• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.165-174
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• 2010

석탄 가스화 반응을 모델링하여 습식분류층 석탄 가스화기의 반응특성에 대한 수치해석적 연구를 수행하였다. 본 연구의 목적은 신뢰성 있는 수치해석기술을 이용하여 가스화 장치의 기본설계와 더불어 최적 운전조건의 설정에 있다. 석탄 가스화 반응은 복사가 관여하는 고체와 기체의 이상 난류반응으로서 수증기 증발로부터 휘발화, 촤와 가스의 반응 등 일련의 연소반응의 구조를 가진다. 본 연구에서는 실험과 수치해석적인 방법을 병행하여 연구를 수행하였으며 한국에너지기술연구원에 설치된 1톤 규모의 실험용 가스화기를 대상으로 하였다. 본 연구에서는 기본적으로 상용프로그램을 사용하였으며 석탄 가스화 반응해석에 필요한 여러 서브루틴을 개발하여 해석하였다. 세부 반응 서브루틴의 난류반응은 기본적으로 에디붕괴모델에서 화학적 반응속도의 개념을 조화평균의 형태로 사용하였다. 그리고 석탄입자궤적은 라그란지안 접근방식을 선택하였으며 입자의 궤적 계산에서 저항력에 나타나는 난류비선형적인 문제에 대한 모델도 고려하였다. 이와 같이 개발된 프로그램은 실험에서 얻어진 가스농도와 온도분포 그리고 냉가스 효율 등의 자료들과 비교하여 성능을 일차적으로 검토하였다. 석탄의 입자크기분포, 석탄 슬러리 농도, 그리고 가스화기의 형상변화는 가스화 성능에 직접적으로 영향을 주며 이를 합성가스 생성량과 냉가스 효율을 통해 비교 검토하였다. 본 연구 결과가 비록 물리적으로 타당하고 변수연구의 일관성을 보여주나 기류층 석탄가스화 반응장치의 복잡성을 고려하여 볼 때 보다 많은 실험결과에 대한 정교한 모델검증 노력이 신뢰성 있는 프로그램의 완성에 필요할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1246-1252
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• 1993

본 연구에서는 CWS액적을 대상으로 주위 분위기 조건등에 대하여 점화등의 연소현상을 평가하기 위한 실험장치를 구성하고 일련의 실험을 수행하였다.

• 자원환경지질
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• 제52권2호
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• pp.119-128
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• 2019

국내에서는 연간 약 30만 톤 내외의 굴패각이 발생되고 있어, 이를 대규모로 활용할 수 있는 적절한 방안이 요구되고 있다. $CaCO_3$가 주성분인 굴패각을 탈황재료로 사용하는 연구들이 많이 진행되어 왔으나, 지금까지는 주로 건식탈황을 대상으로 한 것이었다. 본 연구에서는 굴패각을 소성하여 습식탈황재료로 활용하는 가능성에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 습식배연탈황공정의 하나인 spray type 방식의 모사탈황장치를 제작하여 소성 굴패각의 탈황특성을 석회석과 비교하였다. 연구결과, 소성 굴패각은 석회석이나 소성하지 않은 굴패각에 비하여 우수한 $SO_2$ 흡수능을 보였다. 이는 굴패각이 소성 및 수화반응을 통해 상대적으로 반응성이 높은 형태($Ca(OH)_2$)로 전환되었기 때문이다. 이로 인하여 반응잔류물 중에 석고($CaSO_4{\cdot}2H_2O$)의 함량이 다른 경우에 비하여 높게 나타났다. 본 연구의 연속탈황실험에서는 소성 굴패각이 석회석에 비하여 큰 pH 변동폭을 보였으며, 석회석과 소성 굴패각을 혼합하여 수행된 탈황실험에서도 소성 굴패각의 혼합비율이 증가됨에 따라 pH변동폭이 커지는 결과를 보였다. 이러한 현상은 소성 굴패각의 $SO_2$ 흡수 반응성이 큰 것을 잘 보여주는 것이다. 본 연구결과는 소성 굴패각을 습식탈황에 이용할 경우 탈황효율을 크게 향상시킬 수 있음도 보여준다.

