• 신재생에너지
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• 제2권2호
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• pp.60-68
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• 2006

소수 station의 수소분리정제를 위한 compact형 PSA 공정을 연구하였다. 기존 PSA 공정의 흡착탑이 차지하는 시스템의 공간을 줄이기 위하여 하나의 흡착탑 안에 다른 흡착탑을 넣어 흡착탑이 차지하는 공간을 최소화하였으며, 흡착탑 간의 열교환이 효과적으로 일어나도록 설계하였다. 수소 혼합물에 대한 활성탄으로 충진된 dual bed에서의 수소 혼합물에 대한 흡/탈착 동특성 실험을 실시하였으며, 시간에 따른 농도와 온도의 변화를 측정하였다. 수소 혼합물로는 $H_2/CO/CH_4/CO_2$ (69:2:3:26 vol.%) 를 사용하였으며, 흡착유량은 7LPM, 흡착압력은 9atm 조건에서 운전하였다. Inner bed와 outer bed의 성능은 각각의 열전달 특성의 차이로 인하여 다르게 나타났으나, 단일탑의 동특성보다는 우수한 성능을 보이고 있었다. 따라서 개발된 dual bed는 적은 부지를 차지하면서도, 보다 우수한 수소 분리 성능을 보일 수 있는 PSA 공정에 응용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.5-8
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• 2006

수소 station에서 수소분리정제를 위한 compact형 PSA 공정 설계를 위하여 활성탄으로 충진된 dual bed의 흡착동특성을 연구하였다. 기존 PSA 공정의 흡착탑이 차지하는 시스템의 공간을 줄이기 위하여 하나의 흡착탑 안에 다른 흡착탑을 넣어 흡착탑이 차지하는 공간을 최소화하고, 흡착탑 간의 열교환을 효과적으로 할 수 있도록 고안하였다. 수소 혼합물에 대한 dual bed에서의 흡착, 탈착 실험 실시하였으며, 시간에 따른 농도와 온도의 변화를 측정하였다. 수소 혼합물로는 $H_2/CO/CH_4/CO_2$ (69:2:3:26vol.%)를 사용하였으며, 흡착유량은 7LPM, 흡착압력은 9atm 조건에서 운전하였다. Inner bed와 outer bed의 수소 농도 파과곡선의 형태에 있어 차이를 보였으며, 이는 각 탑에서 열교환 효과로 인한 내부 온도 차이에 기인하여 발생하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권1호
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• pp.82-87
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• 2008

Methane의 부분산화에 의하여 일산화탄소를 발생시키고 이를 이용하여 온실가스로 알려져 있는 $N_2O$를 분해시키기 위한 이중 촉매 반응시스템의 반응 특성을 살펴보았다. 일산화탄소를 발생시키기 위한 제1 반응기의 조건은 Co-Rh-Al (1/0.2/1) 촉매를 사용할 때 $500^{\circ}C$의 온도에서 methane과 산소의 비율이 5:1이고 GHSV $8,000h^{-1}$ 일때 가장 적합하였다. 제1 반응기에서 methane을 부분산화시켜 얻은 혼합 가스를 사용하는 이중 반응시스템에서 제2 반응기에 촉매로 Co-Rh-Al(1/0.2/1)과 Co-Rh-Zr-Al(1/0.2/0.3/1)을 사용한 경우 Co-Rh-Al(1/0.2/1) 촉매를 사용한 single bed system 보다 $250^{\circ}C$ 이하의 저온에서 우수한 분해성능을 나타내었다. 두 경우 모두 $250^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 $N_2O$가 100% 분해되었다. 또한, 제2 반응기에서 $N_2O$ 분해성능은 NO의 존재 유무에 관계없이 산소의 농도가 증가할수록 감소함을 보여주었다. 다만 NO가 존재할 경우 산소의 농도가 10,000 ppm 이하일 때 100% 분해율을 보이며 그 이상일 경우 급격히 감소하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.118-121
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• 2007

