• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.39-45
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• 2012

In the standard CFD code, Lagrangian-Eulerian method is very popular to simulate the liquid spray penetrating into gaseous phase. Though this method can give a simple solution and low computational cost, it have been reported that the Lagrangian spray models have numerical grid dependency, resulting in serious numerical errors. Many researches have shown the grid dependency arise from two sources. The first is due to unaccurate prediction of the droplet-gas relative velocity, and the second is that the probability of binary droplet collision is dependent on the grid resolution. In order to solve the grid dependency problem, the improved spray models are implemented in the KIVA-3V code in this study. For reducing the errors in predicting the relative velocity, the momentum gain from the gaseous phase to liquid particles were resolved according to the gas-jet theory. In addition, the advanced algorithm of the droplet collision modeling which surmounts the grid dependency problem was applied. Then, in order to validate the improved spray model, the computation is compared to the experimental results. By simultaneously regarding the momentum coupling and the droplet collision modeling, successful reduction of the numerical grid dependency could be accomplished in the simulation of the high-pressure injection diesel spray.

• 한국가스학회지
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• 제16권5호
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• pp.41-46
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• 2012

인화점은 공기 속 가연성 증기의 농도가 연소하한계(lower flammability limit)에 도달할 때의 최저 온도이며, 산업현장에서 사용하는 물질들의 화재와 폭발의 위험성을 결정하는 중요한 물성치이다. 단일 성분의 인화점 정보는 여러 문헌에서 얻을 수 있으나, 이성분계 혼합물의 인화점은 충분히 제공되어 있지 않다. 본 연구에서는 tert-pentanol+n-decanel 계의 인화점을 Tag 개방식 장치를 이용하여 측정하였다. 실험값은 Raoult의 법칙과, Wilson 식과 NRTL 식을 활용한 최적화 기법에 의해 계산된 값들과 비교되었다. 최적화 기법에 의한 계산값이 Rauolt의 법칙에 의한 계산값 보다 실험값에 더욱 근접하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권5호
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• pp.2007-2013
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• 2017

In order to give hydrophobic surface properties on carbon steel, the fluorinated amorphous carbon films were prepared by using linear 2.45GHz microwave PECVD device. Two different process approaches have been tested. One is direct deposition of a-C:H:F films using admixture of $Ar/CH_4/CF_4$ working gases and the other is surface treatment using $CF_4$ plasma after deposition of a-C:H film with $Ar/CH_4$ binary gas system. $Ar/CF_4$ plasma treated surface with high $CF_4$ gas ratio shows best hydrophobicity and durability of hydrophobicity. Nanometer scale surface roughness seems one of the most important factors for hydrophobicity within our experimental conditions. The properties of a-C:H:F films and $CF_4$ plasma treated a-C:H films were investigated in terms of surface roughness, hardness, microstructure, chemical bonding, atomic bonding structure between carbon and fluorine, adhesion and water contact angle by using atomic force microscopy (AFM), nano-indentation, Raman analysis and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권3호
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• pp.575-580
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• 2020

We have developed a position-sensitive Parallel Plate Avalanche Counter (PPAC) to detect the fission fragments and reconstruct the fission reaction plane in the experiment of studying nuclear equation of state (nEOS) by means of heavy ion collision (HIC). This experiment put forward high requirements for the performances of PPAC, such as the time resolution, efficiency and position resolution. According to these requirements we designed the PPAC with an active area of 240 mm × 280 mm working at low gas pressure. The results show that time resolution could be less than 300 ps. Position resolution is consistent with the theoretical calculation about 1.35 mm. Detection efficiency could be approaching 100% gradually with the voltage increasing in different gas pressures. The performances of PPAC have also been verified in beam experiment. Each set of anode wires can be accurately separated in the position spectrum. In the beam experiment, we also got the back-to-back correlation of fission fragments which is one of the direct signals characterizing binary decay.

