 가속시켜 빠르게 곡률반경을 형성하여 조대 입자의 분리를 극대화시키기 위한 목적으로 사이클론부 하단을 벤츄리 형상으로 설계하였으나, 유동장 분석 결과 벤츄리를 통과한 처리가스 흐름이 가속되면서 호퍼 하단까지 약 4~5 m/s의 강한 하향 흐름을 형성하고 호퍼 하부의 말단 부근에서 상향 흐름으로 방향 전환을 하고 있는 것으로 예측됨에 따라 설계 의도와는 달리 벤츄리 설치시 호퍼 하단에 포집된 분진의 재비산을 예방하는데는 크게 역할을 하지 못하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.115-121
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• 2017

도시철도 터널 내에 축적된 미세먼지(PM10 and PM2.5)의 제거를 위해 사용되는 분진흡입차량은 에어 블로어와 흡입시스템으로 구성된 하부흡입시스템의 설계방법에 따라 성능이 달라진다. 본 논문에서는 터널 집진차량의 하부에 설치된 먼지 흡입시스템의 효율 향상을 위하여 흡입구와 에어 블로어에 코안다 효과를 이용한 유속 조절장치를 적용하여 그 효과를 확인하였다. 특히, 공기 유동에 대한 수치해석을 통하여 진공 흡입구 내에 코안다 효과를 이용한 유속조절장치를 적용하였으며, 유속 조절각이 약 90도 내외일 때 유속의 상승과 더불어 유동의 안정화가 동시에 이루어질 수 있음을 확인하였다. 또한 링 블로어에 의해 동작되는 에어 나이프형 공기 블로어는 양쪽 끝 가장자리에 코안다 효과를 유도할 수 있는 엣지 구조를 삽입함으로써 블로어 양 끝단의 유속 저하를 개선할 수 있음을 확인하였다. 이러한 4개의 통합된 모듈 형식의 흡입 시스템의 설계는 최적화를 통하여 바닥 먼지가 비산됨과 동시에 흡입구로 흡입되어 궤도면에 누적된 미세먼지와 초미세먼지의 제거에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권9호
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• pp.1187-1197
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• 2013

The result of a small electrostatic precipitator which is in order to decrease indoor air pollution for optimal efficiency was shown as follows. Although the closer distance between the discharge electrode and dust collecting electrode shows the better throughput efficiency by forming strong electrostatic Field, it does not have profound impact in case of optimal dust collecting area. G.P(gas passage) which is the distance from dust collecting electrode to dust collecting electrode is a crucial factor to decide dust collecting efficiency. The narrower distance of G.P shows the better throughput efficiency whereas it decreases when the distance is too narrow since sparks ensue by increasing the capacity of electrostatic charging system 5 mm regards as optimal efficiency in this experiment. Although the higher voltage shows the higher dust collecting efficiency overall, the experiment was not able to keep performing since the sparks which decrease dust collecting efficiency ensue over 40 kV. The efficient and safe voltage state is considered 3.6 kV in this experiment. The most crucial factor for dust collecting efficiency of an electrostatic precipitator which is in order to decrease indoor air pollution is applied voltage. In addition, optimal raw gas flow rate(2.4 m/sec) is more important factor than the excessive increase of dust collecting area.

• 한국환경과학회지
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• 제19권4호
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• pp.437-446
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• 2010

The pressure drop through pulse air jet-type bag filter is one of the most important factors on the operating cost of bagfilter houses. In this study, the pilot-scale pulse air jet-type bag filter with about 6 m2 filtration area was designed and tested for investigating the effects of the four operating conditions on the total pressure drop, using the coke dust collected from a steel mill factory. When the face velocity is higher than 2 m/min, it is not applicable to on-spot due to the increase of power expenses resulting from a high-pressure drop, and thus, 1.5 m/min is considered to be reasonable. The regression analysis results show that the degree of effects of independent parameters is a order of face velocity > concentration > time > pressure. The results of SPSS answer tree analysis also reveal that the operation time affects the pressure drop greatly in case of 1 m/min of face velocity, while the inlet concentration affects the pressure drop in case of face velocity more than 1.5 m/min.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.5919-5924
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• 2014

