• 제목/요약/키워드: Chemical storage tank

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수소저장시설의 폭발에 대한 인접 구조물의 손상도 평가 (Damage Evaluation of Adjacent Structures for Detonation of Hydrogen Storage Facilities)

  • 신진원
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.61-70
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    • 2023
  • 본 연구에서는 수소저장시설의 폭발에 대한 시설물의 안전성 평가를 위하여 수소 폭발에 의한 발생된 충격파의 효과와 그에 따른 구조물의 손상도 평가에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 이를 위하여 수소저장시설의 폭발효과에 미치는 주요 설계변수로 수소저장시설의 부피(10~50,000 L), 잔존용량(SOC, 50% 및 100%) 및 초기 압력(50 MPa 및 100 MPa)을 고려하여 폭발 시나리오를 수립하였다. 수소폭발효과를 도출하기 위하여 수소의 기계적 에너지와 화학적 에너지를 고려한 TNT 등가량 산정방법을 활용하였다. 환산된 TNT 등가량에 대하여 기존 UFC 3-340-02의 Kingery-Bulmash 폭발하중 설계차트를 개선한 평가식을 적용하여 수소 폭발 모델을 제안하였다. 수소 폭발 모델은 거리별 압력과 충격량에 대하여 지난 수소 탱크의 폭발실험 결과와 비교하여 검증되었다. 검증된 수소폭발 모델을 활용하여 시나리오에 따른 변수해석을 수행하였으며 폭발 중심으로부터의 이격거리에 따른 압력과 충격량에 대한 설계차트를 제시하였다. 더욱이 이 압력과 충격량 설계차트와 압력-충격량(PI) 다이어그램을 활용하여 압력과 충격량의 수준에 따른 구조물의 미세손상, 주요부재손상 및 부분 붕괴의 3단계 손상도와 이격거리에 따른 설계차트를 제안하였다.

NaBH4 가수분해 반응에 의한 무인항공기용 PEMFC 수소공급 (Hydrogen Supply to PEMFC for Unmanned Aero Vehicles Using Hydrolysis Reaction of NaBH4)

  • 정현승;조병주;이정훈;이한종;나일채;추천호;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권1호
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    • pp.11-15
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    • 2016
  • 무인항공기가 장시간 비행하기 위해서는 배터리보다 고분자전해질 연료전지(PEMFC)가 적합하다. 본 연구에서는 PEMFC에 수소를 공급하는 $NaBH_4$가수분해 반응 시스템에 대해 연구하였다. $NaBH_4$가수분해 반응 시스템의 무게를 감소시키기 위해 수소수율 향상, 응축수 회수, 안정적인 수율 유지 등에 대해 실험하였다. 반응기 압력제어를 함으로써 수소 수율을 3.4% 향상시켰다. 수소를 공랭하여 PEMFC 스택에 공급하는 과정에서 발생하는 응축수를 $NaBH_4$ 저장조에 회수하였다. 이 과정에서 응축수가 $NaBH_4$분말을 용해시켜 보충됨으로써 14%의 무게 감량효과가 있었다. 2.0 L/min의 속도로 수소를 발생시킬 때 Co-P-B촉매 2.0 g을 사용해서 10시간동안 96% 수소수율로 $NaBH_4$가수분해 반응 시스템을 안정적으로 구동하였다.

위험 선별 및 분석 통합 자동화 시스템 개발에 대한 연구 (Study on Development of Automated System for Hazard Screening at Analysis)

  • 한의진;김용하;최승준;김구회;윤인섭
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.20-27
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    • 2003
  • 화학공장은 위험한 물리 화학적 특성을 가진 많은 물질들을 다루기 때문에 다른 어떤 공장보다 더 사고의 위험성이 크다. 띠라서 화학공장에서의 각 장치에 대한 위험성 평가는 반드시 필요하다. 현재 사용되고 있는 위험성 평가 방법은 정성적 또는 정량적인 방법으로 각각 개별적으로 적용되는데 정성적, 정량적의 통합된 방법을 적용하면 빠르고 쉽게 적용할 수 있다는 정성적인 방법의 장점과 정밀하게 평가될 수 있다는 정량적인 방법의 장점을 모두 갖출 수 있다. 이러한 통합된 위험성 평가방법을 적용하고 자동화한 ASCA(Automated System for Hazard Screening & Analysis)라는 S/W를 개발하여 실제 공정에 적용하였다. 본 연구에서는 방향족 긍정 중 H.T.U(Hydrotreating Unit)에 대하여 ASCA를 적용하여 각 장치의 상대 순위를 알아보고 D-101이라는 저장탱크에서 단열 실패로 온도 상승이 일어난 경우의 장치고장으로 인한 변수 이상과 발생 가능한 사고의 영향을 알아보았다. 이러한 통합 위험성 평가 시스템을 화학공장에 적용하여 봄으로써 사고 시나리오를 세워서 사고에 대한 비상사태를 대처할 수 있는 능력을 키울 수 있으며 사고를 예방할 수 있을 것이다.

