• Journal of the KSME
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• v.33 no.11
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• pp.957-965
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• 1993

소비자는 자동차 에어컨 제작자에게 시원함만을 요구하기보다는 엔진 출력에 따른 주행성, 저 소음 에어컨, 실내 공기의 청정도 관리의 필요성, 편일사시의 느낌이 좋은 에어컨 등의 구체적 이고 수준 높은 요구를 하고 있다. 이러한 요구는 에어컨 제조업체로 하여금 전문화된 고급 인 력과 고도의 기술, 실험 장비, 정밀한 부품생산체제를 갖추지 않으면 안되게 되었다. 이러한 쾌 적성에 대한 소비자의 요구는 점차로 높아져서 차량의 내외기와 차량의 주행정보를 각종센서가 감지하여 인체가 가장 쾌적하게 느끼는 실내를 항상 유지할 수 있는 시스템의 개발을 촉구하고 있다. 현재 업계에서는 지구 환경 보호에 대응하기 위한 신냉매 에어컨 시스템의 개발은 물론 공해 문제로 인하여 새로운 자동차의 등장에 따른 차세대 에어컨 시스템의 개발과 관련된 연구 개발에 활발한 투자가 이루어지고 있다. 이 글에서는 '70년부터 시작된 한국 자동차에어컨의 변 천을 뒤돌아보고, 현재 사용되는 차량용 에어컨 시스템과 앞으로 사용될 차량용 에어컨 시스템이 어떻게 변화할 것인지에 대하여 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.05a
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• pp.311-313
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• 2009

최근 심각한 환경오염 문제와 화석 에너지 고갈로 차세대 청정에너지 개발에 대한 중요성이 증대되고 있다. 그 중에서 태양전지는 공해가 적고, 자원이 무한적이며 반영구적인 수명을 가지고 있어 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 에너지원으로 기대되고 있다. 태양전지 기술 개발 방향은 발전 단가를 낮추는 태양전지 변환 효율 개선 연구위주로 연구가 진행되어 왔다. 태양전지의 변환 효율은 새로운 물질의 개발과 개선된 등으로 통하여 연구가 진행되어 왔다. 하지만, 태양전지를 개발하는데 있어서 많은 비용을 차지하는 것은 제조공정의 단순화가 우선일 것이다. 본 연구에서는 태양전지 제작하는 공정을 단순화 하고 그 공정 중에 생성되는 박막의 표면 분석에 대한 연구를 진행하였다. 낮추기 위하여 저가로 대량 생산이 가능하도록 다양한 물질과 공정이 개발되었지만, 변환 효율이 낮아 상용화에 큰 걸림돌이 되고 있다. 또한 변환 효율 향상을 위한 연구는 과거에는 변환 효율이 높은 물질을 찾기 위해 다양한 시도가 이루어졌으며, 현재는 물질 합성과 적층 구조 등을 이용하여 광흡수 대역을 넓혀 변환 효율을 높이는데 주력하고 있다.

• Clean Technology
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• v.24 no.4
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• pp.365-370
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• 2018

Oil shale is the sedimentary rock containing kerogen, which is one of the abundant unconventional fuel. In the pyrolysis process, oil, gas and coke are produced from the decomposition of oil shale. In this study, TGA and the continuous pyrolysis of oil shale have been investigated for the clean conversion of oil shale. Effects of reaction temperature and residence time on the pyrolysis conversion and oil production rate have been determined. Conversion of oil shale increases with increasing the reaction temperature and residence time. Optimum conditions for oil production were reaction temperature of $450{\sim}500^{\circ}C$ at the residence time of 30 min.