• 한국가스학회지
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• 제19권5호
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• pp.54-60
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• 2015

최소자연발화온도는 가연성물질이 주위의 열에 의해 스스로 발화하는 최저온도이다. 최소자연발화온도는 유기혼합물중 가연성 액체혼합물의 안전한 취급을 위해서 중요한 지표가 된다. 본 연구에서는 ASTM E659 장치를 이용하여 가연성 혼합물인 노말데칸과 에틸벤젠 계의 최소자연발화온도를 측정하였다. 이성분계를 구성하는 노말데칸과 에틸벤젠의 최소자연발화온도는 각 각 $210^{\circ}C$, $430^{\circ}C$로 측정되었다. 그리고 측정된 노말데칸과 에틸벤젠 혼합물의 최소자연발화온도는 제시된 식에 의한 예측값과 약 $11^{\circ}C$평균절대오차에서 일치하였다.

• 한국가스학회지
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• 제23권3호
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• pp.40-45
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• 2019

인화점은 가연성 액체 혼합물의 화재와 폭발의 위험성을 특징짓는 중요한 인화성 지표이다. 본 연구에서는 Seta flash 장치에 의해 water+formic acid 계와 water+acrylic acid 계의 인화점을 측정하였다. 측정한 인화점을 라울의 법칙과 경험식을 이용한 인화점 예측값과 비교하였다. 라울의 법칙을 이용한 예측 결과의 절대평균오차는 water+formic acid 계의 경우 $10.7^{\circ}C$ 였고, water+acrylic acid 계의 경우 $4.8^{\circ}C$ 이었다. 경험식을 이용한 예측 결과의 절대평균오차는 water+formic acid 계의 경우 $1.0^{\circ}C$ 였고, water+acrylic acid 계의 경우 $0.5^{\circ}C$ 이었다. 결과적으로 라울의 법칙에 의한 예측값에 비해 경험식에 의한 예측값이 측정값을 보다 잘 모사하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제61권1호
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• pp.8-18
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• 2024

The present study concerns reduced order modeling of a marine diesel engine, which can be used for outlier detection in status monitoring and carbon intensity index calculation. Principal Component Analysis (PCA) is introduced for the reduced order modeling, focusing on the feasibility of detecting and treating nonlinear variables. By cross-correlation, it is found that there are seven non-linear data channels among 23 data channels, i.e., fuel mode, exhaust gas temperature after the turbocharger, and cylinder coolant temperatures. The dataset is handled so that the mean is located at the nominal continuous rating. Polynomial presentation of the dataset is also applied to reflect the linearity between the engine speed and other channels. The first principal mode shows strong effects of linearity of the most data channels to show the linearity of the system. The non-linear variables are effectively explained by other modes. second mode concerns the temperature of the cylinder cooling water, which shows small correlation with other variables. The third and fourth modes correlates the fuel mode and turbocharger exhaust gas temperature, which have inferior linearity to other channels. PCA is proven to be applicable to data given in binary type of fuel mode selection, as well as numerical type data.

• 멤브레인
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• 제24권5호
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• pp.409-415
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• 2014

본 연구에서는 석유화학공정 중에서 많은 에너지를 소비하는 NCC(Naphtha Cracking Center) $C_3$ splitter를 대신하여 에너지 소비가 적고 친환경 공정인 막분리법을 이용하여 프로필렌/프로판의 분리특성을 예측하고자 한다. 막소재로는 프로필렌/프로판 분리에 대하여 우수한 성능을 나타내는 것으로 잘 알려진 촉진수송막을 사용하였다. 실험에 사용된 촉진수송막은 한양대학교에서 제조한 은나노입자가 함유된 VP/$AgBF_4$/TCNQ 용액을 에어레인에서 다공성 폴리이서이미드 중공사에 얇게 코팅하여 소형 중공사 막모듈로 제작하였다. 제작된 촉진수송막 모듈의 투과성능을 평가하기 위하여 프로필렌과 프로판에 대한 단일기체 테스트를 진행하였다. 분리막의 투과현상을 예측하기 위하여 전산모사 프로그램을 개발하였다. 개발된 전산모사 프로그램에 단일기체 테스트를 통해 얻어진 투과도와 선택도를 이용하여 95/5 vol% $C_3H_6$ / vol% $C_3H_8$ 혼합가스를 공급하였을 경우, 공급측 및 투과측 압력 변화에 따른 투과측 프로필렌의 농도가 99.5 vol%를 유지하는 단일 분리막 공정을 설계하였다.