LNG 냉열을 활용한 저압 액화 공기 생산 공정 설계 및 경제성 평가 (Design and Economic Analysis of Low Pressure Liquid Air Production Process using LNG cold energy)

  • 문하늘;정근호;이인규
    • 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.

Vortex Screen장치를 이용한 강우유출수내 미세입자 처리특성 분석 (Performance Evaluation of Vortex Screen for Treatment of Fine Particles in Storm Runoff)

  • 이준호;정윤희;방기웅
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.256-262
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    • 2009
  • 도시지역 비점오염부하를 저감하는 장치 중에서 수리동력학적 분리장치(HDS)는 가장 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 HDS장치 유형 중에서 Vortex Screen 장치를 실험실 규모로 개발 및 제작하여 강우유출수 처리특성을 분석하였다. 강우유출수내 입자물질을 모의하기 위하여 실험에 사용한 시료는 합류식 하수관거의 맨홀 바닥 퇴적물질, 도로변 측구의 퇴적물질, 소각장 fly ash, polyvinyl chloride (PVC)분말 등의 시료를 대상으로 하였다. 유입유량의 변화를 주었을 때 처리장치 본체에서 약 2분이 경과한 후 안정된 상태에서 유입수와 유출수 시료를 동시에 채수하였다. 수면적부하율은 110∼1,550 $m^3/m^2$ day의 범위로 운전하였으며, 유입수 SS농도의 범위는 141~1,986 mg/L로 하였다. Vortex Screen을 이용하여 다양한 입경과 밀도들 가진 입자들을 대상으로 수면적부하율과 하부배출유량비를 운전조건으로 하여 처리특성을 분석한 결과 제거효율에 영향을 주는 인자 중, 월류유량에 대한 하부배출유량 비율($Q_U/Q_O$), $Q_U/Q_O$값이 10%에서 20% 증가 시 SS 제거효율은 6% 증가하는 특성을 나타내었다. 도시지역의 대표적인 입경을 가진 퇴적물질 125<$d_p$<300 ${\mu}m$를 대상으로 처리능을 분석한 결과 SS, COD 제거효율 범위는 각각 68.0~ 81.0%, 53.1~71.9%를 나타내었다. 수면적 부하율이 증가함에 따라 처리효율은 유입부 유도판을 설치한 경우가 설치하지 않은 경우보다 10~20% 향상되는 것으로 분석되었다.

섬유상활성탄소를 이용한 Humic Acid 공존시 페놀의 흡착특성에 관한 연구 (A Study on the Adsorption Characteristics of Phenol in the presence of Humic Acid Using Activated Carbon Fiber)

  • 탁성제;서성원;김성순;김진만
    • 상하수도학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.54-61
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    • 2000
  • Recently, our circumstances are threatened by an accident that leakage of under ground storage tank and illegal dumping of synthetic organic compounds at chemical plants and many treatment methods, Activated carbon adsorption, Ozonization, Membrane filtration and Photocatalystic oxidation, are developed to remove such a synthetic organic compounds. And it has reported that Activated carbon adsorption have a great removal efficiency to nondegradable matters and organic compounds which have a high molecular weight. Comparing with other adsorbents, Activated carbon adsorption have a worse efficiency when ad desorption speed is low. Thus improved type of adsorbents was invented and one of those is Activated Carbon Filter. The purpose of this study was getting information about adsorption characteristic phenol which can be applied Activated Carbon Fiber and Granular Activated Carbon. In detail, With comparing removal characteristics of phenol in the presence Humic Acid using Activated Carbon Fiber(ACF) and Granular Activated. Carbon(GAC), it is to certify an effective application of Activated Carbon Fiber. At the range of this study, Batch test, Isotherm adsorption test and Factorial analysis, following conclusion were obtained from the results of this study. Batch test was carried to know time of adsorption equilibrium. In this study about time of adsorption equilibrium by ACF was faster than GAC's, for developed micropore of ACF. From the result of phenol adsorption test, High removal rate of adsorption is shown at pH 5. The result of lsotherm adsorption test, it has represented that the Freundlich's isotherm is most suitable one in others, that a ACF's adsorption capacity is more excellent than GAC's. Adsorption of phenol exiting humic acid is decreased getting raised humic acid concentration. Since ACF's micropore is developed at this time, an effect of high molecular humic acid is lower. Factorial analysis was carried to know about Main effect which was injection dosage of adsorbent in the range of this study.