• Clean Technology
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• v.28 no.4
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• pp.293-300
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• 2022

The remarkable mechanical, electrical, and thermal properties of graphene have recently sparked tremendous interest in various research fields. One of the most promising methods to produce large quantities of graphene dispersion is liquid-phase exfoliation (LPE) which utilizes ultrasonic waves or shear stresses to exfoliate bulk graphite into graphene flakes that are a few layers thick. Graphene dispersion produced via LPE can be transformed into graphene ink to further boost graphene's applications, but producing high-quality graphene more economically remains a challenge. To overcome this shortcoming, an advanced LPE process should be developed that uses relatively cheap natural graphite as a graphene source. In this study, a flow-LPE process was used to exfoliate natural graphite to produce graphene that was three times cheaper and seven times larger than synthetic graphite. The optimal exfoliation conditions in the flow-LPE process were determined in order to produce high-quality graphene flakes. In addition, the structural and electrical properties of the flakes were characterized. The electrical properties of the exfoliated graphene were investigated by carrying out an ink formulation process to prepare graphene ink suitable for inkjet printing, and fabricating a printed graphene pattern. By utilizing natural graphite, this study offers a potential protocol for graphene production, ink formulation, and printed graphene devices in a more industrial-comparable manner.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.363-372
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• 2005

최근 고유가상황 및 에너지소비가 증대되는 사회적 분위기와 환경적 변화에 힘입어 대체에너지기술개발에 대한 절실한 대책마련이 중요시 되고있다. 기후변화협약의 발효로 환경에너지에 대한 새로운 인식의 필요로 에너지체제의 변환이 촉구되어지고 있으며 이에 따른 환경친화적 에너지자원을 이용한 신 재생에너지개발에 대한 연구개발기술이 관심을 받고 있다. 현재 사용중인 화석연료는 환경오염 및 지구의 온난화 현상 등 심각한 공해문제를 야기시키고 있는 반면에 태양에너지와 같은 청정에너지의 개발은 환경오염방지와 친환경에너지자원의 활용이라는 점에서 관심이 대상이 되고 있고 특히, 우리나라의 경우 에너지수입 의존율이 97%로 높은 상황에서 국가에너지대책을 수립하고 해외수입에너지 의존율을 최소화시키기 위하여 가히 필수적인 상황이다. 따라서, 본 실증연구사업(태양열 이용 Hybrid냉난방시스템 실증연구)은 태양열 집열기에서 생산된 저온의 $20\sim30^{\circ}C$의 승온된 양질의 열원을 히트펌프 증발기 열원으로 이용 히트펌프의 압축동력이 상대적으로 작아져 기존 히트펌프 시스템에서의 성적계수(COP)를 높여 주는 효과를 기대할 수 있고, 특히 하절기 복사량이 많은 시기에는 $50\sim60^{\circ}C$ 정도로 승온되어진 중 고온수를 직접 온수탱크로 이동시켜 필요수요처에 공급함으로써 이에 따른 에너지절감효과를 기대할 수 있다. 구축된 태양열 이용 하이브리드(Hybrid)냉난방시스템은 계절별, 설비별 특성을 적절히 활용하여 연평균 집열기 효율은 70%수준으로 유지하면서, 계절별 성적계수는 '4'수준을 목표로 하여 추진되었으며, 그간, 태양열 이용 보급분야의 실용화는 주로 건물의 급탕용 온수생산의 수준에 머물렀으나 이 단계를 극복한 건물의 냉 난방 및 급탕을 위한 태양열 및 공기열원을 활용한 하이브리드(Hybrid)냉난방 시스템 구축하였다. 아울러, 태양열 이용 하이브리드 냉난방 히트펌프 시스템 실증 실험은 유가상승과 신재생에너지에 대한 국가적 분위기 고취로 어느때 보다도 개발기술의 상용화 및 실용화적 측면의 염두와 태양열 이용 Hybrid냉난방 시스템의 효율향상과 저가화를 통해 기술의 경제성과 신뢰성을 확보하여 태양열 이용 시스템의 보급활성화를 목표로 하고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.111-111
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• 2012

