• 공업화학
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• 제21권3호
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• pp.295-300
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• 2010

1-propanol과 bromochloromethane 혼합물은 공비점의 형성이나 큰 휘발성 차이 때문에 실제 증류탑이나 흡수탑 등의 단위 공정에서 효율적이고 경제적인 운전이 쉽지 않다. 이처럼 비이상성이 큰 혼합물을 효과적으로 다루기 위해서는 혼합물에 대한 기-액 평형 등의 열역학적인 정보가 필수적이다. 본 연구에서는 재순환 기-액 평형장치를 이용하여 일정 압력 하에서 30 kPa에서 70 kPa까지 1-propanol과 bromochloromethane 혼합물의 기-액 평형을 측정하였으며 얻어진 실험 데이터를 UNIQUAC과 NRTL 모델식을 이용하여 상관하였고 과잉 Gibbs 에너지와 활동도 계수를 추산하였다. 또한 Gibbs/Duhem식에 근거한 열역학적 건전성 테스트를 수행하였고 진동 밀도계를 사용하여 이성분계의 과잉 몰부피를 측정하였으며 그 결과를 Redlich-Kister다항식으로 상관하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.655-660
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• 2013

이 총설에서는 야누스 입자가 유체 계면에 흡착할 때, 이들 입자가 가지는 평형 배향에 대한 이론적 접근 방법을 소개하고자 한다. 구형, 타원면, 그리고 아령 모양의 야누스 입자를 모델로 하여, 입자의 모양, 젖음성, 크기가 평형 배향에 강하게 영향을 준다는 사실을 설명하겠다. 특히 야누스 타원면의 경우, 특정 조건에서 두 개의 에너지 최소점이 존재하고, 따라서 이들 입자들이 두 개의 배향(수직 배향과 기울어진 배향)을 동시에 가질 수 있음을 의미한다. 또한 입자들이 각각의 배향을 가질 확률은 두 에너지 최소점 사이의 에너지 장벽에 해당하는 방위각에 의해서 결정된다. 반대로 야누스 아령은 오로지 한 개의 배향만을 취하지만, 입자의 기하학적 그리고 화학적 비등방성과 비대칭성이 증가할수록 중간 배향을 갖게 된다. 중간 배향 상태에서 입자들은 일정 범위 내의 방위각에서 자유롭게 회전할 수 있다. 야누스 입자의 배향에 대한 연구는, 이들 입자들이 유체의 계면에 비가역으로 흡착할 때, 개별 입자들의 배향이 입자간 상호 작용, 회합 현상, 그리고 더 나아가 유변학적 성질에 직접적으로 영향을 미칠 수 있다는 점에서 그 중요성을 찾을 수 있다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.59-62
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• 2009

유체-고체 상호작용(FSI)은 산업전반에서 꼭 필요한 분야이면서도 쉽게 접근하기가 어려운 전산역학 분야의 난제 중 하나이다. 유체-고체 상호작용의 전산해석에서 유체와 고체 사이의 불일치 격자망을 어떻게 처리하는가는 매우 어렵고 민감한 부분이 된다. 운동학적 연속성과 계면을 따른 응력의 평형을 추적하기 위해 유체와 고체의 계면에서는 각각의 영역에서 해석된 물리량들을 다른 영역으로 정확히 전달해야 하는데 대부분의 유체-고체 상호작용의 문제들은 불일치 격자를 가지고 있기 때문에 불일치 격자망을 효과적으로 처리하는 수단이 필요하다. 그래서 넓은 분야에 걸쳐 적용 가능한 유체 고체 상호작용 문제에 대한 효과적인 해석방법의 제안이 큰 의미를 갖는다고 생각한다. 따라서 본 연구에서는 유체-고체 계면의 운동을 이동최소제곱 기반의 변절점 요소를 사용하여 모사함으로써 2차원 유체-고체의 상호작용(FSI)을 위한 새로운 접근방법을 제시하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.486-487
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• 2014