• 멤브레인
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• 제5권1호
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• pp.35-43
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• 1995

이산화탄소를 포함하는 기체혼합물의 분리를 위해 액체막을 기반으로 하여 관련된 많은 연구가 시도되어 왔다. 폐가스로부터 이산화탄소를 분리하기 위해 본 연구에서는, 흡수제(absorbent)가 흡수(absoption)모듈과 전공조작식 탈착(desorption)모듈간을 계속 순환하는, 보다 개선된 형식의 순환식 중공사 막흡수기(circulatory HFMA)를 새로이 구성하고 분리성능에 관한 기초적인 해석을 하였다. 기-액 물질전달 모델식에 수치해를 적용하여 중공사 막 내부에서의 액상에 대한 농도분포를 정량적으로 예측하였고, 순환하는 흡수제의 유속에 따른 투과플럭스와 선택도의 변화거동을 살펴보았다. $CO_{2}/N_{2}$ 원료혼합기체와 흡수제로서 반응이 없는 순수(pure water)에 대해 계산을 수행하였다. 결과로 흡수제의 유량이 증가함에 따라 투과플럭스는 증가하는 반면에 종전 방식에 비해 졸은 값을 나타낸 선택도의 경우는 점차 감소하였다. 한편 투과플럭스는 진공조작변수인 탈착모듈에서의 기상압력($p_{4}$)에 크게 좌우됨을 보았다. 기존의 평판형 막모듈과의 비교로부터 예상했던 바와 같이 본 연구에서의 중공사 막모듈이 우수한 투과율을 나타냄을 확인할 수 있었다. Circulatory HFMA의 실제 설계를 위한 기초해석이 본 연구가 갖는 의의이다.

• 한국가스학회지
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• 제24권1호
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• pp.17-22
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• 2020

Naphtha Cracker Gas Splitter Unit 공정은 증류공정에서 얻어지는 경질납사(Light Naphtha)를 Furnace에서 열분해하여 나오는 유분을 각각 끓는점 차이에 따라 메탄, 에틸렌, 프로필렌 반제품등으로 순차적으로 분리한다. 이런 전통적인 분리방법은 2성분을 분리하는 증류탑을 연속으로 설치하여 생산한다. 이러한 분리방법은 Reboiler에서 발생하는 에너지가 증류탑 내부의 성분들을 분리하는 데 사용된 후 증류탑 상부 Condenser에서 응축열로 버려지기 때문에 에너지 낭비가 큰 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 납사 열분해공정내의 가스분리공정의 2개의 증류탑을 Petlyuk Column으로 설계하였다. 증류탑내 조성분포가 평형관계만으로 계산되는 이상단수 효율하에서 stage to stage 계산방법으로 구조적 설계를 하였고 일반 증류탑과 비교한 결과 제시된 Petlyuk Column의 설계방법이 기존의 설계 방법인 3-Column 모델법보다 설계 시간이 단축될 뿐만 아니라 증류탑내의 Liquid의 조성분포를 평형증류 조성곡선과 유사하도록 설계함으로써 에너지 효율측면에서도 효율적임을 증명하였다. 또한 같은 tray 단수하에서 Petlyuk Column은 일반 증류탑 대비 12.1% 에너지가 절약되어 국내 총생산량 기준할 때 하루 4,400만원 비용 절감을 가져오고 추가로 Condenser 및 Reboiler 사용량 감소에 따른 초기 투자비도 절감됨을 알 수 있었다. 12.1% 에너지가 절약될 뿐만 아니라 Condenser 및 Reboiler 사용량 감소에 따른 초기 투자비도 절감됨을 알 수 있었다.