• 플랜트 저널
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• 제14권4호
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• pp.39-47
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• 2018

본 연구에서는 정격출력 500 MW로 연속운전 하는 표준석탄화력 발전설비의 출력을 300 ~ 500 MW로 변동운전하게 될 때 황산화물의 생성량과 탈황설비 흡수탑에서의 황산화물 배출농도 변화를 비교하고, 출력에 반비례하는 과다한 액기비 개선을 제안하였다. 저출력에서 연소효율 보정을 위해 과잉공기비를 높임에 따라 발생하는 연소가스량에 비해 상대적으로 황산화물의 비율이 낮아지기 때문에 고유황 연료일수록 고출력에서 유황성분의 생성농도가 상승하였다. 출력변동과 함께 탈황흡수탑 입구 황산화물 생성농도를 300 ~ 500 ppm으로 변화시켰을 때, 석회석 슬러리와 연소가스의 액기비는 10.99 ~ 16.27로 변화되었다. 따라서 저부하시 액기비 상승에 따른 잉여에너지저감을 위한 슬러리의 필요최소 유량은 300 MW 출력에서 황산화물 배출농도를 x라고 했을 때 다음 상관관계식을 추천한다. $y1[m^3/sec]=0.11x+3.74$

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권8호
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• pp.1111-1120
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• 1998

Spray Drying Absorber(SDA) system, where the combustion product gas is mixed with atomized limestone-slurry droplets and then the chemical reaction of $SO_2$ with alkaline components of the liquid droplets forms sulfates, has been widely used to eliminate $SO_2$ gas from coal fired power plants and waste incinerators. Liquid atomization is necessary because it can maximize the reaction efficiency by increasing the total surface area and dispersion angle of the alkaline components. First, numerical calculations using FLUENT are carried out to investigate $SO_2$ concentration distribution and thus to calculate $SO_2$ removal efficiency. So to attain the optimized spray conditions, then an electrostatic spraying system is set up and spray visualization is performed to show the effect of an electric field on overall droplet size. Next, the effect of an electric field on the concentrations of $SO_2$ is experimentally examined. Field strength is varied from -10 kV to 10 kV and configurations of conduction charging and induction charging are utilized. Consequently, the electrostatic removal efficiency of 501 increases about 30% with the applied voltage of ${\pm}10kV$ but is independent of polarity of the applied voltage. It Is also found that the conduction charging configuration results in higher efficiency of $SO_2$ removal that the induction charging configuration. Finally, the effect of slurry temperature on $SO_2$ removal is studied. The temperature influences on the electrostatic removal efficiency of $SO_2$.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.353-355
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• 2008

최근 석탄 가스화 기술은 화석연료인 석탄을 기존의 공해물질 발생을 90%이상 줄이면서 고효율로 활용할 수 있는 방법으로 각광받고 있다. 본 연구는 습식 석탄 가스화기에서 가스화의 핵심적인 요소인 버너의 분무 관계 분야에 대한 분무 특성 및 무화성능을 높일 수 있는 분무기의 구조 및 운전 조건 등을 제시 할 목적으로 분무 시 내부를 관찰 할 수 있는 아크릴을 이용하여 내부 혼합식 버너를 제작하였다. 미립화 특성을 파악하기 위하여 $O_2$/Fuel Ratio 및 버너의 내부 혼합 방식, 분사각도, 각 분사 높이에 따른 미립화 특성을 관찰하였으며, 입도 분석은 심파텍사의 입도 분석기를 이용하여 측정하였다. 내부 혼합식 버너의 입도는 분사 각도와 $O_2$/Fuel Ratio에 따라서 변화하는 경향을 나타냈으며, 공급되어지는 Fuel은 석탄 슬러리와 물을 이용하여 각각의 입도를 측정하였다. slurry의 공급량이 고정된 상태에서 산소 공급량이 증가함에 따라 미립화도는 증가하는 경향을 나타내었으며, 슬러리 공급량과 산소 공급량이 동일한 경우 버너의 분사 각도에 따라 미립화도가 다르게 나타나는 특성을 관찰하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권6호
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• pp.575-583
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• 2014

