• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.265-273
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• 2009

환경문제에 대한 높은 관심으로 친환경 콘크리트의 개발을 위해 많은 연구가 수행되어지고 있으며, 특히 콘크리트 배합시 시멘트 사용량을 줄이기 위한 노력이 계속되고 있다. 시멘트 사용량을 줄이기 위한 방법으로는 포졸란 반응재료들이 혼화재로 사용되고 있다. 우리나라 전역에 널리 매장되어 있는 황토는 친환경 재료로서, 포졸란 반응을 하는 활성황토는 콘크리트의 혼화재로 활용성이 증가하고 있다. 본 연구는 황토와 재생 PET 섬유가 콘크리트의 건조수축에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었다. 따라서 본 연구에서는 황토와 재생 PET 섬유를 혼입한 콘크리트 거동 특성을 분석하기 위하여 건조수축 시험을 통해 황토와 재생 PET 섬유를 혼입한 콘크리트의 재료특성을 평가하였다. 실험결과, 외부구속균열 및 자유수축변형 실험을 통하여 혼화재로서 황토가 콘크리트의 건조수축을 줄이는 효과가 있음을 확인하였으며, 재생 PET 섬유는 건조수축에 의한 외부구속균열을 제어하는 효과가 있는 것으로 분석되었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.105-110
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• 2021

의료기관에서 최근 많이 사용되고 있는 친환경 소재 방사선 차폐체는 시트 형태로 제작되어 Apron의 재료로 활용되고 있다. 친환경 Apron의 차폐성능은 납당량을 기준으로 제시되고 있으며, 납당량은 0.25~0.50mmPb로 제시되고 있다. 납이 주재료 사용되는 차폐체인 경우 납의 우수한 가공성으로 인해 두께로 차폐성능을 조절할 수 있다. 그러나 친환경 차폐시트는 차폐재료의 함량, 베이스 재료인 고분자 물질의 물성, 공정과정의 기술적 차이에 따라 차폐성능이 변화되어 두께 기준의 차폐성능을 제어하기가 어렵다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하고자 두께를 기준으로 차폐시트를 제작하여 차폐성능을 평가, 비교하였다. 동일한 시트 제작공정을 제시하여 두께를 제어할 수 있는 캘린더 공정의 압연 기술을 적용하였고 여러층의 적층 구조와 단일 구조로 제작된 두 시트의 두께별 차폐성능을 비교하여 5%대의 차이를 관찰하였다. 그 결과 여러 층으로 차폐한 적층 구조 차폐시트가 더 효과적임을 증명하는 동시에 두께 중심의 차폐성능의 가능성을 제시하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.515-524
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• 2022

In this study, the on-site hydrogen production process for refueling stations that were not energy-optimized was improved through exergy analysis and heat exchange network synthesis. Furthermore, the process was scaled up from 30 Nm3/h to 150 Nm3/h to improve hydrogen production capacity. Exergy analysis results show that exergy destruction in the SMR reactor and the heat exchanger accounts for 58.1 and 19.8%, respectively. Thus, the process is improved by modifying the heat exchange network to reduce the exergy loss in these units. As a result of the process simulation analysis, thermal and exergy efficiency is improved from 75.7 to 78.6% and 68.1 to 70.4%, respectively. In conclusion, it is expected to improve the process efficiency when installing on-site hydrogen refueling stations.

• 공업화학
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• 제32권2호
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• pp.149-156
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• 2021