본 논문은 멀티레벨 인버터를 이용한 무정전 전원장치 시스템 (UPS; Uninterruptible Power Supply)의 신뢰성 향상을 위한 중성점 전압 불평형 제어 기법을 제안한다. 무정전 전원장치 시스템 (UPS)은 불평형 부하조건 시 직류단에 전압 불평형이 발생되며 이는 출력 전류의 왜곡을 일으켜, 민감한 부하에 손상을 입힐 수 있다. 제안한 제어기는 커패시터 전압 측정을 통해 시간오프셋을 추정한 후 공간 벡터 변조 방식의 변형 없이 중성점 전압 불평형을 제어하여, 직류단의 전압을 평형상태로 유지한다. 또한, 100kW급 UPS 시스템 시뮬레이션 검증을 통해 제어기의 타당성을 입증하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제22권1호
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• pp.37-43
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• 2019

한국지질자원연구원에서 2000년부터 2018년까지 수행한 중력 탐사 자료를 처리하여 중력 이상도를 작성하였다. 2016년까지는 전국을 대상으로 하는 중력 이상도 작성에 필요한 자료를 빠르게 획득하기 위하여 약 $4km{\times}4km$ 당 1점의 측점 밀도로 약 6,400 점에서 측정을 하였다. 이와는 별개로 광산 개발과 관련하여, 관계 화성암 혹은 기반암의 분포를 규명하기 위하여, 2013년에는 제천 NMC 몰랜드 광산의 주변에서, 그리고 2015년에서 2018년까지는 태백산 광화대 일대에서 수백 미터에서 2 km 정도의 간격으로 탐사를 수행하였다. 한편 2016년과 2017년에는 경주와 포항에서 규모가 큰 지진이 발생하였는데, 이들 진앙지 일대에서는 측점 간격이 250 m 정도가 되도록 더욱 정밀하게 탐사를 하였다. 이들까지 포함한 전체 측점은 9,600여 점이다. 한편, 효율적인 탐사를 위하여 일부 지역에 대해서는 부산대학교의 자료를 사용하였다. 중복점과 임시 기준점을 제외하면 전체 측점은 약 16,000여 점이며, 이를 바탕으로 순높이 이상, 부게 이상, 지각 평형 이상을 계산하였다. 이 중력 이상도는 우리나라에서 가장 고르게 분포하면서 가장 많은 측점을 사용한 중력 이상도로서의 의미를 가진다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.103-106
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• 2003

원형의 물체에 접해 있는 섬유 또는 실의 장력에 관하여 기존의 capstan equation의 잘못된 점을 보완하는 일반적인 capstan Equation을 유도하였다. 해석은 주로 섬유-물체의 접촉부위에 초점을 맞추었다. 그 결과 유도된 지배방정식은 2차 상미분 방정식의 형태를 갖는다. 지배방정식의 해를 구한 뒤, 접촉영역 전체에 작용하는 힘의 평형조건을 이용하여 입력 장력(incoming tension)과 출력 장력(outgoing tension)간의 관계식을 얻을 수 있었으며 우리는 이것을 True capstan equation이라 명하였다. (중략)

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.425-430
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• 1998

SMART 관류형증기발생기의 유동 불안정성을 분석할 수 있는 시간영역-비선형 해석모델을 개발하였다. 해석모델은 일차계통 모델을 포함하고 있으며 이차측 튜브 양단에 일정압력 경계조건을 이용하고 내부에서는 평형 균질 이상유동 모델을 도입하였다. 기존의 정상 상태 및 임계조건에 대한 실험 결과와 개발된 해석모델 모델을 이용한 계산 결과를 비교한 뒤 임계점 이후 나타나는 진동의 특성을 분석하였다. 개발된 해석모델은 SMART 관류형증기발생기에서 발생할 수 있는 유동 진동의 특성과 영향을 파악하고 유동 불안정성을 막기 위한 입구 오리피스 설계의 목적에 활용할 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권6호
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• pp.623-630
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• 2006

