• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권1호
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• pp.86-92
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• 2017

석탄 화력발전 연소 배가스에 포함된 이산화탄소를 염수의 전기분해를 통해 얻어진 가성소다와 반응시켜 중탄산나트륨, 염소, 수소 등을 생산하는 공정에 대하여 실험과 전산모사를 병행하였다. Bench 규모 공정을 디자인하여 가성소다에 의한 이산화탄소 전환 공정에 대하여 실험하였고 같은 공정을 공정 모델링을 통해 전산모사 하였다. 실험결과와 전산모사 결과의 비교를 통해 모델의 신뢰성을 확인하였고, 상용급 공정에 대한 모델링을 수행하였다. 상용급 공정에 대한 열 및 물질수지를 계산하였고 반응기내 온도분포와 $CO_2$ 흡수율을 도출하였다. 본 연구를 통해 온실가스 저감뿐만 아니라 $CO_2$ 전환을 통한 경제성까지 갖춘 본 공정에 대한 기술 신뢰성을 확보할 수 있을 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제23권11호
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• pp.643-648
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• 2013

Activated carbon (AC) was synthesized from rice husks using the chemical activation method with KOH, NaOH, a combination of (NaOH + $Na_2CO_3$), and a combination of (KOH + $K_2CO_3$) as the chemical activating reagents. The activated carbon with the highest surface area (around $2000m^2/g$) and high porosity, which allows the absorption of a large number of ions, was applied as electrode material in electric double layer capacitors (EDLCs). The AC for EDLC electrodes is required to have a high surface area and an optimal pore size distribution; these are important to attain high specific capacitance of the EDLC electrodes. The electrodes were fabricated by compounding the rice husk activated carbons with super-P and mixed with polyvinylidene difluoride (PVDF) at a weight ratio of 83:10:7. AC electrodes and nickel foams were assembled with potassium hydroxide (KOH) solution as the electrolyte. Electrochemical measurements were carried out with a three electrode cell using 6 M KOH as electrolyte and Hg/HgO as the reference electrode. The specific capacitance strongly depends on the pore structure; the highest specific capacitance was 179 F/g, obtained for the AC with the highest specific surface area. Additionally, different activation times, levels of heating, and chemical reagents were used to compare and determine the optimal parameters for obtaining high surface area of the activated carbon.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.136-152
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• 2017

본 연구에서는 $CO_2$ 제거 용매로써 메탄올 수용액을 사용하는 $Rectisol^{(R)}$공정을 모델링하기 위한 열역학 모델식으로는 PC-SAFT(Perturebed-Chain Statistical Associating Fluid Theory) 상태방정식과 액체활동도계수 모델식을 기본으로 조합된 Two-model approach식{NRTL(Non Random Two Liquid) + Henry + Peng-Robinson}을 비교하였다. 또한 PC-SAFT 상태방정식의 이성분계 상호작용 매개변수와 Two-model approach식의 Henry 상수를 새롭게 결정하기 위해서 273.25K과 262.35K에서 $CO_2$와 메탄올 간의 흡수평형실험을 수행하고 회귀분석을 하였다. 그리고 새롭게 결정한 매개변수의 정확성은 실험 데이터의 추산결과를 통해 검증하였다. 이러한 모델식과 검증한 매개변수를 사용하여 $CO_2$ 제거공정을 모델링 하였다. 그 결과 Two-model approach식을 사용한 경우가 PC-SAFT EOS을 사용한 경우에 비해 $CO_2$ 99.00% 제거하기 위해 요구되는 메탄올 용매 유량이 약 43.72% 더 높게 추산되었으며, 증류탑에서의 냉각수 소모량은 39.22%정도, 스팀소모량은 43.09%정도 더 소요됨을 알 수 있었다. 결론적으로 고압에서 운전되는 $Rectisol^{(R)}$ 공정을 Henry관계식의 도움을 받는 액체활동도계수 모델식을 사용하여 모델링을 하는 경우 PC-SAFT 상태방정식을 사용한 경우에 비해서 크게 설계된 다는 것을 알 수 있었다. 이러한 이유는 액상에 대한 용해도가 낮은 가스성분이 일정한 온도에서 액상에 녹아드는 양은 기상의 분압에 비례하여 증가하는 것으로 계산되는 Henry 관계식의 특성 때문에 메탄올에 대해 용해도가 큰 $CO_2$의 경우 메탄올과 $CO_2$간의 흡수특성을 잘 예측하지 못하는 것을 알 수 있었다.

