• 대한기계학회논문집B
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• 제27권10호
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• pp.1489-1497
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• 2003

Aerosol charge neutralizers with various radioactive sources have been used to apply an equilibrium charge distribution to aerosols of unknown charge distribution. However, the performance of aerosol charge neutralizers is not well known, especially for highly charged particles. Measurements of highly charged particles are needed in air cleaning devices, e.g. electrostatic precipitator, bag filter with a pre-charger, and electrical cyclone. In this study, the particle charging characteristics of two different aerosol charge neutralizers were experimentally investigated for singly charged monodisperse particles and highly charged polydisperse particles. One has radioactive source of $^{85}$ Kr (beta source, 2 mCi) and the other has $^{210}$ Po (alpha source, 0,5 mCi). The air flow rate passing through each aerosol charge neutralizer was changed from 0.2 to 2.5 L/min. The results show that the charge distribution of singly charged monodisperse particles passing through the $^{85}$ Kr aerosol charge neutralizer is well agreed with the Boltzmann equilibrium charge distribution at an air flow rate of 0.3 L/min, However, it deviates from the equilibrium charge distribution when the air flow rates are 0.6, 1,0, and 1,5 L/min, On the other hands, the effect of air flow rate is insignificant for the $^{210}$ Po aerosol charge neutralizer. The non-equilibrium character in charge distribution of highly charged polydisperse particles passing through the $^{85}$ Kr aerosol charge neutralizer greatly depends on the air flow rate, however it is insensitive to the air flow rate for the $^{210}$ Po aerosol charge neutralizer.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1330-1338
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• 2011

Social activities of the elderly have been increasing as our society progresses toward an aging society. As their activities increase, so does the occurrence of falls that could lead to fractures. Falls are serious health hazards to the elderly. Therefore, development of a device that can detect fall accidents and prevent fracture is essential. In this study, we developed a portable fall detection system for the fracture prevention system of the elderly. The device is intended to detect a fall and activate a second device such as an air bag deployment system that can prevent fracture. The fall detection device contains a 3-axis acceleration sensor and two 2-axis tilt sensors. We measured acceleration and tilt angle of body during fall and activities of daily(ADL) living using the fall detection device that is attached on the subjects'. Moving mattress which is actuated by a pneumatic system was used in fall experiments and it could provide forced falls. Sensor data during fall and ADL were sent to computer and filtered with low-pass filter. The developed fall detection device was successful in detecting a fall about 0.1 second before a severe impact to occur and detecting the direction of the fall to provide enough time and information for the fracture preventive device to be activated. The fall detection device was also able to differentiate fall from ADL such as walking, sitting down, standing up, lying down, and running.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.371-374
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• 2012

본 연구는 "사이클론과 관성충돌 및 백필터의 제진원리를 일체화한 고효율 멀티 제진시스템의 최적화 설계를 위한 수치 해석적 연구(I) : 집진기 입구 최적화 설계"에 이은 일련의 연구로서 앞선 연구에서 도출된 사이클론부 하단 벤츄리(Venturi)에서의 강한 하향 기류의 가속에 따른 분진 재비산 가능성에 대한 추가적 검토를 위한 연구이다. 사이클론부를 통과한 기류가 상향 흐름으로 방향을 전환할때 좀 더 가속시켜 빠르게 곡률반경을 형성하여 조대 입자의 분리를 극대화시키기 위한 목적으로 사이클론부 하단을 벤츄리 형상으로 설계하였으나, 유동장 분석 결과 벤츄리를 통과한 처리가스 흐름이 가속되면서 호퍼 하단까지 약 4~5 m/s의 강한 하향 흐름을 형성하고 호퍼 하부의 말단 부근에서 상향 흐름으로 방향 전환을 하고 있는 것으로 예측됨에 따라 설계 의도와는 달리 벤츄리 설치시 호퍼 하단에 포집된 분진의 재비산을 예방하는데는 크게 역할을 하지 못하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.367-370
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• 2012

본 연구는 하나의 장치 내에서 "싸이클론-관성충돌-여과포 집진"이라는 다단 제진 단계가 동시에 이루어져 입경 분포별로 순차적인 제진이 가능한 멀티 집진기의 처리가스 제어 효율을 극대화시킬 수 있는 기류 흐름을 얻기 위한 최적화 설계 조건을 검토하는 것이다. 우선 1단계 제진 과정인 원심력을 이용하여 조대입자의 유선 이탈을 촉진시킬 수 있는 사이클론 유동을 최적화시키기 위한 집진기 입구 형상 설계 검토를 위해 수치 해석적 연구를 수행하였다. 그 결과, 멀티집진기 입구 형상을 일반적인 설계 방식인 접선 유입식으로만 설계한 것에 비해 선회류를 한번 더 가속화시킬 수 있는 가이드 베인을 추가로 설계한 경우 선회류의 pitch가 짧고 강하게 형성되어 사이클론부에서 조대입자의 유선 이탈을 촉진시키는데 매우 효과적인 것으로 예측되었다. 단, 사이클론부 하단 벤츄리 형상으로 인해 약 4~5 m/s의 강한 하향 흐름이 호퍼 하단까지 형성되고 있어 탈리 분진의 재비산 문제가 발생할 가능성이 크므로 벤츄리 형상 설치 유무에 대한 영향도 추가적으로 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.409-412
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• 2001