절단 정반에 드로스가 과도하게 부착되면 강판의 수평 레벨에 차이가 발생하게 되어 절단 정도가 저하되며 절단 과정에서 발생하는 비산먼지, 분진, 흄 등의 집진 효율이 저하되어 작업 환경이 악화된다. 또한, 절단 과정에서 발생하는 철 용융물들이 정반 위로 비산되어 장비 및 제품의 손상이 발생할 수도 있다. 본 연구에서는 절단 정반에 부착되는 드로스의 제어를 통해 절단 정도 향상, 작업 환경 개선, 장비와 제품의 손상 방지, 절단 정반의 잦은 교체 비용 및 인력과 장비의 유휴시간 절감 등 생산성 향상에 기여하고자 하였다. 연구 방법으로는 우선, 강판 절단 시 발생하는 철 용융물로 인한 드로스가 정반에 부착되는 특성을 파악하기 위해 일련의 절단 실험을 수행하였다. 실험 결과를 토대로 절단 정반에 부착된 드로스를 효과적으로 제거하기 위한 장비의 개념 설계를 수행하고 사전 테스트를 통해 적용 가능성을 검토하였다. 최종적으로, 상세 설계를 통해 드로스 제거 시스템 및 운용 알고리즘을 개발하였으며 대형 플라즈마 아크 절단 장비에 설치 및 장기간의 현장 테스트를 통해 그 유용성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권4호
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• pp.263-273
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• 2016

자연순환식 압입 송풍식 수관보일러에 FGR시스템을 설치하여 보일러 부하 및 공기량 댐퍼개도를 파라미터로 해서 FGR률에 따른 성능 및 배기 배출물에 미치는 재순환 배기의 영향을 조사하였다. 본 연구의 목적은 $NO_x$ 배출물을 저감시키기 위하여 동력플랜트 보일러에 FGR시스템을 적용하는 것이다. 연소를 활성화시키기 위해 0 ~ 20%의 연소용 공기를 화염 내에 공급한다. 공기상자 상부에 설치된 2단 연소시스템의 흡입댐퍼를 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$ 사이에서 레버를 조작하여 열면, 버너로 공급되는 연소용 공기가 변화된다. 증발률당의 연료소비율은 FGR률의 증가에 따라 증가 혹은 감소의 명확한 경향을 나타내지 않았고, 동일 공기량 댐퍼개도에서는 FGR률이 증가할수록, 또한, 보일러 부하가 감소할수록 $NO_x$ 배출물이 감소되었다. 매연 배출물은 전기 집진기에서 86.7%의 포집효율로 매연이 제거되었기 때문에, 보일러 부하, 공기량 댐퍼 개도 및 FGR률의 운전조건에 관계없이 극소량의 매연이 배출되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권7호
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• pp.518-527
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• 2004

본 연구에서는 다공성 알루미나 기판의 기공 형상 개질을 통해서 필터의 집진 효율, 성능 및 내구성 향상을 위한 공정에 대해서 다루었다. 탄화규소 휘스커를 통한 기공 개질을 위해서 모재의 표면뿐만 아니라 기공 내부에까지 균일한 탄화규소 휘스커를 얻고자 화학 기상 침착법(Chemical Vapor Infiltration： CVI)을 사용하여 실험을 진행하였다. 실험결과 증착 온도와 증착 위치 및 입력 기체비와 같은 공정 조건의 변화에 따라 증착 경향에 확연한 차이를 나타내는 것을 알 수 있다. 다시 말해 첫째, 시편의 관찰 위치가 표면에서 내부로 들어갈수록 “반응 기체의 고갈 효과”로 인해 휘스커가 점점 세선화 되는 것을 볼 수 있으며 두 번째로 증착 온도에 따라서 debris, whisker, film등과 같이 증착물의 형상이 변화하게 된다. 이러한 형상의 변화는 여러 가지 물성의 변화를 가져오게 되는데 그 중에서, film이 증착 되는 경우에는 기판의 강도가 박 115.7% 가량 현저하게 증가하는 반면에 비표면적과 기체 투과율은 감소하게 되지만, 휘스커의 경우에는 강도가 95%, 비표면적은 33.5% 정도가 증가하며 기체 투과율 감소를 최소화 할 수 있다. 따라서 다공성 알루미나 기판 내부 기공에 휘스커를 증착 하면 필터로 인한 압력 저하를 최소화하면서 기공의 크기보다 작은 미세 분진들을 걸러 낼 수 있게 되므로 차세대 필터 재료로 기대된다.