• 환경영향평가
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• 제27권2호
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• pp.124-138
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• 2018

본 연구는 안산시 산림을 대상으로 연간 $CO_2$ 흡수량 평가를 위한 통계 및 공간자료의 활용성을 검토하였다. 통계자료, 임상도(1:5,000), 산림수종 표준 탄소흡수량 자료들을 활용해 산림의 연간 $CO_2$ 흡수량을 산정하였다. 또한 세분류토지피복도를 이용한 연간 $CO_2$ 흡수량 분석 및 활용성을 검증하였다. 통계자료를 이용한 경우 2010년을 기준으로 연간 $CO_2$ 흡수량의 차이가 컸다. 이는 2010년부터 산림기본통계의 작성 방법이 고도화됨에 따라 임목축적이 급격히 증가한 결과이다. 향후 통계자료를 활용할 경우 최근의 산림기본통계를 이용한 보정이 필요하다. 임상도(1:5,000)와 산림기본통계(2015, 2010)의 시기 차이를 이용한 방법은 수종들의 생장량에 따른 $CO_2$ 흡수량이 반영되지 않았다. 산림수종 표준 탄소흡수량 자료와 임상도(1:5,000)를 이용한 결과 연간 42,369 ton을 흡수하였다. 세분류토지피복도와 산림수종 표준탄소흡수량 자료를 이용한 결과는 40,696 ton이었다. 임상도(1:5,000)를 이용하여 세분류토지피복도를 검증한 결과 p<0.01 수준에서 유의했고, 흡수량 차이는 1,673 ton이었다. 본 연구는 다양한 산림활동의 온실가스 감축 효과 평가에 있어 객관적 기준을 적용하는 일환으로서 의의를 지닌다. 나아가 탄소흡수원과 관련된 토지이용 및 관리 등의 의사결정 지원을 위한 기초자료로 활용이 가능할 것이다.

• Composites Research
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• 제26권4호
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• pp.223-229
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• 2013

본 연구에서는 자동차가 불규칙한 노면을 주행 시 받게 되는 충격으로 인하여 마운트 상단에 발생하는 영구변형을 방지하고자 하이브리드 복합재료를 사용한 스트럿 타워를 설계하였다. 타이어와 현가장치에서 흡수 가능한 에너지량을 초과하였을 시 잔류 충격은 마운트로 전이되며, 특히 고속주행성능을 향상시키기 위하여 강직한 현가장치를 도입한 경우, 에너지 흡수량 저하로 인하여 기존의 스트럿 타워가 쉽게 변형될 수 있다. 유한요소해석을 통하여 압연강판과 탄소섬유 복합재료로 이루어진 하이브리드 복합재료 스트럿 타워의 최적설계를 진행하였으며, 낙하충격시험을 실시하여 동적 거동을 연구하였다. 또한 3차원 형상측정과 초음파 비파괴 검사방법을 이용하여 스트럿 타워의 손상 유무를 확인하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.9-16
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• 2006

A solar collector surface coated with a low emission material is still imported from other developed countries expensively. Thus it is very significant to develop a new coating method with a cheap alternative coating material instead of the imported high-cost collector surface. A thermal spray method was adopted to coat a cheap Titania on a copper plate. Generally, a new coating on the copper plate was conducted successfully by selecting a proper ratio of carbon and acetylene. By measuring an absorption rate of solar and heat emission rate, all the plate types gained a high absorption rate of 98% approximately, more or less, but all of the types still have a high emission. Finally it was clear that more research is needed to advance the coated-plate to subdue the high emission from the hot plate surface and the higher the Titania's proportion is, the lower the emission is on the surface.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.102-107
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• 2007

