• 유기물자원화
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• 제27권2호
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• pp.67-73
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• 2019

본 연구에서는 유기성폐자원의 바이오가스 생산 및 이용을 최적화를 위해 현장시설의 정밀모니터링과 시설별 에너지수지를 분석하고, 현장문제 해결방안에 대해서 조사하여 전처리시설 및 발전기 등의 설계 및 운전 가이드라인을 제시하였다. 고품질화 정제설비 운영에 잦은 고장 및 효율 저하를 해결하기 위해서는 가스전처리가 필요하며, 탈황, 제습, 탈실록산, 분진 처리, 휘발성유기화합물 등의 처리공정이 있다. 이 공정들은 고품질화 공정에서도 제거되는 물질들이기에 가스 전처리에서는 정량적 가이드라인은 제시하지 않고, 정성적 가이드라인으로 처리공간에 운영하도록 제시하였다. 특히, 분진, 실록산 및 휘발성유기화합물 등은 가스 전처리에서 제거되지 않으면 고품질화 공정의 잦은 고장의 주원인이된다. 바이오가스 고품질화 공정에 대한 설계 운전 가이드라인은 전체 가스 발생량의 90 % 이상 이용, 2계열화, 여유율 10 % 이상 감안 등이 있으며, 품질기준[메탄함량(프로판 포함) 95 % 이상]을 제시함. 또한 균등한 바이오가스 유입을 위해 가스균등조 설치, 보조연료 균등투입 제어를 위한 열량자동조절장치 설치, 가스압축과정에서 다량 발생하는 수분 제거를 위한 고품질화 후단의 제습장치 설치, 겨울철 설비의 결빙 및 효율 저하 방지를 위한 보온설비 설치, 특히 멤브레인 설비는 실내 설치 등을 제시하였다.

• 대한화학회지
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• 제43권2호
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• pp.182-192
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• 1999

글로우 방전(Glow Discharge, GD)과 유도결합플라스마(Inductively Coupled Plasma, ICP)-원자 방출분광법(Atomic Emission Spectrometer, AES)에서 사용되는 새로운 장치를 개발하였다. ICP-AES에서 GDAES로 전환하는 데 불과 15분 정도 소요되기 때문에, 고체 시료 및 액체시료에 포함된 극미량 원소분석을 신속하게 수행할 수 있다. 실험변수 중에서 냉각기체 유속, 시료운반기체 유속, 절단기체 유속, 보조기체 유속, 측정깊이, 이온 통과관 크기, 그리고 rf 전원의 세기 변화에 따른 원자 방출 복사선 변화에 미치는 영향을 조사 연구하였다. Cd(I) 228.8 nm, Mn(II) 257.61 nm, and Fe(II) 259.95 nm에서 측정한 검출한계는 각각 3.86, 1.49, 5.79 ppb로 측정되었으며, 직선성은 1.000으로서 우수하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.35-45
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• 2003

Polymer electrolyte fuel cells(PEFC) have been considered to be a suitable candidate for residential, portable and mobile applications, due to their high efficiency and power density, even at low operating temperature. KIER developed a 5kW class PEFC system for residential application and operated the system for over 1,000 hours. To develop a 5kW PEFC system, performance of a cell was improved through successive tests of single cell of small and large area. Fabrication of three 2,5 kW class stacks, design and fabrication of natural gas reformer, design of auxiliary equipments such as DC/DC converter, DC/AC inverter and humidifying units were carried out along with integration of components, operation and evaluation of total system. During the development period from 1999 to 2001, MEA(membrane electrode assembly) fabrication technologies, design and fabrication technologies for separators, stacking technologies and so on were developed, thereby providing basis for developing stacks of higher efficiency and power density in the future. Experience of development of natural gas reformer opened possibilities to use various kinds of fuels. Main results obtained from the development of a 5kW class PEFC system for residential application are summarized.

