• 대한기계학회논문집B
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• 제34권5호
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• pp.547-552
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• 2010

본 연구에서는 VIStA(Vortex Inertial Staged Air) 버너를 개조하여 관류보일러에 적용하였다. 개조는 크게 2가지 부분에서 이루어 졌는데, 먼저 원형에서 채택한 예혼합 연소 방식을 사용상 편의와 안전을 위해 비예혼합방식으로 변경하였다. 연소 방식의 변경에 따라 공기 1차, 2차에 별도의 송풍기를 사용하던 공급 방식도 변경하여 본 연구에서는 하나의 송풍기로부터 공기를 공급받아 댐퍼를 통하여 1, 2차 연소실에 분할하여 공기를 공급하도록 하였다. 본 연구에서는 질소 산화물(NOx)의 생성을 억제하는 최적의 운전 조건을 찾기 위하여 전체 공기비 및 1, 2차 연소실로의 공기 분배 비율에 따른 NOx 생성 특성을 관찰하였다. 본 연구에서 산업용 보일러에 적용하기 위해 개조한 비예혼합 방식의 VIStA 버너를 설치한 결과, 기존의 일반 버너에 비해 균일한 화염을 얻었고 질소 산화물을 최대 20%까지 줄일 수 있는 것을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.127-137
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• 2021

미세먼지 전구체인 질소산화물(NOx)에 대한 대기배출부과금 제도가 2020년부터 국내에 도입 및 시행됨에 따라 이를 저감하기 위한 경제적인 연소기술 개발은 매우 시급한 실정이다. 본 연구에서는 해외 우드펠릿 대체재로서 REC(Renewable Energy Certificates) 확보가 가능한 국내 미이용 산림 바이오매스를 연료로 하여 0.1 MWth급 순환유동층 연소 설비에서 NOx 저감을 위한 air-staging 효과를 고찰하였다. 운전 변수로는 air-staging 적용 유무, 3차 공기 공급 높이(6.4 m, 8.1 m, 9.4 m) 그리고 air-staging 비율(1차 공기:2차 공기:3차 공기=91%:9%:0%, 82%:9%:9%, 73%:9%:18%) 변화이며 운전 변수에 대한 배기가스 내 NO와 CO 농도, 연소로 높이별 온도와 압력 프로파일, 포집된 비산재(fly ash) 내 미연탄소 함량과 연소효율을 분석하였다. 3차 공기를 가장 높은 9.4 m에서 공급한 air-staging 운전 시 NO 농도는 100.7 ppm으로 air-staging을 적용하지 않은 운전 조건(148.8 ppm)보다 32.3% 감소하지만 CO 농도는 오히려 52.2 ppm에서 99.8 ppm으로 91% 증가하였다. 더불어, NO 농도의 저감을 위한 환원영역과 CO 농도의 저감을 위한 산화영역 확보를 위해 3차 공기 공급 높이를 6.4 m로 유지하며 3차 공기 공급량을 늘리고 1차 공기 공급량을 낮춘 air-staging 운전 조건(73%:9%:18%)에서는 NO와 CO 농도가 각각 90.8 ppm과 66.1 ppm으로 air-staging 적용 조건 중 가장 감소되는 것을 확인하였다. 이러한 최적 운전 조건에서 연소효율 역시, air-staging을 적용하지 않은 운전 조건의 연소효율(98.3%) 보다 높은 99.3%임을 확인하였다.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권2호
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• pp.3-12
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• 2000

본 연구는 인위적인 공기공급이 토양내에 존재하는 페놀화합물들의 분해효과에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시하였다. 페놀화합물들로는 페놀, 2,4-DCP, 그리고 PCP를 선정하였다. 실험에 사용된 토양은 sandy loam이었으며 모든 실험은 $25^{\circ}C$ 항온에서 실시하였다. 수분함량은 토양미생물 활성에 적합하도록 15%로 하였다. 공기공급에 의하여 휘발되는 페놀화합물들은 메틸렌클로라이드 용매를 통과시킨 후 배출하였다. 페놀화합물들은 개별화합물로 토양에 오염시켰으며 시너지효과 등은 고려하지 않았다. 공기공급은 페놀의 제거속도를 향상시켰으나 2,4-DCP, 그리고 PCP의 경우에는 뚜렷한 제거효율 증가를 볼 수 없었다. 약 30일간 공기공급시 페놀의 휘발량은 초기 토양에 오염시킨 페놀량의 약 0.3%로 무시할 정도로 작았다. 각 화합물의 반응속도를 0차반응과 1차반응에 적용시킨 결과 1차반응 모델이 더 적합하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.4707-4712
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• 2014