A fast response $CO_2$ ($fCO_2$) analyzer for real-time measurement of carbon dioxide concentration during transient states of internal combustion engines has been developed. This analyzer uses non-dispersive infrared absorption (NDIR) technique for measuring $CO_2$ concentration and Kalman filter for removing noise components from output signals. The analyzer has good linearity, repeatability and drift with a response time of 11 ms; it is sufficiently fast to detect $CO_2$ concentration during transient states of internal combustion engines. The $fCO_2$ analyzer was used to measure transient $CO_2$ concentration of exhaust gas of the SI engine with a standard gas analyzer, and the signal of the $fCO_2$ analyzer was compared to that of the standard gas analyzer. The two concentrations were well matched during the steady state, and the $fCO_2$ analyzer could measure the variations of $CO_2$ concentration during the transient state.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.690-693
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• 2003

Soft x-ray microscopy provides a unique set of capabilities in-between those of visible light and electron microscopy. It has long been recognized that nature provides a 'water window' spectral region between the K shell x-ray absorption edges of carbon (~290eV) and oxygen (~540eV), where organic materials show strong absorption and phase contrast, while water is relatively non-absorbing. This enables imaging of hydrated biological specimens that are several microns thick with high intrinsic contrast using x-rays with a wavelength of 2.3~4.4nm. Soft X-ray microscopy is therefore well suited to the study of specimens like single biological cells. The most direct advantage of X-ray microscope is their high spatial resolution when compared with visible light microscopes, combined with an ability to image hydrated specimens that are several microns with a minimum of preparation. Our study describes the conceptual design of soft x-ray microscope system based on a laser-based source for biomedical application with high resolution ($\leq$50nm) and short exposure time ($\leq$30sec).

• 상하수도학회지
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• 제22권4호
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• pp.413-420
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• 2008

In order to utilize cinder melting slag as a filter media to control the quality of early rainwater, its environmental stability was verified by heavy metal elution experiment and improved by pre-treatment. Possibilities of improving its function as an absorbent was considered. Absorption characteristics of melting slag before and after the pre-treatment were analyzed by heavy metal equilibrium and stationary-phase column experiments, which in turn were analyzed by comparison experiment with activated carbon. As a result of heavy metal elution experiment, every metal item existed in a much lower amount than the criteria or was not detected, implying that there is no problem recycling it. Absorption equilibrium experiment showed that the time for pre-treatment melting slag to reach the equilibrium was reduced, while the absorbed amount was greatly increased. Stationary-phase column experiment assures us that the elimination rate was not changed much by influx rate, pH and the change in packing volume rate, indicating that this melting slag can be used not only as a filter media to control the quality of early rainwater but also in many areas of water-processing.

• Advances in concrete construction
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• 제9권4호
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• pp.345-354
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• 2020

Cement is the most significant component in concrete. Large scale manufacturing of cement consumes more energy and release harmful products (Carbon dioxide) into the atmosphere that adversely affect the environment and depletes the natural resources. A lot of research is going on in globally concentrating on the recycling and reuse of waste materials from many industries. A major share of research is focused on finding cementitious materials alternatives to ordinary Portland cement. Many industrial waste by-products such as quartz powder, metakaolin, ground granulated blast furnace slag, silica fume, and fly ash etc. are under investigations for replacement of cement in concrete to minimize greenhouse gases and improve the sustainable construction. In current research, the effects of a new generation, ultra-fine material i.e., alccofine which is obtained from ground granulated blast furnace slag are studied as partial replacement by 25% and with varying amounts of sulfonated naphthalene formaldehyde (i.e., 0.3%, 0.35% and 0.40%) on mechanical, water absorption, thermal and microstructural properties of concrete. The results showed moderate improvement in all concrete properties. Addition of SNF with combination of alccofine showed a significant enhancement in fresh, hardened properties and water absorption test as well as thermal and microstructural properties of concrete.