• 설비공학논문집
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• 제17권3호
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• pp.232-242
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• 2005

It has been recognized that solar water heating systems are economically inferior to conventional gas water-heaters and boilers using light oil as fuel in spite of having practical possibilities among other alternative energy facilities in Korea. The solar system, however, should be revaluated due to the sharp rise of oil prices recently. We have calculated the energy amount and cost through a series of research projects for the system by experiment and simulation, which lead to analyzing reliable life cycle costs. For the economic analysis, the gas water-heater and light oil boiler were taken as base cases while the solar systems implemented with these facilities were compared as alternatives. As a result, the solar system using the light oil as an auxiliary fuel surpassed the light oil boiler in economics. And a $50\%$ government subsidy for the initial cost is needed to maintain competitiveness with the gas hot-water heater. With this support, the simple payback period of the system can approach 12.8 years under $20\%$ additional curtailment of expenditure.

• 공업화학
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• 제30권5호
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• pp.523-529
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• 2019

본 연구에서는 최근 반도체 및 display 산업이 발달함에 따라 문제가 되고 있는 휘발성 유기화합물의 전처리에 관해 조사하였다. 일반적인 VOCs 처리 설비인 직접연소장치에 사용되는 농축기는 display 제조 공정 내 배출가스에 의해 쉽게 오염되어 성능저하를 일으키며 결과적으로 VOCs의 처리 효율을 떨어뜨린다. 배출가스 성분 분석 결과 고비점, 고점도, 고분자량의 Alcohol류 및 Oil 성분이 다량 검출되었다. 이에 전처리 설비 내 열교환기를 이용하여 농축기 성능저하 물질을 응축시켜 처리하고자 하였고, 대부분의 물질을 90% 이상 처리하였다. 또한 열교환기에서 재 비산되는 고분자 Oil 등은 후처리 설비로 Grease Filter를 장착하여 대부분 처리할 수 있는 것으로 확인되었다.

• 공업화학
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• 제22권4호
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• pp.429-432
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• 2011

도시 폐기물 연료(RDF) 가스화 공정에서 생성되는 촤를 보조 연료로 사용할 수 있는지 가능성을 알아보기 위하여 연소실험을 수행하였다. RDF 촤의 고위 발열량은 3000~4000 kcal/kg이었고 염소 함량은 염소기준치함량보다 낮았다. 이는 보조 연료로서의 가능성을 보여주는 것이다. 연소 배가스에서, 최대 $NO_x$와 $SO_2$의 농도는 각각 240 ppm과 223 ppm이었다. 만약 후처리 공정이 적용되면, 이들의 농도를 대기 오염배출기준을 충분히 만족시킬 수 있게 낮게 제어 가능할 것이다. HCl의 농도는 상대적으로 높았으며, 이는 RDF 연소시 HCl 배출에 주의를 기울어야 함을 의미한다. 반응기 내의 온도 분포, $O_2$와 $CO_2$의 농도변화, 고체 잔사물의 양과 연소 손실로 미루어 볼 때, 과잉공기비가 1.3이 사용되었을 때 연소 반응이 가장 안정적이었다.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.117-122
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• 2022

본 연구는 80 kW 연소로에서 초 저 NO_x 버너를 개발하고 실험한 결과를 나타낸 것이다. 실험은 80 kW 단일 버너 연소로에서 진행되었으며, swirl number 변화, 총 당량비, 1차 / 2차 산화제 비율을 변경하여 진행하였다. 본 연구에서는 가스(LNG)를 보조연료로 사용하여 NO_x 생성량을 크게 감소 시킬 수 있었다. 화력발전소에서 석탄 연소 시 발생하는 NO_x의 양은 약 300 ppm이다. 그러나 본 연구에서 사용된 버너는 LNG를 혼소하여 NO_x의 양을 40 ppm까지 감소 시킬 수 있었다. 1차 산화제의 투입량이 보조 연료인 가스가 연소될 만큼만 사용하여 가스와 석탄을 동시에 투입하면 연소가스가 버너 출구에서 고온영역을 형성하여 석탄을 휘발시키므로 N 탈휘발에 포함되어 배출된다. 그러므로 이 후 석탄이 연소 되면 석탄내 포함된 N이 거의 없기 때문에 NO_x 생성량이 감소하는 것이다. 본 연구 결과를 바탕으로 실제 화력발전소 버너를 개발한다면 NO_x 생성을 연소 초기에 대량 감소시킬 수 있을 것으로 예상된다.