공기 저항으로 인하여 자동차가 연료를 많이 소모하는 경우가 있다. 본 연구에서는 승용차 차체 주위에서의 유동해석을 이용하여 공기 흐름에 대한 그 유동 저항을 분석한다. 그리고 실제 시장에서 팔리는 차로서 그 연구 모델들을 사용하였다. CFX인 유동해석을 이용하여 유동 입구평면에 들어가는 공기의 유속은 80km/h와 110km/h인 2가지 경우로서 본 연구방법으로서 자동차가 진행시 자동차 주위의 공기 유속과 차체 뒷면의 압력을 조사하였다. 연구모델의 형상은 Model 1 및 2인 두 가지로 하였다. 그리고 Case 1, 2, 3, 4인 4가지의 유동 흐름의 경우 중에서 Case 1의 경우가 차체 뒷면의 최대압력이 $1.017{\times}10^5Pa$로 가장 큰 압력을 나타내었다. 또한 Case 1의 경우에 차체주위에 흐르는 공기의 최대 속도가 43.81m/s로서 가장 큰 압력을 나타내었다. 승용차의 고속 주행 시(110km/h)가 정속 주행(80km/h)보다 큰 공기의 항력이 나타나는 것을 알 수 있고 차체의 단면적이 넓은 차가 단면적이 작은 차보다 항력이 더 크게 나타난 것을 알 수 있다. 본 해석 결과를 이용하여 공기 저항을 줄일 수 있는 자동차 차체의 형상 설계를 효율적으로 할 수 있다고 사료된다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 1998년도 춘계학술발표 논문집
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• pp.264-269
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• 1998

본 연구에서는 겨울철 대류 난방시 발생하기 쉬운 실내 기온의 상하분포가 인체에 미치는 영향에 관하여 청년층의 피험자를 대상으로 한 체감실험을 수행하여 인체의 생리 및 심리반응에 미치는 영향을 검토하였다. 체감 실험 결과 아래와 같은 결론을 얻었다. 1) 머리부위 공기온도가 23$^{\circ}C$ 인 경우 두한족열의 경우가 두열족한의 경우에 비하여 전신온냉감 및 쾌불쾌감이 양호한 것으로 나타났다. 2)두열족한의 경우 발 부위가 서늘하다는 비율은 상하온도차가 증가($\Delta$t 3$^{\circ}C$ ->6$^{\circ}C$)하면 역시 증가하였고, 두한족열의 경우 머리 부위 온도 23$^{\circ}C$에서는 발부위온도를 증가시키면($\Delta$t 3$^{\circ}C$->6$^{\circ}C$)불쾌 비율이 증가하는 경향을 나타냈다. 3) 신체 부위별 온열감과의 관계를 보면 어깨부위에서 느끼는 온열감이 전반적으로 쾌불쾌감 및 전신온냉감과 유의차를 나타냈다. 얼굴 부위에서의 온열감은 머리부위 공기온도 $25^{\circ}C$이상에서 쾌불쾌감과 유의차를 나타냈고, 발 부위에서의 온열감은 머리부위 공기온도 $25^{\circ}C$ 이하에서 전신온냉감과 유의차를 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.206-211
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• 2016

본 논문은 저온에서 건조한 공기를 필요로 하는 각종 산업설비, 자동화설비, 반도체 제조공정 및 수분 접촉이 되는 화학생산라인, 조선업의 도장 전처리 공정에 필수적이며, 식품 건조에서는 단백질 파괴 방지를 억제할 수 있는 중요한 장비인 냉각식 제습기를 개발하였다. 즉 저온($0^{\circ}C$ 이하) 제습방식으로 하기 위해 냉동기 증발기를 4개 설치하였다. 습공기는 순차적으로 3차에 걸쳐 냉각되는데 1차 증발기에서는 증발온도 $+13^{\circ}C$, 2차 증발기에서는 증발온도 $+5^{\circ}C$ 그리고 3차 증발기에서는 $-1.3^{\circ}C$로 유지하게 된다. 4차 증발기에서는 습공기에 포함된 수분을 증발기에 착상시키게 된다. 이때 증발압력이 설정치 이하로 되면 압력 레규레이터(CPCE 12)가 작동되어 제상을 수행하게 되며, 미착상된 공기 중 수분은 고온의 응축기 폐열로서 증발기를 통과한 공기 중 수분을 가열하는 방식으로 구성이 되는 저온에서 제습이 가능한 제습기를 개발하였으며 실험한 결과, 정면풍속 1.0m/s에서 4.0 m/s까지 변화시켜 각 구간에서의 온도와 습도를 측정하였으며, 또한 냉각능력을 산출하였다. 그 결과 정면풍속 2.0m/s에서 냉각능력이 1.77 kcal/h로 가장 크게 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.276-282
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• 2017

