• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.31 no.4
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• pp.5-11
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• 2023

This study was conducted to improve energy efficiency and problems such as clumping and fouling in the glue zone that occur in the moisture content range of 40 to 60% when sewage dehydration residue is directly fed into the dryer. The temperature of the hot air is low at 270~300℃, and the paddle-type flotation method and dehydrated residue are applied to the circulated heat storage media to increase the contact area with the hot air, thereby reducing energy recovery and gas emissions. The water content of the dried residue is 2.7. ~7 .5%, the heat of evaporation of moisture was 608.0~690.6 kcal/kg·H₂O, which confirmed an energy saving effect of about 8.8% compared to the heat of evaporation of moisture of 714.5 kcal/kg·H₂O when no heat storage media was used.

• Journal of Energy Engineering
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• v.23 no.3
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• pp.17-20
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• 2014

A magnetic fluid separation technology was confirmed to be very effective to remove the suspended solids from contaminated water. We have surveyed on the effects of operating variables on the characteristics of suspended solids(SS) removal investigated through the test runs using magnetic powder. Magnetic flocculation here formed by adsorbing fine magnetites on the surface of suspended solid was observed. The strength of magnet was of significance in determining the SS removal efficiency.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.405-413
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• 2005

본 연구에서는 3톤/일의 플라스틱 투입량을 기준으로 혼합폐플라스틱으로부터 대체연료유를 생산할 수 있는 소용량 중심의 폐플라스틱 유화설비를 설계 제작하였으며 장기간에 걸친 시운전을 통하여 유화설비의 운전성 평가에 대한 실증연구를 수행하였다. 대상 폐플라스틱으로는 플라스틱 재활용 업체에서 분리 선별된 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 그리고 이들을 혼합한 폐플라스틱을 각각 적용하였으며 $400\sim420^{\circ}C$의 분해 운전온도에서 폐플라스틱의 종류에 따른 시운전 평가를 하였다. 본 실증연구로부터 폴리에틸렌의 경우에 있어서는 79%의 재생유 회수율을 그리고 폴리프로필렌의 경우에 있어서는 80%의 재생유 회수율을 각각 얻을 수 있었으며 플라스틱 종류별 안정적인 운전조건을 확보할 수 있었다. 또한 폐플라스틱 투입량에 대한 설계용량과 운전용량과의 비교로부터 약 40$\sim$50%의 설계오차가 발생한 것으로 평가되었으며 이는 유화설비의 설계를 위하여 사용된 혼합폐플라스틱의 부정확한 물성 값에 기인한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구로부터 얻은 시운전결과를 바탕으로 설계인자들을 확립하는 과정이 반드시 필요할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.1046-1049
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• 2009

최근 화석에너지 고갈 문제와 폐기물의 지속적인 발생량 증가로 인해 폐기물을 이용한 열에너지 회수가 이슈화 되고 있다. 폐기물처리를 통한 에너지 회수 공정 가운데 소각이 가장 많이 이용되고 있으나 소각시 발생하는 대기오염 물질을 처리하기 위한 설계 및 설치비용에 많이 소요 된다. 본 연구에서는 화학공정 모사기인 Aspen plus를 이용해 소각공정 및 배가스 처리 공정모사를 실시하였다. 폐기물 소각 공정으로는 1 2차 연소실과 NO2를 환원하는 SNCR공정, 산성가스(HCl, SO2)를 제거하는 SDA공정, 입자상 물질을 처리 하는 bag filter공정을 모사하였다. 공정모사 결과 실제 산업폐기물 소각로의 처리효율과 일치 하였고 이를 바탕으로 동일한 공정 및 조건하에 소각로에 투입되는 폐기물의 조성비를 달리하여 공정 모사한 결과 오염물질의 배출량을 예측할 수 있었다. 이러한 오염물질 발생량 예측은 소각장의 폐기물 투입이 일정하지 않을 경우 조업 조건의 변경에 도움 뿐만아니라 공정개선의 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.176.1-176.1
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• 2011

바이오디젤 대체 원료로서 폐돈지, 폐우지를 이용한 오일 추출 및 바이오디젤 생산 반응을 진행하고 이때 사용되는 과잉 메탄올의 회수 및 재사용에 관한 연구를 수행하였다. 추출된 오일의 상태에 따라 전처리를 위한 에스테르화 반응여부를 판단하게 되지만 에스테르화 반응과 전이에스테르화 반응 모두에서 상당량의 과잉 메탄올을 투입하게 된다. 에스테르화 반응에서는 이론량보다 20~50배 가량을 투입하고 전이에스테르화 반응에서는 오일:메탄올 이론 몰비인 3:1 보다 2~4배 가량을 이용하게 된다. 에스테르화 반응에 사용되는 촉매는 균질계 액체 산 촉매와 불균질계 고체 산 촉매가 이용될 수 있으며 본 연구에서는 황산을 이용한 에스테르화 반응을 실시하였으며 전이에스테르화 반응에서는 KOH를 촉매로 이용하였다. 각각의 공정에 사용된 과잉 메탄올의 재이용 방안을 조사하였으며 메탄올을 단증류를 통해 회수하는 방법과 회수된 메탄올을 이용한 에스테르화 반응 및 전이에스테르화 반응을 실시해 반응성을 조사하였다. 이를 통해 미반응 과잉메탄올의 회수 정제시 메탄올의 최대 수분함량(%) 허용치를 결정할 수 있었다. 회수된 메탄올을 재이용함에 따라 바이오디젤 생산비 중의 원료(메탄올) 및 설비비 절감이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.779-783
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• 2007