• 유기물자원화
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• 제17권3호
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• pp.27-39
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• 2009

본 연구는 가연성폐기물, 음식물폐기물 및 하수슬러지를 혼합하여 연료로 제조하여, 연소장치에서 다양한 연소조건에 따라 배출되는 배연가스를 분석하여 연소특성을 조사하였다. CO가스성분은 연소과정에서 불완전연소 부분을 평가하는 가스성분으로서, 연소장치의 실험조건이 온도 $800^{\circ}C$와 공기비 2일 때 가장 낮게 발생하였다. $CO_2$는 시료가 완전 연소되어 최종적으로 발생되는 부산물로서 연소조건이 가장 최적상태인 온도 $800^{\circ}C$와 공기비 2일 때 가장 높은 농도가 발생하였다. $SO_2$ 발생은 시료 중에 황 함유량이 높은 S.1에서 높게 나타났다. NOx는 질소성분이 높은 S.1시료와 온도 $800^{\circ}C$의 조건에서 공기비 m=2의 조건에서 NOx의 발생이 높게 나타났다. HCl가스는 연소과정에서 산소의 촉매 반응을 통해서 분진이나 금속촉매물질과 반응하여 다이옥신류를 발생시키는 전구물질로서 분석결과에서 보면 시료의 Cl함유량이 많은 시료와 동일한 시료에서 온도 $800^{\circ}C$와 공기비 2일 때가 가장 낮은 HCl의 농도가 발생되었다. $NH_3$는 시료의 혼합비율과 온도조건보다는 공기비 2일 때 연소시작 3분 후에 가장 낮게 나타났으며, 연소온도 보다는 공기비가 $NH_3$의 생성에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. $H_2S$ 발생은 시료의 황 함유량이 높은 S.1시료와 하수슬러지나 음식물쓰레기 혼합 비율이 높은 경우 높게 나타났다. 연소실험에서 혼합비율에 따라서 제조된 S.1과 S.2의 시료를 연소한 결과 CxHy농도 무연탄 연소시 발생농도와 비슷하게 나타남으로서, 성형하여 제조된 연료는 보조연료 및 주연료로서 가치가 있는 것으로 평가되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권6호
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• pp.843-851
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• 2009

Much work has already been done to control and regulate the worldwide problems caused by climate change, particularly the issues on greenhouse gas (GHG) emissions. Carbon dioxide ($CO_2$), having the highest form of concentration among GHGs composed around 1.0 billion tons of emission, and comprises about 98% of the total emissions from the shipping industry. Korean trade mainly rely on the sea transportation. Korean ship tonnages that was brought about by shipbuilders all over the country, continues to grow annually due to the prevailing demands on goods or material supplies and depicting only a small part of the global maritime activity. Nowadays, new build ships coming from the Korean Shipbuilders are being optimized by hull, structure and appendages design, The operational capability of the propulsion and auxiliary machineries in its maximum capacity to achieve the highest possible efficiencies for energy and onboard power use to mitigate $CO_2$ emissions are continually being done through the help of research and development. In this paper, the energy efficiency design index and anboard power capacity of Korean new build ships have been analyzed with response to data collected by ship types, and its respective fuel consumption in relation to $CO_2$ emission results. In response to climate change convention outcome proposals, the best way for the new build ships to become energy efficient is by lowering its operational speed thru adopting the state of the art diesel propulsion engines, patronizing the best sailing practice to lower the transportation cost on the different sea trade routes also helps in $CO_2$ mitigation.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.324-335
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• 2024

The container package type sealed water electrolysis production system installs mechanical balance of plant and electrical balance of plant as an integrated unit to enable independent operation within the package module. The auxiliary equipment required to operate the water electrolysis system must be integrated to reduce the installation area and shorten the installation time. At this time, as leak risk factors are placed in a dense space, when a hydrogen gas leak accident occurs, it can have a mutual influence on other adjacent facilities, so it contains various risk factors. In this study, when a gas leak occurs in a container packaged water electrolysis system, possible sources of leakage in the system according to the KS C IEC 60079-10-1:2015 and KGS GC101 standards were identified, and the leak rate and leak characteristics were calculated. did. The hazardous area and its range were calculated according to ventilation and dilution characteristics. In order to optimize ventilation characteristics, design of experiment was used to analyze the influence to evaluate the adequacy of ventilation, and overseas ventilation standards were analyzed and compared. In addition, the optimal ventilation structure and characteristics of the container packaged water electrolysis system were presented according to the results of the experimental design method.