분류층 가스화기에서 슬래그의 점도 변화는 가스화기 운전 온도을 결정하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 국내 가스화 대상탄 중 결정슬래그의 거동을 보여주는 5개 탄 슬래그의 $T_{cv}$를 문헌의 경험식과 Factsage를 이용한 평형계산으로 예측하고, 각 방법의 실용성을 조사하였다. 경험식으로는 두개의 모델이 사용되었는데 각각 회분용융시험의 $T_h$와 슬래그의 5개 주성분 농도를 이용하였다. $T_h$를 이용한 모델은 $20{\sim}100^{\circ}C$ 높은 $T_{cv}$를, 5개 주성분을 이용한 모델은 $80{\sim}120^{\circ}C$ 낮은 $T_{cv}$를 예측하였다. 평형계산에서는 액상선 온도로 $T_{cv}$를 구하였다. 평형계산에 주 4 성분만을 사용하였을 경우 측정된 $T_{cv}$보다 높은 온도가 예측되었다. 액상선 온도는 부 성분의 농도에 매우 민감하여 MgO와 $Na_2O$의 추가는 액상선 온도를 낮추어 주었다. 평형계산에서 석탄의 주성분뿐만 아니라 부성분을 모두 포함시켰을 때 측정된 $T_{cv}$에 가장 근접한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 $Cr_2O_3$ 계열의 내화재가 사용되었을 경우, $T_{cv}$의 좀 더 정확한 예측을 위하여 용해 내화재의 농도도 평형계산에 포함시켜야함이 확인되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.848-851
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• 2009

석탄슬래그는 회분의 조성에 따라 고온에서 매우 상이한 슬래그 거동을 보여준다. 국내 가스화 대상탄으로 검토된 탄 중, 산성 산화물의 함량이 높아 고용융점을 갖는 7종의 석탄 회분을 가스화 조건인 고온, 환원분위기에서 점도 측정을 실시하였다. 4종의 탄에 대해서는 높은 점도를 낮추기 위하여 염기성 산화물인 CaO를 3가지 비율로 혼합하여 점도 측정을 실시하였다. 또한, flux의 혼합으로 인해 발생할 수 있는 결정체 형성을 FactSage 평형계산 프로그램과 CaO-SiO2-Al2O3 3성분계 상평형도를 이용하여 예측하였다. CaO가 첨가된 시료 모두에서 낮은 CaO 첨가비에서는 원래의 시료보다 낮은 점도를 보였으나, CaO첨가비가 20% 이상일 때는 anorthite이 형성되어 $T_{cv}$를 갖는 결정슬래그로 점도 거동이 변화하면서 실제조업 가능한 온도를 증가시켰다. 점도 측정 후 냉각된 시료의 SEM/EDX 분석을 통해 형성된 결정체를 관찰한 결과, FactSage와 상평형도에서 예측된 결정체와 유사하게 나타나 CaO-SiO2-Al2O3 3성분계 상평형도가 결정체 예측에 유용함을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.76.1-76.1
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• 2011

석탄 가스화기 내에서 슬래그의 축적에 의한 막힘 현상 등으로 발생 가능한 조업중단을 예방하기 위해 탄의 종류에 따른 슬래그의 유동을 정확히 예측하는 것은 중요하다. 슬래그의 유동은 원료인 석탄의 회 성분 조성 그리고 가스화기 온도의 영향을 크게 받는다. 회가 용융된 형태인 슬래그의 융점 특성을 파악하여 슬래그 거동을 예측하기 위해서는 회를 조성하고 있는 주성분의 비율 뿐 아니라 소량의 성분들도 고려하여야 한다. 또한, 가스화기 조업 조건 중 수증기 분압이 슬래그 점도에 미치는 변화를 파악하여 공정 조건 확립 및 슬래그 계통 제어 로직에 반영 할 수 있다. 따라서, 대표적 열화학 평형계산 프로그램인 Factsage를 이용하여 슬래그 성분의 액상선 온도를 예측해보았다. 슬래그는 회 성분의 조성에 따라 결정 슬래그와 유리 슬래그로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 결정 슬래그로는 Alaska Usibelli 탄을, 유리 슬래그로는 Kideco 탄의 조성을 사용하여, 가스화기 조업 조건 중 수증기의 분압에 따라 석탄 슬래그의 형성 및 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성에 대한 상관관계를 예측해 보았다. 또한, 슬래그 유동에 영향을 줄 수 있는 요인으로써, 석탄의 품질을 결정하는 인자인 Base/Acid Ratio, Iron in Ash, Calcium in Ash, Silica-to-Alumina Ratio, Inron-to-Calcium Ratio를 달리 변화시켜가며 슬래그 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성을 예측하였다. 이 예측결과는 향후 실험 데이터와 비교하여, 슬래그 처리 부분의 모니터링에 기초 자료로 활용될 뿐 아니라, 슬래그점도 측정 시스템의 운전 파라미터를 도출하는데 이용 가능할 것이다.