• 산업융합연구
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• 제21권7호
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• pp.19-27
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• 2023

이차전지 시장의 확대에 따라 니켈 산화광을 로터리 킬른 및 전기로 공법을 이용하여 생산하는 공정이 전 세계적으로 확대되고 있는 상황이며 지속가능한 ESG 경영 확대에 따라 배출가스 내 질소산화물 등 대기오염물질 관리가 강화되고 있다. 건식니켈제련 공정의 주요 설비 중 하나인 로터리 킬른은 광석의 건조와 예비환원을 위한 설비이며 운전 중 질소산화물이 생성되므로 질소산화물 농도 예측 운전이 필요하다. 본 연구에서는 회귀 예측을 위한 LSTM 모델과 분류 예측을 위한 LightGBM 모델을 적용한 AutoML을 사용하여 모델을 최적화 하였다. LSTM을 적용 시 5분 후 예측 값은 상관계수 0.86, MAE 5.13ppm, 40분 후 예측 값은 상관계수 0.38, MAE 10.84ppm의 결과를 얻었다. 분류 예측을 위한 LightGBM 적용 결과 Test 정확도는 5분 후 0.75에서 40분 후 0.61로 상승하여 실제 조업에 활용할 수 있는 수준까지 상승되었고 AutoML을 통한 모델 최적화 결과 5분 후 예측 값의 정확도는 0.75에서 0.80까지, 40분 후의 예측 정확도는 0.61에서 0.70까지 향상되었다. 본 연구를 통해 로터리 킬른 질소산화물 예측 값을 실제 조업에 적용하여 대기오염물질 배출규제 준수 및 ESG 경영에 기여할 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권8호
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• pp.717-724
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• 2013

Urea-SCR은 동절기, 북유럽과 북미지역과 같은 $-20^{\circ}C$ 이하의 환경에서 요소수가 동결되는 문제점을 해결해야 한다. 따라서 이러한 요소수 저장탱크에 해동 시스템을 적용하여 시동 초기, 요소수를 적정 시간 내 분사하기 위한 기술의 확보가 필요하다. 본 연구에서는 저장탱크 내 요소수의 동결현상과 냉각수 순환 가열방식을 적용한 해동현상에 대하여 상용 소프트웨어인 Fluent 6.3을 이용하여 3차원 비정상상태 수치해석을 수행하였다. 이를 통하여 요소수의 동결 및 해동과정 중 나타난 온도분포, 상경계면, 그리고 액상분율을 분석하여 열전달 특성을 고찰하였다. 결론적으로 요소수의 동결은 저장탱크 벽면으로부터 중심부로 이루어졌으며, 해동현상은 순환 파이프와 인접할수록 요소수의 상변화가 빠르게 진행하였다. 또한, 냉각수의 $70^{\circ}C$, $200{\ell}/h$ 조건에서 $1{\ell}$의 액상 요소수를 얻는데 약 190초의 시간이 필요하였다.

• 보존과학회지
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• 제31권3호
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• pp.243-254
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• 2015

본 연구에서는 각종 재료에 의한 잠재적인 손상 검증 실험인 Oddy Test를 통해 금속유물 보존처리 과정에서 사용되는 접착제 및 코팅제를 선정하여 부식반응이 관찰된 시편으로 손상 원인을 확인하고자 한다. 6종의 접착제와 Fe, Pb, Cu, Ag 4종의 금속 시편을 사용하였다. 연구 결과, 중량 변화는 Cellulose계 접착제에 노출된 Fe시편이 29.87%로 높은 증가를 보였으며, Pb, Cu, Ag시편 순으로 증가율을 보였다. 색도 측정 결과는 Cellulose계 접착제의 변화값이 높게 나타났다. 접착제에서 발생하는 VOCs를 GC-MS로 분석한 결과, 접착제 6종 모두 Acetic acid가 검출되었다. 그 중 Cellulose계 접착제에서 다른 5종의 접착제와 비교하였을 때 1mg당 VOCs농도가 900배 이상 함량이 높았고, 소량의 Formic acid가 검출되었다. 이는 산성 불순물과 빛에 의해 촉진되기 때문으로 추측된다. 이 반응이 분자량 감소와 질소산화물과 다량의 산을 생성하는 결과가 되며 황변화 등 부식 촉진의 요인이 된다고 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권2호
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• pp.191-196
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• 2006