본 연구에서는 가스화공정과 수성가스 전환공정, $CO_2$ 분리공정, 메탄화 공정을 주요 구성으로 한 대체(또는 합성)천연가스(SNG, Substitute or Synthetic Natural Gas)제조공정을 대상으로 석탄, 석탄 촤, 바이오매스 등의 다양한 고체시료를 적용하였을 경우 각 시료의 가스화 반응을 통해 얻어진 합성가스를 이용한 SNG 제조 공정 특성을 파악하고자 하였다. 석탄, 석탄 촤, 바이오매스를 적용한 SNG 공정해석 결과 가스화 공정, 수성가스 전환 공정, 메탄화 공정의 운전 용도가 각 800도, 450도, 300도이고, 수성가스 전환 공정 출구의 합성가스 $H_2$/CO ratio(mol basis)가 3인 조건에서 SNG/Feed ratio는 석탄, 석탄 촤, 바이오매스가 각각 0.35, 0.34, 0.08로 나타났고. SNG Efficiency(%) 는석탄, 석탄 촤 바이오매스에 대해서 각각 61.2%. 48.2%, 17.5%로 나타났다. 또한, 석탄 촤를 대상으로 가스화 공정에서의 산화제 투입 조건 및 스팀 투입조건의 변화에 따른 합성가스 발생 특성을 살펴보았다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.18 no.4
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• pp.27-34
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• 2014

In this study, we evaluated an effect of the tempered materials on the thermal runaway characteristics in the resol resin synthesis reaction using the adiabatic calorimetry of vent sizing package 2(VSP2). The kinetic parameters, such as an activation energy and heat of reaction, were estimated using the test results. As the results, the instantaneous characteristics to express the intensity of runaway reaction decreased at the low solid content. However, the sudden loss of the tempered materials triggered the second runaway reaction rapidly. In this condition, the heat of reaction and the activation energy of phenol and p-formaldehyde were about 157 kJ/mol and 60 kJ/mol, respectively.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2016.07a
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• pp.13-15
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• 2016

에너지 소비가 큰 건물은 내부 온/습도, 이산화탄소 농도, 미세먼지 농도 등의 일정 공기 질을 유지하면서 에너지 비용을 최소화할 수 있는 제어계획을 수립하는 것이 필요하다. 기존 건물에서 실내 환경의 운영은 설정된 실내 환경 값을 기준을 벗어나면 설비 기기를 제어하는 방식으로 이루어진다. 이는 단 시간에 고에너지를 투입하여 장비를 가동시키므로 에너지 소모가 크며 peak 전력이 높아 에너지 비용이 크다는 문제가 있다. 따라서 온도를 포함한 환경이 변해가는 상황을 예측하고 사전에 에너지 사용 계획을 수립하여 관리 제어를 수행함으로써 예열부하 등의 불필요한 에너지 손실을 절감하려 한다. 이를 위해 실내 환경이 변화하는 것을 예측하고 후보 제어계획으로 제어를 수행할 때 소요되는 에너지가 어느 정도인지 시뮬레이션하여 제어계획의 적합도를 평가한다. 기존 EnergyPlus와 같은 시뮬레이션 도구는 모델이 복잡하여 시뮬레이션에 많은 시간이 필요하기 때문에 환경 변화를 반영하기 위해 주기적으로 재수립되는 수많은 제어계획 데이터를 단시간에 시뮬레이션하기에 부적합하다. 본 논문에서는 빠른 시뮬레이션을 위해 실제 운영 데이터와 에뮬레이션을 통해 획득한 운영 데이터를 기반으로 학습 알고리즘을 이용하여 제어계획 적용 시의 미래 상황을 예측한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.217-220
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• 2006

목질계 바이오매스는 신재생에너지원에 비해 국내 잠재량이 가장 풍부한 에너지원 가운데 하나이다. 그러나 주요 공급원인 간벌목 부산물의 10%, 폐목재의 1/3 정도만 활용되고 있다. 따라서 향후 관련법제도 개선 및 지원을 통해 바이오매스의 에너지 활용도를 높일 필요가 있다. 목질계 바이오매스를 이용하여 에너지를 생산할 경우 잠재적 기여도는 2005년 신재생에너지 공급량의 29.4%에 달하며, 신재생에너지의 일차에너지 소비대비 2.13%에서 2.76%로 증가시킬 수 있는 잠재력을 갖고 있다. 본 연구는 전국 16개 시도별로 잠재되어 있는 목질계 바이오매스 생산 가능량을 추정하고 이를 바이오열병합발전소의 주연료로 이용할 경우 지역별 경제적 파급효과를 분석해 보았다. 그 결과 경기, 서울, 전남, 경북, 강원, 충남 등에서 파급효과가 크게 나타났다. 지역별 파급효과를 합할 경우 부가가치 파급효과가 15,736억원, 고용효과가 2,630명으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.49 no.6
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• pp.688-696
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• 2011

Hydrogen is one of the few long-term sustainable clean energy carriers, emitting only water as by-products during its combustion or oxidation. The use of fossil fuels to produce hydrogen makes large amount of carbon dioxide (>7 kg $CO_{2}$/kg $H_{2}$) during the reforming processes. Hydrogen production can be environmentally benign only if the energy and the resource to make hydrogen is sustainable and renewable. Biomass is an attractive alternative to fossil fuels for carbon dioxide because of the hydrogen can be produced by conversion of the biomass and the carbon dioxide formed during hydrogen production is consumed by biomass generation process. Hydrogen production using solar energy also attracts great attention because of the potential to use abundance natural energy and water.