• 대한환경공학회지
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• 제32권6호
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• pp.563-580
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• 2010

2009년 환경부는 '농어촌지역 하수도정비 종합계획'을 발표하면서 도시지역과 농촌지역의 하수도 서비스 격차를 줄이고 농어촌지역의 생활환경을 개선하기 위하여 2015년까지 약 4조 7천억 원의 예산을 투입하여 농어촌지역의 하수도 보급률을 75%까지 향상하겠다고 밝혔다. 하지만 이번 종합계획은 소규모하수도의 문제점을 정확히 파악하지 못하고 있어 하수도 보급률 증가에 따른 수질개선 효과는 기대하기 어려울 것이다. 따라서 본 연구에서는 경기도의 2개 지역 마을하수도 정비 사례를 중심으로 마을하수도의 문제점과 해결방안에 대해서 알아보고, 종합계획을 추진하는데 고려되어야 할 사항들에 대해서 논의하고자 한다. 현장조사를 통하여 하수의 불균등 유입, 저유량, 저부하 등의 문제가 공통적으로 발생하고 있는 것을 파악하였다. 유입되는 부하량에 맞게 처리시설의 운전 방법을 개선해야 하지만 대부분의 시설들이 설계시 제시된 운전인자로 운전되고 있어 처리효율이 저하되는 것으로 조사되었다. 정밀진단에서는 문제점에 대한 해결방안으로 유량균등화, 포기/ 비포기 비율 조절 등을 검토하여 현장에 적용하였으며, 그 결과 유기물 및 탈질산화 반응에 의한 T-N의 처리효율 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권3호
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• pp.345-358
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• 2021

본 연구에서는 액화천연가스(LNG; liquefied natural gas) 재기화 과정에서 버려지는 냉열을 회수하는 방법으로 액화 공기를 생산하는 공정을 개발하였다. 액화 공기는 LNG 수출국으로 운송하여 천연가스 액화를 위한 냉매를 부분적으로 대체하는 용도로 활용될 수 있다. 이를 위하여, 액화 공기는 LNG 운반선에 저장 가능한 압력을 만족하여야 한다. 따라서, 가장 널리 사용되는 멤브레인 탱크로 액화 공기를 운송하기 위해 약 1.3 bar에서 공기가 액체 상태로 존재할 수 있도록 설계하였다. 제안한 공정에서, 공기는 LNG와의 열교환 이후 추가적인 질소 냉매 사이클과의 열교환을 통해 과냉된다. LNG 운반선의 최대 용량만큼 액화 공기를 생산할 때 운송비용 측면에서 가장 경제적일 수 있으며, 천연가스 액화공정에서 활용할 수 있는 냉열이 많아지게 된다. 이를 비교하기 위하여, 동일한 1 kg/s의 LNG 공급 조건 하에서 기존 공정을 이용한 Base case와 제안공정 내 유입 공기 유량을 각각 0.50 kg/s, 0.75 kg/s, 1.00 kg/s으로 하는 Case1, Case2, Case3를 구성하고 열역학적 및 경제적 측면에서 분석하였다. 액화 공기 생산량이 많을수록 1kg의 생산량 당 더 많은 에너지가 요구되는 경향을 보였으며 Case3는 Base case 대비 0.18 kWh 높게 나타났다. 그 결과 Case3의 액화 공기 1 kg 당 생산 비용이 $0.0172 더 높게 나타났다. 그러나 액화 공기의 생산량이 증가함에 따라 1 kg 당 운송 비용이 $0.0395 감소하여 전체 비용 측면에서 Case3는 Base case에 비해 1 kg 당 $0.0223 적은 비용으로 액화 공기를 생산 및 운송할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.616-622
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• 2016

하절기 줄어드는 온수부하는 태양열 집열기 과열의 주된 원인이다. 과열방지목적으로 공냉 또는 차단막이 사용되는데 이는 추가적인 기계적요소를 필요하게 되고 장기 운용 시 파손 등의 우려에 따라 그 신뢰도도 크게 저하된다. 지중열교환기는 지열을 열원으로 방열 또는 흡열을 진행하는데, 지열을 고 열원으로 하여 흡열을 목적으로 하는 연구가 대다수이며 지열원이 저열원으로 이용하는 방열에 대한 연구는 부족한 편이다. 그리하여 본 연구에서는 태양열집열판의 과열방지를 목적으로 하는 지중열교환기의 가능성 및 그 성능에 대한 연구를 진행하였다. 여름철 최대 $150^{\circ}C$이상의 고온을 유지하는 태양열집열판의 열을 방출하기 위하여 1.2m의 하부 깊이를 갖는 50m 나선형 지중열교환기를 설치하였고 이를 통해 순간 냉각이 가능한 것으로 확인되었으며, 태양열집열판의 여름철 과열에 의한 파손을 방지할 수 있었다. 그리고 다양한 변수에 대한 이론적인 계산을 통하여 0.33kg/s의 최저 순환유량만 유지해주면 지열 열교환기의 길이에 따른 방열효과에 큰 영향을 미치지 않음을 판단할 수 있다. 또한 축열조와의 공동 사용시 냉각효과는 여름철 과열시 충분한 과열방지 제어가 가능한 것으로 조사되었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.64-68
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• 2001