유전체장벽방전에 의해 발생된 오존을 배기가스에 주입하면 질소산화물의 주성분인 NO가 빠르게 $NO_2$로 산화된다. 일단 NO가 $NO_2$로 산화되면 다음 단계에서 황화나트륨이나 아황산나트륨과 같은 환원제에 의해 쉽게 $N_2$로 환원될 수 있다. 본 연구에 사용된 환원제들은 $SO_2$도 효과적으로 제거시킬 수 있으므로 $NO_x$와 $SO_2$를 동시에 처리하는 것이 가능하다. 오존처리실과 흡수환원반응기로 구성된 본 연구의 2단계 공정은 모사 배기가스에 포함된 $NO_x$를 95%, $SO_2$를 100% 제거시킬 수 있었다. 환원제인 황화나트륨으로부터 발생되는 황화수소는 강염기인 수산화나트륨을 환원제와 함께 사용함으로써 방지할 수 있었다. $NO_x$와 $SO_2$를 동시에 처리하기 위한 환원제로 $Na_2SO_3$보다 $Na_2S$가 더 우수한 성능을 보여주었다.

• 대한화학회지
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• 제30권2호
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• pp.207-215
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• 1986

본 연구는 대기중의 질소산화물($NO_x$)을 효율적으로 제거하기 위하여 기존의 방법을 개선한 것으로서, $NH_3$를 이용한 환원법을 개량하였다. 상대습도 60%에서 50 ppm의 $NO_x$는 1% hr-1의 분해율을 나타낸 반면 5배 이상의 $NH_3$를 첨가함으로써 50 ppm $NO_x$인 경우에는 6% $hr^{-1}$, 20ppm인 경우는 10% $hr^{-1}$의 제거율을 나타내었다. 그러나 실제 배기기체에서는 과량의 수분과 탄화수소나 일산화탄소같은 환원성 기체가 포함되고 미량의 금속이온들이 공존되므로 최고 15% $hr^{-1}$까지 $NO_x$의 제거가 촉진되었다. 또한 SO_2와 같은 산성기체의 공존은 분해율을 감소시켰다. 이 $NO_x$의 분해현상은 주로 계에 가해진 수증기의 응축으로 생긴 수막에 NO_x가 용해되는 동시에 염기성인 $NH_3$기체도 용해되어 이루어진 이들 이온들의 환원반응에 기인된다고 생각된다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권9호
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• pp.35-46
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• 2011

미래인터넷은 효과적인 이동성 처리, 유연한 트래픽 엔지니어링 기술 및 다양한 새로운 응용 지원이 이루어져야 한다. 이에 따라 많은 트래픽 엔지니어링 기술들이 제안되고 개발되어 왔지만 이를 실제 운용 중인 상용 인터넷 망에 적용하는 것은 매우 어려운 것이 사실이다. 이 문제를 해결하기 위해 다양한 네트워킹 관련 응용을 지원하는 컨트롤러를 사용해 망의 장비를 제어할 수 있는 OpenFlow 기법이 제안되었다. 이는 소프트웨어 적으로 정의된 망으로 연구자들이 자신 만의 트래픽 엔지니어링 기법을 컨트롤러에 적용하여 그 유용성을 검증할 수 있다. 한편 고속 패킷 처리를 지원하는 OpenFlow 망의 구축을 위해 4개의 1G 인터페이스를 가지는 프로그래밍 가능한 NetFPGA 카드와 상용 Procurve 스위치 들이 사용될 수 있다. 본 논문에서는 하드웨어 가속 기능이 지원되는 NetFPGA 카드와 Procurve 스위치를 KREONET 망에 적용한 OpenFlow 테스트베드를 구축하고 가장 보편적인 QoS 라우팅 기법인 CSPF 알고리즘을 구축한 대규모 테스트베드 상에 적용하여 멀티미디어 트래픽 엔지니어링 기법의 성능 및 유효성 검증을 수행하였다.

• 공업화학
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• 제24권3호
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• pp.333-336
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• 2013

산업현장에서 배출되는 저온($150{\sim}250^{\circ}C$)의 배기가스에 포함된 질소산화물($NO_x$)을 제거하기 위한 공정으로써 산화 촉매와 암모니아 SCR 공정을 복합시킨 fast SCR 탈질공정에 대한 실험적인 연구가 수행되었다. Fast SCR 탈질공정을 위해서는 산화촉매를 이용 NO를 $NO_2$로 전환하는 것이 요구된다. 산화촉매 부피(Oxidation Catalyst Volume, OCV)에 따른 NO 전환율을 실험적으로 확인하였다. OCV 563000 h, 375000 h, 281000 h 각 경우에 NO 전환율은 37% : 45% : 51%이었다. 온도에 따른 fast SCR 탈질효율은 $NO_2/NO_x$ 비율 45%일 때 가장 높았다. $NO_2/NO_x$ 비율 45%, 온도 $200{\sim}250^{\circ}C$ 및 공간속도 $10000{\sim}30000h^{-1}$에서 standard SCR과 fast SCR 탈질효율을 비교한 결과, standard SCR은 공간속도 에 따라 온도별로 차이를 보였으나 fast SCR은 차이를 보이지 않았다. Fast SCR 반응을 고려한 탈질운전에서 공간속도 $10000h^{-1}$에서의 촉매부피와 비교하여 공간속도 $30000h^{-1}$으로 운전할 경우, NH3 SCR 촉매부피를 50% 이상 줄일 수 있음을 알 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제24권3호
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• pp.5-13
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• 2016