수소 스테이션의 수소분리정제를 위한 Compact 형 PSA를 연구하였다. 수소 스테이션의 공정과정 중에서 수소 분리를 위한 PSA 장치는 에너지효율면에서 장점을 가지고 있지만 부피가 커서 많은 부지를 차지하는 단점이 있다. 수소 PSA의 이러한 단점을 줄이기 위하여 하나의 흡착탑 안에 다른 흡착탑을 넣는 Dual bed 형태의 Compact형 수소 PSA공정을 연구하였다. Compact형 수소 PSA는 하나의 bed안에 다른 하나의 bed를 넣음으로써 시스템이 차지하는 부피를 줄이는 한편, inner bed와 outer bed사이의 열교환 효과가 나타나기 때문에 그 효율을 높일 수가 있다. Compact형 Dual bed는 활성탄으로 충진하였고 공급 기체로는 4성분 수소 혼합물 ($H_2/CO/CH_4/CO_2$, 69:2:3:26 vol.%)를 사용하였다. 흡착탑의 동특성을 알아보기 위하여 공급유량 7LPM, 흡착압력 9atm의 조건으로 파괴 실험을 수행하였다. 또한, Compact형 흡착탑의 열교환 효과가 PSA공정에 미치는 영향을 보고자 한 쪽 탑에서 흡착을 할 때, 다른 탑에서 탈착이 일어나는 실험을 하였다. 그리고 P/F ratio에 따라 Compact형 PSA 공정 실험을 하고 Compact형 흡착탑과 같은 부피의 일반 두 탑 PSA 공정을 시뮬레이션 값과 비교함으로써 Compact형 PSA의 성능을 알아 보았다. 그 결과 Dual bed PSA는 작은 부피를 차지하는 장점뿐만 아니라 열적 효과로 인하여 기존의 단일 흡착탑 PSA에 비하여 보다 높은 효율을 나타내면서 우수한 수소 분리 성능을 보여주었다.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.214-225
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• 2016

목재 바이오매스를 이용한 가스화 공정은 고열량의 합성가스를 통해 알콜류, SNG 등 다양한 에너지 자원으로 변환시킴으로써 자원의 재순환에 기여할 수 있으며, $CO_2$ 등의 온실가스를 감소시킴으로써 지구온난화 방지에 기여할 수 있다. 본 연구에서는 이중유동층 가스화기에 목재 바이오매스를 투입하여 가스화기의 최적운전 조건을 도출하고, SNG 생산효율을 검증함으로써 이중유동층 가스화기에 대한 국내 상용화 기반을 마련하고자 하였다. 목재 바이오매스에 대한 가스화기의 최적 운전조건 도출 결과, 운전온도 $826^{\circ}C$에서 Steam 투입량 1,334g/hr, Air 투입량 5.56L/min일 때 탄소전환율이 81%로 확인되었으며, SNG 생산을 위한 $CH_4$가스 농도를 확인한 결과, 92%로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.459-472
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• 2001

모형실험장치를 이용하여 심층여과지에 대한 여층구성별 여과효율 평가를 통해 여과지 설계시의 여층구성에 대한 기초자료를 제공하는 것이 본 연구의 목적이다. 여과지속시간에 따른 손실수두 발달특성을 보면 여과초기의 수두손실은 이중여재 여과지가 높지만 탁질 억류에 의한 수두손실의 증가는 완만하여 여과속도 180 m/day의 동일한 여과속도를 적용하였을 경우, 조림심층 모래여과지에 비해 단위정수생산량이 30-40% 정도 증대되는 것으로 나타났다. 여과수질은 각각 여과속도 180 m/day, 240 m/day로 운전한 결과 여과속도에 관계없이 모두 0.1 NTU 이하를 나타내어 만족하는 여과수질을 보였다. 그러나 여과초기 탁질 누출 특성을 보면 상대적으로 조립심층 모래여과지의 누출 경향이 크게 나타났고, 여과속도 240 m/day로 증대됨에 따라 그 경향은 보다 뚜렷하게 나타났다.