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냉동 정어리 조미육의 가공 및 저장중의 품질안정성 (Processing Conditions and Quality Stability of Frozen Seasoned Sardine Meat during Frozen Storage)

  • 이응호;오광수;안창범;이태훈;정영훈
    • 한국수산과학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.191-201
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    • 1987
  • 정어리를 효율적으로 이용하기 위하여 각종 조리재료 및 식품가공용 중간소재로 이용할 수 있는 정어리냉동조미육의 가공조건을 구명하고 저장 중의 품질안정성에 대하여 검토하였다. 정어리냉동조미육을 가공하기 위하여 정어리육을 채육한 다음 육에 대하여 대두유의 유화커어드 $20.6\%$, 식염 $0.5\%$, 설탕 $2.0\%$, sodium bicarbonate $0.4\%$, polyphosphosphate $0.2\%$, MSG $0.1\%$ 및 양파가루 $0.3\%$, 마늘가루 $0.1\%$, 생강가루 $0.1\%$, 대두단백질 $3.0\%$, 그리고 저장 중의 지질산화를 방지 할 목적으로 sodium erythortate를 $0.1\%$ 첨가하여 잘 혼합한 후 $-35^{\circ}C$에서 동결시켜 $-20^{\circ}C$에서 저장하는 것이 좋았다. 정어리냉동조미육의 수분함량은 $67\~70\%$, 조단백질 $14\~16\%$, 조지방 $11\~12\%$였으며, 저장 중 제품의 pH는 다소 감소하고 휘발성염기질소는 약간 증가하였으며 생균수는 거의 변화가 없었다. 동결저장 중 과산화물값, 카르보닐값 및 TBA값을 측정한 결과 sodium erythorbate를 첨가한 제품(B)는 지질산화가 효율적으로 억제되었다. 제품의 정미성분 중 IMP는 저장 중 감소하였오 hypoxanthine은 증가하였다. 제품의 유리아미노산은 histidine과 glutamic acid가 대부분을 차지하였고 저장 중 약간 증가하였다. 정어리냉동조미육의 정미성분의 주체는 양적으로 보아 유리아미노산과 핵산관련물질이었고 저장중 총량은 거의 변화가 없었다. 제품의 주요구성지방산은 18:2, 18:1, 16:0 및 18:3 등이있고 저장 중 22:6의 감소율은 제품(B)에서 현저하게 억제되었다. 저장 중 제품 모두 유리드립과 가압드립은 증가하였고 염용성질소는 감소하였다. 텍스튜어는 경도와 질김성이 다소 증가하였으며 탄성과 응집력은 거의 변화가 없었다. 색조는 L값(명도)은 감소하고 b값(황색도)은 약간 증가하였으며 그 변화폭은 표면이 더욱 컸다. 관능검사 결과 제품 모두 저장 120일 동안 품질이 안정하게 유지되었으며 제품(B)의 품질안정성이 가장 우수하였다.

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폐석회를 활용한 성토매립지반의 지지력 및 침하특성에 관한 연구 (Bearing Capacity and Settlement of Reclaimed Land by Utilizing Waste Lime)

  • 신은철;오영인
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.175-184
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    • 1999
  • 현재 국내에는 공유수면 매립을 통하여 부지를 확보하는 대규모 매립공사들이 해안지역을 중심으로 진행되고 있다. 그러나 매립지역이 대규모화 되어짐에 따라 준설토만으로 그 물량을 확보하는데는 많은 어려움이 있어 대량물량을 대체할 수 있는 경제적인 매립토의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이 연구는 폐석회를 해안 성토매립재의 일부로 사용하였을 경우, 지반의 지지력과 침하특성을 알아보기 위하여 실내실험과 현장실험을 실시하였으며, 그 결과를 이론적으로 산정한 지지력과 비교하였다. 또한 침하해석 프로그램을 이용하여 각 층별 침하량과 폐석회충의 매립심도비 [폐석회층/(준설토+폐석회층)]에 따른 총 침하량을 예측하였다. 현장실험결과와 이론적으로 산정한 지지력을 비교하여 보면 대체로 실험결과에 따른 극한 지지력값이 1.25~1.37배 크게 나타났다. 침하해석 프로그램을 통한 층별 침하량과 총 침하량은 폐석회층의 매립심도비 0.2이상일 때 급격한 증가를 관찰할 수 있었다. 상기의 결과를 종합하여 볼 때 폐석회층의 매립심도비가 0.2이하에서 극한지지력, 지반반력계수, 침하량의 변화율이 미소하여 폐석회를 대체 매립재로 사용할 경우 폐석회층의 최적 매립심도비 [폐석회층/(준설토+폐석회층)]는 0.2임을 알 수 있다.