지식경제부의 청정제조기반 산업원천개발사업의 일환으로 진행 중인 "초고진공펌프 개발" 과제 중 제 3 세부 과제인 "고진공펌프종합특성평가시스템 설계, 진단기술 개발" 과제에서 추진되고 있는 연구결과를 소개한다. 국내 초고진공펌프 개발 수준의 선진화를 위한 기본적인 초석 확립은 현존하는 모든 진공 발생 장치의 국제적 신뢰성이 있는 완벽한 성능평가의 구현에 있다고 할 수 있다. 고진공펌프개발 총괄 과제의 대명제는 "국제적 신뢰성을 가지는 상용화 제품의 완성"이며, 이를 위한 3세부과제의 추진 방향은 기 완료된 1단계 기술개발에 근거한 1세부과제 및 2세부과제와의 유기적인 infra를 통한 성공적인 지원체계 구축 및 상용화 제품 개발 단계의 모든 신뢰성 확보 전략을 수립, 수행하는 것을 골자로 하고 있다. 또한 2단계 사업 추진 동안 제품 개발 주체인 산업체에 모든 개발된 기술을 적용할 수 있는 기반 제공 및 상용화를 위한 성공적인 기술이전도 포함된다. 상용화 개발 완료 후인 Post Project 기간 동안에 발생할 수 있는 모든 지원 체계의 구축도 장기간에 걸친 연구 개발의 연장선상에서 추진되어야 될 것으로 예상된다. 상용화 단계의 내구성 및 신뢰성 확보를 위한 전제 조건은 대외적으로 공표할 수 있는 시험평가 데이터와 개발 주체에서 기밀 수준으로 유지해야만 하는 민감한 자료의 상시 생산 infra의 구축으로 볼 수 있다. 이러한 고진공펌프개발이라는 과제의 대명제를 완성하기 위하여 추진 연구개발 방향 등 향후 2년간의 최종 상용화에 필요한 국제 신뢰성, 공정대응성 확보 등 핵심사업 추진내용 및 infra 구축의 상세설계 로드맵 초안을 고찰하고자 한다. 본 연구는 지경부 산업원천기술개발사업 중 "초고진공펌프 개발" 사업의 제 3 세부과제인 "고진공펌프종합특성평가시스템 설계, 진단기술 개발" 과제(과제번호: 10031836)에서 수행된 연구결과의 일부임.

• Clean Technology
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• v.19 no.4
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• pp.355-369
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• 2013

Economic feasibility is one of the most important factors in energy production from regenerative biomass. From the aspect, biogas from anaerobic digestion of wastewater sludge is regarded as the most economical because of its cheap substrate and additional income from the disposal of waste sludge. Sludge hydrolysis has been regarded as the rate limiting step of anaerobic digestion and many sludge pre-treatment technologies have been developed to accelerate anaerobic sludge digestion for enhanced biogas production. Various sludge pre-treatment technologies including biological, thermo hydrolysis, ultrasonic, and mechanical methods have been applied to full-scale systems. Sludge pre-treatment increased the efficiency of anaerobic digestion by enhancing hydrolysis, reducing residual soilds, and increasing biogas production. This paper introduces the characteristics of various sludge pre-treatment technologies and the energy balance and economic feasibility of each technology were compared to prepare a guideline for the selection of feasible pre-treatment technology. It was estimated that thermophilic digestion and thermal hydrolysis were most economical technology followed by Cell rupture$^{TM}$, OpenCEL$^{TM}$, MicroSludge$^{TM}$, and ultrasound. The cost for waste sludge disposal shares the biggest portion in the economic analysis, therefore, water content of the waste sludge was the most important factor to be controlled.