본 연구는 방울토마토 재배 단동온실에 공기순환팬을 설치하고 공기순환팬이 온실 내 온도 및 습도 분포, 에너지소비량에 미치는 영향을 분석하였다. 공기순환팬은 날개 크기 230mm의 Stainless 팬으로, Lee 등(2016)의 연구결과를 참고하여 시험구 온실에 9m 간격으로 총 18대를 설치하였다. 온실 내부 온습도는 온실 길이방향으로 4등분하여 1/4 지점과 3/4 지점의 중앙에 센서를 설치하고 0.8m, 1.8m 높이 2곳의 온습도를 난방을 주로 하는 야간(오후 6시~다음 날 오전 7시)에 5분 간격으로 측정하였다. 에너지소비량은 각 온실에 위치한 온수펌프의 유량, 온수 출수부와 환수부의 온도차를 측정하여 계산하였다. 공기순환팬을 사용하지 않았을 때 측점 간 온도차 및 습도차의 평균값은 $0.75^{\circ}C$, 2.19%였으며 공기순환팬 사용 시 측점 간 온도차 및 습도차의 평균값은 $0.42^{\circ}C$, 1.27%로 감소하였다. 공기순환팬 설치 온실과 미설치 온실의 누적 에너지소비량은 각각 4,673kWh, 4,009kWh로 공기순환팬 설치 온실에서 약 14.2%의 에너지를 적게 소모하였다. 이러한 결과로 보아 온실 내 공기순환팬 사용은 공기를 지속적으로 교반시켜 주어 온실 전체의 온도 및 습도를 균일하게 만들고, 공기의 온도가 빠르게 변하지 않도록 해주어 난방 장치의 가동 시간과 에너지소비량을 줄일 수 있다.

• 토지주택연구
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• 제5권4호
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• pp.325-332
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• 2014

본 연구에서는 창문형 자연환기장치가 설치된 7개 세대의 소형공동주택($33m^2{\sim}51m^2$)을 대상으로 Blower Door를 이용한 현장 기밀성능 및 공기유동 성능을 측정하였다. 창문형 자연환기장치는 외기에 면하는 모든 창호 및 거실분합문에 설치되어 있으며, 수동 개폐형 장치가 설치되어있다. 본 연구에서는 자연환기장치와 창호의 개폐여부에 따라서 6개의 CASE를 설정하여 실측하였다. 측정결과, 자연환기장치와 모든 개구부를 밀폐한 상태의 기밀성능 값(CASE1)은 1.77~3.12ACH로 평균 2.27ACH로 나타났으며, 문헌조사 결과 자연환기장치가 설치되지 않은 일반 공동주택(1.65~4.28ACH)과 유사하게 나타났다. 내외측의 자연환기장치를 모두 열었을 때의 공기유동성능 값(CASE6)은 평균 5.87ACH로 나타나 밀폐조건과 비교하여 평균 3.6ACH가 증가하는 것으로 나타났다. 외측 환기장치와 창호를 밀폐한 조건에서 내측 환기장치만 개방시와 내측창을 개방시의 공기유동성능값의 차이는 평균 0.29ACH로 내측창호 개방시의 기밀성능 값이 높게 나타났다. 반대로 내측 환기장치와 창호를 밀폐한 조건에서 외측 환기장치만 개방시와 외측창 개방시의 차이는 평균 0.30ACH로 외측창호 개방시가 높게 나타났다. 내측창호만의 공기유동성능과 외측창호만의 공기유동성능 측정값의 차이는 0.77ACH로 내측창호가 더 우수하게 나타났다. 향후에는 자연환기장치와 창호 및 새시의 종류에 따른 기밀성능의 추가 측정을 통해 정량적 상관관계 조사가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.74.2-74.2
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• 2010