An experimental study on the Joule-Thomson cryocooler with the mixed refrigerant (MR) is described in this paper, J-T refrigeration experiment was performed with a single stage regular air-conditioning compressor The mixed refrigerant in the experiment was composed of 75% mol fraction of $N_2$. 30% moi fraction of CH$_4$. 30% moi fraction of $C_2$H$_{6}$. 10% mot fraction of $C_3$H$_{8}$ and 15% mot fraction of iso-C$_4$H$_{10}$. Oil mist in the MR stream could be eliminated completely by the glass microfiber filter. Since a single stage compressor that had been designed thor R22 is not appropriate for high Pressure ratio of the mixed refrigerant especially during the transient period. two modifications were incorporated to regular J-T refrigeration cycle. First. a Portion of the MR was by-passed at the inlet of the heat exchanger and transferred directly to 7he suction of the compressor in the modified system. Second, a buffer volume was Prepared to change the mass flow rate of refrigerant. The pressure ratio in J-T expansion device was relieved at the beginning of the operation due to the by-Pass scheme. but it gradually decreased during the transient Process as some of the MR component condensed at low temperature. The buffer volume at the suction side was used to increase the MR gas density in the system after the transient cool-down period. Form the experiment with the modified system, the refrigerator could reach the lowest temperature of -152$^{\circ}C$ without cooling load. and about -15$0^{\circ}C$ with 5 W of cooling load . . . .

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.150-150
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• 2016

Mankind is enjoying a great convenience of their life by the rapid growth of secondary industry since the Industrial Revolution and it is possible due to the invention of huge power such as engine. The automobile which plays the important role of industrial development and human movement is powered by the Engine Module, and especially Diesel engine is widely used because of mechanical durability and energy efficiency. The main work mechanism of the Diesel engine is composed of inhalation of the organic material (coal, oil, etc.), combustion, explosion and exhaust Cycle process then the carbon compound emissions during the last exhaust process are essential which is known as the major causes of air pollution issues in recent years. In particular, COx, called carbon oxide compound which is composed of a very small size of the particles from several ten to hundred nano meter and they exist as a suspension in the atmosphere. These Diesel particles can be accumulated at the respiratory organs and cause many serious diseases. In order to compensate for the weak point of such a Diesel Engine, the DPF(Diesel Particulate Filter) post-cleaning equipment has been used and it mainly consists of ceramic materials(SiC, Cordierite etc) because of the necessity for the engine system durability on the exposure of high temperature, high pressure and chemical harsh environmental. Ceramic Material filter, but it remains a lot of problems yet, such as limitations of collecting very small particles below micro size, high cost due to difficulties of manufacturing process and low fuel consumption efficiency due to back pressure increase by the small pore structure. This study is to test the possibility of new structure by direct infiltration of SiC Whisker on Carbon felt as the next generation filter and this new filter is expected to improve the above various problems of the Ceramic DPF currently in use and reduction of the cost simultaneously. In this experiment, non-catalytic VS CVD (Vapor-Solid Chemical Vaporized Deposition) system was adopted to keep high mechanical properties of SiC and MTS (Methyl-Trichloro-Silane) gas used as source and H2 gas used as dilute gas. From this, the suitable whisker growth for high performance filter was observed depending on each deposition conditions change (input gas ratio, temperature, mass flow rate etc.).

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.413-421
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• 2007

In this paper, the performance characteristics of heat pump system using a new refrigerant subcooling system designed for the study, are introduced. The new heat pump system have the ice storage tank at the outlet of condenser. The experimental apparatus is a well-instrumented water/water heat pump which consisted of working fluid loop, coolant loop, and ice storage tank. The experiment parameters of subcooling ranged as the evaporating temperature from $-5^{\circ}C$ to $8^{\circ}C$, the condensing temperature from $30^{\circ}C$ to $35^{\circ}C$. The test of the ice storage was carried out at evaporating temperature of $-10^{\circ}C$ and the ice storage mode is Ice-On-Coil type. The working fluid was R-22 and the storage materials were city-water. The test results obtained were as follows; The refrigerant mass flow rate and compressor shaft power were unchanged by the degrees of subcooling, that is, they were independent of degrees of subcooling. The cooling capacity of the new heat pump system increase as the evaporating temperature and subcooling degrees increase and is higher by $25{\sim}30%$, compared to the normal heat pump system. The COP of the new heat pump system increases as the degrees of subcooling and evaporating temperature increase and is higher by 28% than that of the normal heat pump system.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권5호
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• pp.523-531
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• 2012