• Clean Technology
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• v.28 no.2
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• pp.174-181
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• 2022

Biomass is a sustainable alternative resource for production of liquid fuels and organic compounds that are currently produced from fossil fuels including petroleum, natural gas, and coal. Because the use of fossil fuels can increase the production of greenhouse gases, the use of carbon-neutral biomass can contribute to the reduction of global warming. Although biological and chemical processes have been proposed to produce petroleum-replacing chemicals and fuels from biomass feedstocks, it is difficult to replace completely fossil fuels because of the high oxygen content of biomass. Production of petroleum-like fuels and chemicals from biomass requires the removal of oxygen atoms or conversion of the oxygen functionalities present in biomass derivatives, which can be achieved by catalytic hydrodeoxygenation. Hydrodeoxygenation has been used to convert raw biomass-derived materials, such as biomass pyrolysis oils and lignocellulose-derived chemicals and lipids, into deoxygenated fuels and chemicals. Multifunctional catalysts composed of noble metals and transition metals supported on high surface area metal oxides and carbons, usually selected as supports of heterogeneous catalysts, have been used as efficient hydrodeoxygenation catalysts. In this review, the catalysts proposed in the literature are surveyed and hydrodeoxygenation reaction systems using these catalysts are discussed. Based on the hydrodeoxygenation methods reported in the literature, an insight for feasible hydrodeoxygenation process development is also presented.

• Resources Recycling
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• v.28 no.5
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• pp.3-18
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• 2019

Due to the increasing demand for clean energy, the consumption of lithium ion batteries (LIBs) is expected to grow steadily. Therefore, stable supply of lithium is becoming an important issue globally. Commercially, most of lithium is produced from the brine and minerals viz., spodumene, although various processes/technologies have been developed to recover lithium from other resources such as low grade ores, clays, seawaters and waste lithium ion batteries. In particular, commercialization of such recycling technologies for end-of-life LIBs being generated from various sources including mobile phones and electric vehicles(EVs), has a great potential. This review presents the commercial processes and also the emerging technologies for exploiting minerals and brines, besides that of newly developed lithium-recovery-processes for the waste LIBs. In addition, the future lithium-supply is discussed from the technical point of view. Amongst the emerging processes being developed for lithium recovery from low-grade ores, focus is mostly on the pyro-cum-hydrometallurgical based approaches, though only a few of such approaches have matured. Because of low recycling rate (<1%) of lithium globally compared to the consumption of lithium ion batteries (56% of lithium produced currently), processing of secondary resources could be foresighted as the grand opportunity. Considering the carbon economy, environment, and energy concerns, the hydrometallurgical process may potentially resolve the issue.

• Clean Technology
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• v.28 no.3
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• pp.258-266
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• 2022

Resource productivity (GDP/DMC) is defined as GDP divided by DMC. However, it has shortcomings when estimating the value-added generated from material processing. In this paper, an energy coefficient is applied to GDP to develop a sub-indicator (referred to as GDPe/DMC). Consequently, South Korea, which is a secondary industry-oriented country, created 1,094.60 USD/ton from input materials and was ranked 4th on the OECD list, which is 10 levels higher than the level estimated by GDP/DMC. However, Luxembourg, which is a tertiary industry-oriented country, is ranked 16th on the OECD list, which is 12 levels lower than the level estimated by GDP/DMC. The resource productivity estimated by the sub-indicator (GDPe/DMC) developed in this study indicates that secondary industry-oriented countries are undervalued in the existing main GDP/DMC calculation. On the other hand, tertiary industry-oriented countries are downgraded due to the industrial features of the GDPe/DMC calculation. As a result of this paper, GDPe/DMC could be considered a more reasonable indicator to directly reflect the material input effect compared to the existing main indicator, GDP/DMC. This means that GDPe/DMC-induced resource productivities could be estimated to be slightly higher than the GDP/DMC-induced resource productivities for secondary industry-oriented countries. It is expected that the sub-indicator, GDPe/DMC, proposed in this study could be useful especially for comparing and analyzing the resource productivities between countries that have different industry structures. This study intended to consider a structurally energy/resource-intensive industry in estimating and analyzing national-level resource productivity. Thus, the sub-indicator, GDPe/DMC, may help minimize the distortion of interpreting national resource productivities in various situations, and be utilized as a more efficient tool when used together with GDP/DMC.