전세계는 $CO_2$ 규제강화와 에너지의 효율적 사용에 대한 사회적, 경제적 요구가 증대되면서 친환경 에너지 설비와 지능형 전력망(smart grid)가 크게 예상되고 있다. 이에 따라 기존 내연기관에 근거한 발전산업 및 자동차 산업은 필연적으로 청정에너지 기반의 전기에너지로 점진적으로 대체될 것으로 판단된다. 따라서, 청정 발전 시스템의 보급 확대와 기존 에너지의 효율적 사용을 위해서 2차전지 기반의 전력저장 기술과 연료전지 기반의 분산발전 기술이 향후 미래에너지 산업의 근간이 되는 중요한 기술들로 부상하게 되었다. 아연/공기전지는 현재는 연료전지 개념의 1차전지에 기술수준이 머물러 있지만 향후 미래에는 기존의 리튬이온전지의 낮은 에너지밀도를 극복할 수 있는 미래 2차전지 기술의 하나로 평가받고 있다. 본 연구에서는 이러한 연료전지 개념의 아연/공기전지에 대하여 기존의 수소연료전지 기반의 분산발전 분야에 적용한다면 약 1/10 이하의 가격으로 조기에 시장진입이 가능할 것으로 판단하여 사전 타당성 연구 및 대면적화를 위한 기초 설계인자 연구를 수행하였다. 연구결과, 소형 단전지부터 약 800cm2까지의 대면적 단전지까지 대면적화를 위한 기초연구를 실시하였으며, 4개의 cell로 구성된 최고출력 90W급 전해질 순환형 미니스택 시스템을 구성하여 발전시스템으로서의 가능성과 문제점 등을 도출하였다. 이러한 시험결과를 바탕으로 25개의 cell로 구성된 약 1kW 급 스택을 설계하여 향후 소형 발전시스템을 제작하고자 하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제15권4호
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• pp.342-347
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• 1983

보리차 추출액(抽出被)의 분무(噴霧) 건조(乾燥) 장치(裝置)의 atomizer 로 페인트용(用) spray gun을 사용(使用)할 경우 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)와 송입(送入)되는 공기(空氣) 압력(壓力)이 미세액적(微細液滴)의 크기, 균일도(均一度) 및 그 분포(分布)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하였다. 1. 분무(噴霧)된 미세액적(微細液滴)의 평균(平均)지름 (${\overline{D}}\;{\mu}m$) 은 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)(C, %) 증가(增加)에 따라서 직선적(直線的)으로 증가(增加)하였고 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)와 미세액적(微細液滴)의 평균(平均)지름 사이에는 다음과 같은 관계(關係)가 성립(成立)하였다. ${\overline{D}}={_{a}}C+{\beta}$ 이때 ${\alpha},\;{\beta}$는 각 농도(濃度)에 따라 결정(決定)되는 계수이다. 2. 공기(空氣) 송입(送入) 압력(壓力)의 증가(增加)에 따라 미세액적(微細液滴)의 평균(平均)지름은 감소(減少)하였으며 특정(特定) 압력(壓力) 이상(以上)에서는 더 이상 감소(減少)하지않는 한계평균(限界平均)지름을 보였는데 농도(濃度) 15.7%에서는 $35{\mu}m$ 의 한계평균(限界平均)지름을 나타내었다. 3. 공기(空氣) 송입(送入) 압력(壓力)이 증가(增加)할수록 미세액적(微細液滴)의 균일도(均一度)는 증가(增加)하였으나 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度) 증가(曾加)에 따른 균일도(均一度)의 변화(變化)는 20%까지는 각 압력(壓力)에서 근사하였으나 20% 이상에서는 균일도(均一度)의 급격한 감소를 보였다. 4. 공기(空氣) 송입(送入) 압력(壓力)의 변화(變化)에 따른 미세액적(微細液滴)의 크기 (D) 와 누계(累計) 백분율(百分率) 분포(分布)($P_D$) 사이에는 다음과 같은 관계(關係)가 성립(成立)하였다. $P_D$= e1nD + f 식(式)에서 e, f 는 압력(壓力)과 농도(濃度)에 따라 결정(決定)되는 계수이다.