제습냉방시스템에서 주요 구성부품인 제습로터의 성능을 극대화 시키기 위한 방법으로 제습로터의 회전주기의 제어에 대한 연구를 수행하였다. 열과 물질전달의 과정을 모델화하여 얻은 수치해를 바탕으로 제습로터성능 시뮬레이션 프로그램을 구성하여, 재생공기 온습도, 풍량 등의 운전조건에 대하여 회전 주기에 따른 제습로터의 제습량을 구하였다. 성능 시뮬레이션 결과 검증을 위하여, 실험을 통해 측정된 값과 성능해석 모델을 이용하여 계산된 값을 비교함으로써 성능 시뮬레이션 모델의 타당성을 보였다. 각 운전조건에서 제습량이 최대가되는 제습로터의 회전주기를 최적 회전주기로 정의하였고, 회전주기를 고정(400s)할 때의 제습성능과 비교하여, 최적 회전주기제어가 제습성능에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 회귀분석법을 이용하여 재생온도, 외기상대습도, 풍량을 변수로 하는 최적 회전주기의 예측상관식을 개발하고 시뮬레이션 값과 비교하여 검토하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.713-722
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• 2000

본 연구는 입자크기를 분석하기 위한 장치인 레이저회절 분광계의 측정오차 및 재현성을 분석한 것이다. 레이저회절 spectrometers는 입자크기를 분석하기 위한 장치 중에서 가장 대표적이고 중요성을 가진다. 이 측정장치는 운전이 간단하며, 입자분석에 있어서 재현성이 우수하고, 빠른 속도로 분석이 가능한 형태이다. 입자크기를 분석하는 과정에 있어서 공급되는 분산형태와 흐름율에 따라서 측정오차가 미세하게 발생되었고, 흐름율은 분산형태가 건식인 경우 0.1~23 g/min로 공급하였고, 습식인 경우는 분산되는 용매에 따라서 1.4~35 %가 되도록 조절하여 측정결과에 따라서 발생되는 측정오차를 분석하였다. 흐름을 변화에 따라서 발생되는 측정 오차는 측정 cell 내의 입자에 입사되는 레이저 회절패턴이 변화함으로서 측정오차가 다양하게 발생하였다. 본 연구에서 측정오차를 분석하기 위해서는 입자모양, 크기, 분산형태와 용매, 흐름율과 농도의 변화에 따라서 실험을 실행하였고, 분석장치의 시스템에 따른 측정오차를 나타내기 위해서는 장치내의 역학적인 공정, 측정시간, 초점거리, 주입압력, 전처리과정인 ultrasonic이나 혼합에 의한 분산효과에 따라 측정오차 및 재현성을 분석하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.865-868
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• 2008

본 연구에서는 최근 사용이 증대되고 있는 고성능 콘크리트의 폭렬현상을 방지하기 위해 일련의 연구 중 메탈라스 횡구속을 병행한 비탈형 거푸집을 사용한 고성능 콘크리트 RC기둥부재의 내화특성을 검토하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 유동성 및 공기량은 모두 목표 범위를 만족하였고, 압축강도는 재령 28일에서 80 MPa이상으로 고강도범위를 나타내었다. 폭렬 특성으로는 섬유를 혼입하지 않은 플레인의 경우는 심한 폭렬이 발생하였고, 나일론(이하 NY)+폴리프로필렌(이하 PP) 섬유를 0.05%를 혼입한 경우에는 표면부에만 부분적인 박리폭렬이 발생하였다. 비탈형 거푸집 변화에 따라서는 비탈형 25-20, 비탈형 50-20의 경우에는 모두 마 감재부분에 폭렬이 발생하였는데, 비탈형 50-20의 경우가 비탈형 25-20보다 양호한 폭렬방지 성능을 나타내었다. 비탈형 50-40의 경우는 폭렬이 방지되었는데 질량감소율은 10%이하로 나타났고, 온도이력은 모재표면부 최고온도가 $376.1^{\circ}C$로 가장 우수한 내화 성능을 나타내었다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권6호
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• pp.83-90
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• 2017

복합형 로터항공기의 터보샤프트 엔진에 대한 성능해석을 수행하였다. 복합형 로터항공기의 개념으로 팁제트 방식과 덕티드팬 방식의 형태를 이용하였다. 터보샤프트엔진에 대한 성능해석은 Gasturb 12 소프트웨어를 이용하여 수행하였다. 팁제트 방식의 항공기는 주어진 임무조건에서 최대출력 약 1,600 hp 대가 요구되며, 덕티드팬은 설계점에서 약 1,000 hp 대의 출력이 요구된다. 이것은 팁제트의 경우 제자리비행 시 부가적인 보조압축기 구동이 필요하며, 동력장치에 높은 출력을 요구하고 있기 때문인 것으로 파악된다. 또한 연료소모량의 경우 팁제트 방식이 덕티드팬에 비해 약 2.8배정도 소모되어 연료 효율 측면에서 덕티드팬 방식의 항공기가 보다 우수한 특성이 있음을 알 수 있다.