• Carbon letters
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• 제2권2호
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• pp.113-119
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• 2001

The advanced method for $CO_2$capture is currently one of the most important environmental issues in worldwide and it is therefore necessary to have available technologies, which minimize the discharge of $CO_2$ including Carbon-14 from nuclear facilities into the atmosphere. A key aspect of this work is to provide the technically principal data required to improve a $CO_2$ removal system for the utilization of regenerative sorbent use, specifically include suggestions regarding its modified column design (parallel dual-bed assembly), stop-restart operation and the economic feasibility of sorbent use. The removal performance of soda lime and the effects of relative humidity (RH) and packing bed-depth (BD) on $CO_2$ removal were investigated. In a single-bed, it revealed that the utilization of soda lime for $CO_2$ removal at line velocity of 13 cm/sec and bed depth of 12 cm increased with the increased relative humidity up to 85%. However, in the parallel dual-bed assembly applied with the stop-restart operation, a maximum utilization rate of soda lime for $CO_2$ removal was obtained even at 55% of RH and 8 cm of BD, specifically the utilization rate of soda lime by using this $CO_2$ removal assembly was about two-fold superior to that in a single-bed.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.163-167
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• 2007

은 촉매는 과산화수소 촉매분해에 많이 사용되지만, 상온에 시동이 어렵고 높은 온도에 적용하기 곤란하다. 본 논문에서는 은이 가지고 있는 단점을 극복하기 위해 기화기와 고온 촉매 베드로 구성된 이원 촉매 베드에 대한 연구를 수행하였다. 백금을 기화기 촉매로, perovskite 구조를 가지는 촉매를 고온 촉매로 선정하였고, 가스발생기를 이용한 시험을 통해 상온에서 예열이 없이도 시동이 가능함과 고온에서 안정적으로 작동함을 보여주었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권2호
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• pp.121-130
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• 2024

Many foundation projects are built on red-bed soft rocks, and the damage evolution of this kind of rocks affects the safety of these projects. At present, there is insufficient research on the damage evolution of red-bed soft rocks, especially the progressive process from mesoscopic texture change to macroscopic elastoplastic deformation. Therefore, based on the dual-porosity characteristics of pores and fissures in soft rock, we adopted a cellular automata model to simulate the propagation of these voids in soft rocks under an external load. Further, we established a macro-mesoscopic damage model of red-bed soft rocks, and its reliability was verified by tests. The results indicate that the relationship between the number and voids size conformed to a quartic polynomial, whereas the relationship between the damage variable and damage porosity conformed to a logistic curve. The damage porosity was affected by dual-porosity parameters such as the fractal dimension of pores and fissures. We verified the reliability of the model by comparing the test results with an established damage model. Our research results described the progressive process from mesoscopic texture change to macroscopic elastoplastic deformation and provided a theoretical basis for the damage evolution of these rocks.

• 재활복지공학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.29-35
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• 2017

기존의 가정용 요양침대는 매트리스 지지판(mattress support platform) 하부에 설치된 복잡한 기구부로 인해 저상화 실현이 어려웠다. 본 논문에서는 등판과 다리판의 각도를 조절하면서도 저상화가 가능한 요양침대의 구동 메커니즘을 제안한다. 등판과 다리판의 메커니즘은 듀얼 모터(dual motor)를 적용하고, 최적화 기법으로 설계변수를 결정하였다. 승강 메커니즘은 풀리(pulley)구조를 적용하여 제한된 구동기의 가동범위를 최대 두 배까지 높일 수 있도록 설계하였다. 건강한 5명의 피험자($24.4{\pm}0.5$세)가 방바닥에서 240mm의 저상 프로토타입 요양침대와, 600mm의 일반적인 높이의 침대에 올라갈 때의 그 이동 거리를 측정하여 저상화 침대에 대한 유효성을 평가하였다. 그 결과 저상 요양침대를 사용할 때의 이동 거리는 기존 높이의 침대에 비해 평균 38% 작았다. 이것은 저상요양침대가 고령자의 신체적 부담을 줄여주며, 일반침대보다 일상생활 지원에 효과적이라는 것을 보여주었다.