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Evaluation on Four Volatile Organic Compounds (VOCs) Contents in the Groundwater and Their Human Risk Level

  • Song, Dahee;Park, Sunhwa;Jeon, Sang-Ho;Hwang, Jong Yeon;Kim, Moonsu;Jo, Hun-Je;Kim, Deok-Hyun;Lee, Gyeong-Mi;Kim, Ki-In;Kim, Hye-Jin;Kim, Tae-Seung;Chung, Hyen Mi;Kim, Hyun-Koo
    • 한국토양비료학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.235-250
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    • 2017
  • In this study, we monitored 4 volatile organic compounds (VOCs) such as chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, and tetrachloromethane in groundwater samples to determine the detection frequency and their concentrations and evaluated the health risk level considering ingestion, inhalation, and skin contact. 75 groundwater wells were selected. 24 wells were from monitoring background groundwater quality level and 51 wells were from monitoring groundwater quality level in industrial or contamination source area. In the results, the detection frequency for chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, and tetrachloromethane was 42.3%, 8.1%, 6.0%, and 3.4%, respectively. The average concentrations of VOCs were high in the order of chloroform ($1.7{\mu}g\;L^{-1}$), dichloromethane ($0.08{\mu}g\;L^{-1}$), tetrachloromethane ($0.05{\mu}g\;L^{-1}$), and 1,2-dichloroethane ($0.05{\mu}g\;L^{-1}$). Chloroform had the highest detection frequency and average detection concentration. In the contaminated groundwater, the detection frequency of VOCs was high in the order of chloroform, dichloromethane, 1,2-dchloroethane, and tetrachloromethane. The average concentrations for chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, and tetrachloromethane were $2.23{\mu}g\;L^{-1}$, $0.08{\mu}g\;L^{-1}$, $0.07{\mu}g\;L^{-1}$, and $0.06{\mu}g\;L^{-1}$, respectively. All the 4 compounds were detected at industrial complex and storage tank area. The maximum concentration of chloroform, dichloromethane, and 1,2-dichloroethane was detected at industrial complex area. Especially, the maximum concentration of chloroform and dichloromethane was detected at a chemical factory area. In the uncontaminated groundwater, the detection frequency of VOCs was high in the order of chloroform, dichloromethane, and 1,2-dchloroethane and tetrachloromethane was not detected. The average concentrations for chloroform, dichloromethane, and 1,2-dichloroethane were $0.57{\mu}g\;L^{-1}$, $0.07{\mu}g\;L^{-1}$, and $0.03{\mu}g\;L^{-1}$, respectively. Although chloroform in the uncontaminated groundwater was detected the most, the concentration of chloroform was not exceeding water quality standards. By land use, the maximum detection frequency of 1,2-dichloroethane was found near a traffic area. For human risk assessment, the cancer risk for the 4 VOCs was $10^{-6}{\sim}10^{-9}$, while the non-cancer risk (HQ value) for the 4 VOCs is $10^{-2}{\sim}10^{-3}$.

하늘타리(Trichoxanthes Kirilowii)의 자원화(資源化)에 관한 기초(基礎) 연구(硏究) (A Study on the Utilization of Trichoxanthes Kirilowii Root Starch)

  • 고정삼
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제24권1호
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    • pp.59-66
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    • 1981
  • 전분함량이 높은 야생식물(하늘타리)의 자원화를 위한 기초적 연구를 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 종자파종시 생육기간이 길수록 뿌리무게와 전분함량의 증가가 급격하였으며, 시기별 전분함량은 $36.5{\sim}48.0%$(건물량)으로 타 전분원료에 비하여 변화가 적었으며 3년후부터 연중 채취 가능하며 유휴지를 활용 장기적 원료공급을 할 수 있다. 2. 자생지(自生地自) 토양(土壤)은 감귤원 토양에 비해 유기물 및 전질소함량이 많으나 유효인산, K, Ca, Mg등 무기물함량이 적었다. 3. 전분제조시 원심분리법(3,000 rpm, 20 min)이 가장 수율이 높았고, pH조절 및 제단백처리한 전분의 품질이 우수하였으며 tank침전법에 의한 고구마전분 분리와 동일한 공업적 제조방법으로도 양질(良質)의 전분을 얻을 수 있었다. 4. 전분입자의 외형은 비교적 둥근 모양으로 직경이 대부분 $5{\sim}16{\mu}$범위였으며 입자의 비중은 1.535였으며 X-선 회절법에 의한 결정구조는 B형 이었다. 5. Amylose함량은 26.7%, blue value는 0.46, 인은 34mg%를 함유하고 있었다. 6. Ostwald점도계법에 의한 호화온도는 $60{\sim}61^{\circ}C$였으며, 호화온도는 $63.5^{\circ}C$로 다른 전분에 비하여 낮았고 점도는 높았다. 7. 요오드정색도는 $570m{\mu}$에서 극대 파장을 나타내었고 전분풀의 저온저장시에 매우 안정성을 가지고 있었다.

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