크래프트 회수보일러(kraft recovery boiler)는 펄프 공정에서 생성된 흑액을 연소하여 발전용 스팀을 생산하는 장치이다. 특히 연소로 상단부에 존재하는 과열기(superheater)는 포화 증기가 연소가스와 열교환을 통해 과열 증기로 전환되는 구간으로, 연소가스와 포화 증기 사이의 열교환 효율 향상은 발전용 과열 증기 생산량 증가 및 발전 효율이 증가하므로 매우 중요하다. 과열기 하단부에 위치한 노즈 아치는 과열기의 부식의 원인이 되는 연소로에서 발생한 복사열을 막는 중요한 역할을 하지만, 연소가스 유동을 방해하여 포화증기와 열교환이 끝난 저온의 연소가스가 과열기를 나가지 못하고 재순환되어 열교환 효율을 저하시키는 직접적인 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 CFD를 활용하여 노즈아치 구조에 따른 재순환 영역의 크기와 연소가스 출구 온도를 비교하였다. 결과적으로 노즈 아치 하단부 각도를 106.5°에서 150°로 변경할 경우 연소가스의 재순환 영역이 감소하여 연소가스와 과열기 사이의 열교환 효율이 10.3% 향상되는 것을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권2호
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• pp.191-199
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• 2021

화학 공정의 주요 설비 중 하나인 증류탑은 물질들의 끓는점 차이를 이용하여 혼합물에서 원하는 생산물을 분리하는 설비이며 증류 공정은 많은 에너지가 소비되기 때문에 최적화 및 운전 예측이 필요하다. 본 연구의 대상 공정은 공급처에 따라 원료의 조성이 일정하지 않아 정상 상태로 운전이 어려워 효율적인 운전이 어렵다. 이를 해결하기 위해 데이터 기반 예측 모델을 이용하여 운전 조건을 예측 할 수 있다. 하지만 미가공 공정 데이터에는 이상치 및 노이즈가 포함되어 있어 예측 성능을 향상시키기 위해 데이터 전처리가 필요하다. 본 연구에서는 인공 신경망 모델인 Long short-term memory (LSTM)과 Random forest (RF)를 사용하여 모델을 최적화한 후, 데이터 전처리 방법으로 Low-pass filter와 One-class support vector machine을 사용하여 데이터 전처리 방법 및 범위에 따른 예측 성능을 비교하였다. 각 모델의 예측 성능과 데이터 전처리의 영향은 R2과 RMSE를 사용하여 비교하였다. 본 연구의 결과, 전처리를 통해 LSTM의 경우 R2은 0.791에서 0.977으로 RMSE는 0.132에서 0.029로 각각 23.5%, 78.0% 향상되었고, RF의 경우 R2은 0.767에서 0.938으로 RMSE는 0.140에서 0.050으로 각각 22.3%, 64.3% 향상되었다.

• 공업화학
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• 제31권6호
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• pp.596-602
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• 2020

점/접착제 생산 공정은 배합 과정에서 mineral insulated (MI) cable을 통해 내부 용액을 76 ℃까지 가열 및 혼합 후 제품 출하를 위해 30 ℃까지 상온 냉각을 진행한다. MI cable을 이용한 반응기의 경우, 냉각시간이 평균 10 h 소요되어 생산효율이 낮은 문제점이 있지만, jacketed vessel을 설치하면 위의 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 그러나 jacketed vessel의 종류가 다양해 jacket을 설치하기 전, 배합 공정조건에 적합한 종류를 찾아야 한다. 본 연구에서는 생산효율에 영향을 주는 냉각시간을 최소화하기 위해 computational fluid dynamics (CFD)를 이용하여 jacket 종류에 따른 냉각시간을 비교해 공정에 적합한 jacketed vessel 모델을 개발하고, 점/접착제 생산 공정에 최적화된 jacketed vessel을 설계하였다. 연구 결과, jacket의 높이가 같을 때, half-pipe coil jacket보다 plain jacket의 냉각 성능이 32.7% 더 우수하였고, plain jacket에 60% spiral baffle을 설치하여 냉각 공정에 이용할 경우 냉각시간을 80.4%, 작업시간을 25.1% 단축 가능하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.533-544
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• 2015