본 연구는 바이오가스화 처리 유 무에 따라 하수슬러지 처리방법별, 즉 소각, 탄화, 건조, 고형화 등에 대한 환경성 및 경제성 분석을 실시하였다. 환경성 분석에 대하여, 소각 및 탄화로부터의 대기오염물질은 기준치의 1-34 % 수준으로 배출되고 있었다. 건조 및 고형화는 악취 기준치의 30 % 정도 배출되고 있었다. 나머지 오염물질들은 검출되지 않거나 기준치 이하에서 관리되고 있었다. 고형화에서 부산물은 매립지 복토재로서 사용될 때, 일축강도가 기준치보다 못미쳐서 차량 통해서 불완전하고 토양유실의 가능성이 있다. 또한 고형화는 빈번한 공정 막힘과 운전 중단 등의 어려움이 많은 것으로 조사되었다. 결과적으로, 환경성 및 경제성을 고려할 때 혐기소화 이후 후처리로 소각 또는 건조하는 경우가 가장 타당한 것으로 분석되었으며, 후처리로 탄화처리하는 경우가 가장 타당성이 적은 것으로 분석되었다. 고형화 처리는 가장 경제적이었으나 환경적 및 운전성이 부족하여 타당성이 부족한 것으로 분석되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권5호
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• pp.39-46
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• 2020

This study evaluated the nitrogen oxide (NO_x) removal efficiency by air purification concrete blocks with titanium dioxide (TiO₂). The concrete in the mixtures had a 30% water:cement ratio, to which TiO₂ was added at 0%, 5%, and 10% of cement weight. The compressive strength reduction rate and removal efficiency of NO_x were investigated. The result of the compressive strength test in the study indicated that addition rate of TiO₂ did not lead to signifcant effect. In terms of the average removal efficiency of NO_x, mix No. 1 using a TiO₂ mixing ratio of 0% had a removal efficiency of 0.57% on average; thus, the removal effect w as not significant. For the other samples prepared by mixing, the average removal efficiencies for mix No. 2 (5% TiO₂) were 58.86% and 62.05% for normal and washing surface treatments, respectively, and those of sample No. 3 (10% TiO₂) were 59.94% and 67.61%. mixs No. 4 (5%) and No. 5 (10%), in which TiO₂ diluted with distilled water was sprayed onto the block surface, had an average NO_x removal efficiency of 61.72% and 68.48%, respectively. In terms of NOx removal efficiency, Mixs No. 3 and No. 5 with 10% TiO₂ were better than Mixs No. 2 and No. 4 with 5% TiO₂. In addition, analyzing the NO_x removal efficiency results from the fixing method, it was capable to apply mixing (washing) and the diluted spray methods. Therefore, it was found that the diluted spray method applied in this study can be employed in any manufacture of air purification concrete blocks.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.762-767
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• 2016

디젤엔진은 다른 엔진과 비교했을 때 열효율이 높고 다양한 연료를 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 대기오염을 유발하는 배기배출물이 발생한다는 단점도 가지고 있다. 따라서 전 세계적으로 디젤엔진을 사용하는 승용차 및 상용차, 선박 등에 대한 국제규정인 EU Euro 6, IMO MEPC Tier 3 및 US EPA Tier 4 등의 대기환경오염법이 더욱 엄격해져가고 있다. 본 연구에서는 경유를 사용하는 발전용 4행정 디젤엔진을 실험 대상으로 하였으며, 유용성 Ca계 유기금속화합물을 경유에 투입하여 실험 결과를 비교, 분석하였다. Ryu et al. 논문에서는 2행정 디젤엔진에 연료첨가제를 적용했던 연구결과를 발표하였다. 본 논문에서는 4행정 디젤엔진에 연료첨가제를 투입하여 엔진의 성능 및 배기배출물 개선에 대해서 실험을 실시하였다. 본 연구를 통해서 2행정과 4행정 디젤엔진 모두에 연료첨가제를 적용하여 그 결과를 고찰해 볼 수 있었으며 유용성 Ca계 유기금속화합물 연료첨가제가 디젤엔진의 성능(연료소비율, 배기온도) 및 배기배출물(질소 산화물, 일산화탄소)을 개선시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.