The flue gas desulfurization (FGD) process is currently the most effective process utilized to remove sulfur dioxide from stack gases of coal-fired plants. However, FGD systems use a lot of limestone as desulfurizing agent. In this study, we use limestone sludge, which is a by-product of the steel industry, to replace the desulfurizing agent of the FGD system. The limestone particle size is found to be unrelated to the desulfurizing rate; the gypsum purity, however, is related. Limestone sludge mixes with limestone slurry delivered at a constant rate in a desulfurizing agent with organic acid are expected to lead to a high desulfurization efficiency and high quality by-product (gypsum).

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.40-41
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• 2020

This study has resulted in the following findings. First, Using more than 30% of GBFS to replace FA enabled bleeding control through improved fluidity. Moreover, it has been confirmed that effective strength and proper quality can be achieved when it was applied as a backfilling material with higher early strength than the base material. Second, When using more than 30% of FNS to replace sand, it was found that adding 0.3~0.35 of the AE agent is effective for bleeding control through improved fluidity. Third, When using more than 30% of both GBFS and FNS in combination, it was found that adding 0.3~0.35 of the AE agent is effective for bleeding control through improved fluidity. Also, it was confirmed that proper mixing of 15~60% of GF secured the effective strength and desired quality as a refiller and joint filler material.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2021년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.72-73
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• 2021

In this study, the engineering characteristics of CLSM mixed with GBFS and GF were identified to review the applicability as a replacement material and further evaluate the recharge and field applicability as a joint filler material. First, Using more than 30% of GBFS to replace FA enabled bleeding control through improved fluidity. Second, When using more than 30% of FNS to replace sand, it was found that adding 0.25~0.35 of the AE agent is effective for bleeding control through improved fluidity. Third, When using more than 30% of both GBFS and FNS in combination, it was found that adding 0.3~0.35 of the AE agent is effective for bleeding control through improved fluidity. Also, it was confirmed that proper mixing of 15~60% of GF secured the effective strength and desired quality as a refiller and joint filler material.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.29-62
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• 2001

Based on the results from investigation of behaviour of pulverized fly ashes (PFA) at laboratory and field, the way how to reduce the environmental impacts to geotechnical practices Is considered and described. In order to reduce discharged industrial by-products, it should primarily be emphasized that an effort are made as much as possible not to put into homing. Secondarily, an effort must be made to increase amount of utilization to geotechnical engineering practices. In addition, from an environmental point of view, we should challenge to create innovative materials which are eligible for controlling other wastes and remedying contamination m soils by using industrial byproducts which belong to wastes This Is a new concept in which the polluting materials can be eliminated by making use of wastes. Based on the above-stated concept, the previous and possible utilization of PFA is classified into: (1 ) reclamation, embankment or backfill material, (2) light weight geo-material, (8) soil stabilization/improvement, and (4) environmental material. The reason why PFA, in particular, slurry PFA has been used and will possibly be used more widely is due to the fact that PFA has the advantages : (i) low specific gravity leading to a light weight geomaterial, (ii) high pozzolanic activity enhancing strength, especially due to cement addition, and (iii) spherical shape of particles producing isotropy and then pumpability. As well as the concept of reducing geo-environmental impacts, the present text mainly describes the successful results at laboratory and field which have been obtained by the authors. The most important issue hi application of byproducts including PFA for geotechnical practices is to prevent leakage of polluted substances from sedimentary deposits, ground and earth structures. As one of possible techniques far achieving this purpose, a method of washing off the polluted substances by hot water is described.