해양환경에 노출된 콘크리트는 육상에서 건설되는 콘크리트와 달리 해풍, 조력, 파도, 파랑 등에 의한 물리적 작용과 해수의 $SO_4{^{2-}}$, $Cl^-$ 및 $Mg^{2+}$ 이온 등에 의한 화학적 침식작용 및 동결융해 등 가혹한 환경에 노출되어 콘크리트의 내구성을 크게 저하시킨다. 해중 콘크리트의 대규모 시공은 콘크리트의 강도손실은 물론 알칼리(pH) 및 중금속 등 환경유해물질이 용출될 수 있어 이에 대한 충분한 검토와 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 전기로 환원슬래그로부터 CSA 자극제를 개발하고 전기로 산화슬래그를 콘크리트용 골재로 활용하여 인공리프용 친환경콘크리트를 개발하였다. 초기강도는 Normal concrete보다 낮게 나타나 친환경콘크리트의 초기강도 품질향상을 위한 추가적인 연구가 필요하였으며, 친환경콘크리트의 해수저항성은 양생일 1년 대비 평균 강도손실이 8~9% 발생하였다. 고함량 고로슬래그 미분말과 고비중 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 친환경콘크리트를 동결융해저항성 재료로써 충분히 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다. 친환경콘크리트의 중금속 용출특성은 콘크리트의 수화반응을 통한 경화과정에서 중금속 성분은 화학적 결합을 통해 고정화되기 때문에 환경유해성 기준 이하이거나 검출되지 않아 유해물질 용출에 안전하다는 것을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.281-284
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• 2008

최근 친환경 구조물에 대한 관심이 증대 되면서 친환경 재료인 황토에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 대부분의 연구가 황토의 재료특성에 대하여 이루어지고 있으며, 구조 성능에 대한 연구는 미비한 실정이다. 또한, 활성 황토의 경우 활용 가능성이 어느 정도 규명되고 있으나, 경제성 측면에서 활용도가 낮은 것이 현실이다. 비활성 황토는 경제성 측면에서는 유리할 것으로 기대되나 재료 및 구조성능에 대해 규명되지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 활성 황토와 비활성 황토가 황토 콘크리트 보의 휨 성능에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권2호
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• pp.264-270
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• 2011

This paper focuses on possibility to design and fabrication new combination of bullet core to substitute current toxic material of heavy metal such as lead by environment-friendly ones. The core is designed as dual structure to manipulate the core center of gravity easily by combining materials, which of basis is tungsten of low cost and easily acquired. Those combinations are W-M series such as W-Cu, W-Sn, W-Cu-Sn, and W-Cu-Ni to target the density of lead, $11.34g/cm^3$ through powder-metallurgy. Out of four, combination of W-Cu-Ni shows the highest compression density of 96% and is confirmed as the most suitable substitution for lead due to the excellent property of matter and sintering. All combination samples is simulated on the PRODAS software for designing and structure analysis by adjusting the center of gravity of dual core samples forward and backward. The simulations confirm the similarity of current bullet core with respect to properties of mass, aero dynamics, and flying stability.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.1253-1257
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• 2010

그라우팅은 건설공사에서 지반의 갈라진 틈이나 공동, 공극 등에 적절한 충전재를 압력을 이용하여 주입하는 것으로, 굴착공사 시 누수방지와 불안정한 지반의 보강을 위하여 광범위하게 사용되고 있다. 가장 많이 사용되고 있는 그라우팅 주입재의 재료로는 물유리계를 주재료로 사용하는 약액주입공법이 많이 사용되어지고 있다. 기존의 물유리계 재료를 사용할 경우 발생하는 용출현상 및 강도저하를 보완하기 위하여 가소성을 부과한 무기질계 재료ECG(Eco Clean Grouting)를 사용하여, 강도 및 내구성이 우수하고 주입재의 용출 현상이 발생하지 않아 환경오염 문제가 거의 없는 영구적인 차수 및 보강에 적합한지와 친환경적 특성을 확인한다. 본 연구는 가소성 무기질계 재료인 ECG(Eco Clean Grouting)재료를 사용하여 현재 많이 사용되는 재료인 물유리계 재료로 일축압축강도, 체적변화, 내구성 평가, 투수시험, 어독성 시험, 용탈시험등을 수행하여 비교 분석 하였다. 일축압축 시험결과 재령 28일 강도는 ECG가 물유리재료에 비해 크게 발현되었고, 내화학성시험 결과 ECG의 길이변화율이 거의 없는 것으로 내화학성에서 강점을 보였다.