The high purity manganese oxides were made from the dust, generated in AOD process that produces a medium-low carbon ferromanganese and collected in the bag filter. Manganese oxide content in the dust was about 90%, and its phase was confirmed as Mn₃O₄. In the extraction of manganese, because of remaining amorphous MnO₂, the dust was reduced to MnO by roasting with charcoal. The pulp density of the reduced dust can control pH of the solution more than 4 and then Fe ion is precipitated to a ferric hydroxide. Because a ferric hydroxide co precipitates with Si ion etc, Fe, Si ion was removed f개m the solution. Heating made water to be volatized and nitrates was left in reactor Then nitrates were a liquid state and stirring was possible. Among the nitrates in reactor, only the manganese nitrate which have the lowest pyrolysis temperature pyrolyzed into β-MnO₂powder and NO₂(g) at the temperature less than 200℃. When the pyrolysis of manganese nitrate has been completed about 90%, injection of water stopped the pyrolysis. Nitrates of impurity dissolved and the spherical high purity β-MnO₂powders were obtained by filtering and washing. Mn₂O₃or Mn₃O₄ powder could be manufactured from β-MnO₂powder by controlling the heating temperature. Lastly, a manufactured manganese oxide particle has 99.97% purity.

• 산업기술연구
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• 제18권
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• pp.249-258
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• 1998

In this paper, we investigated the post-combustion removal of nitrogen oxide($NO_x$) and sulfur oxide($SO_x$) which is based on the gas to particle conversion process by the pulsed corona discharge. Under normal pressure, the pulsed corona discharge produces the energetic free electrons which dissociate gas molecules to form the active radicals. These radicals cause the chemical reactions that convert $SO_x$ and $NO_x$ into acid mists and these mists react with $NH_3$ to form solid particles. Those particles can be removed from the gas stream by conventional devices such as electrostatic precipitator or bag filter. The reactor geometry was coaxial with an inner wire discharge electrode and an outer ground electrode wrapped on a glass tube. The simulated flue gas with $SO_x$ and $NO_x$ was used in the experiment. The corona discharge reactor was more efficient in removing $SO_x$ and $NO_x$ by adding $NH_3$ and $H_2O$ in the gas stream. We also measured the removal efficiency of $SO_x$ and $NO_x$ in a cylinder type corona discharge reactor and obtained more than 90 % of removal efficiency in these experimental conditions. The effects of process variables such as the inlet concentrations of $SO_x$, $NH_3$ and $H_2O$, residence time, pulse frequencies and applied voltages were investigated.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1571-1578
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• 2015

전산유체역학(CFD)을 이용하여 산업체에 널리 적용되고 있는 충격기류형 탈진시스템의 탈진 특성을 규명하고, 그 성능을 향상시키기 위해 탈진부 유니트(unit) 형상을 개조한 경우의 탈진 성능을 비교하였다. 탈진부 각 형상에 대해 검토한 결과, 블로우 튜브에 노즐을 설치한 경우(Case 3)와 벤츄리에 이중 유입관을 설치한 경우(Case4, 5)가 현재 현장에서 널리 적용되고 있는 구조(Case 1)에 비해 우수한 것으로 예측되었다. 또한 최적 형상의 벤츄리를 설계하고, 이 벤츄리를 pilot plant에서 실험하여 현장 적용성을 분석하였다. 블로우 튜브와 본 연구에서 제안한 벤츄리를 조합한 시스템의 경우, 기존 시스템(블로 튜브만 사용한 경우와 블로 튜브와 벤츄리를 조합한 경우)에 비해 탈진 기류를 집중시키는데 매우 효과적인 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서 제안한 벤츄리를 장착하여 테스트한 결과, 산업 현장에서 사용 중인 상용 벤츄리를 사용한 경우 보다 탈진횟수 및 탈진시간이 많이 향상되는 결과를 보였다.

• 열처리공학회지
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• 제36권1호
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• pp.22-32
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• 2023

In general, when scrap is dissolved in an electric arc furnace, the amount of electric furnace steel dust (EAFD) generated is about 1.5% of the scrap charge amount, and the electric furnace steel dust collected by the bag filter is charged into the Rotary Kiln or Rotary Hearth Furnace (RHF), and the zinc component is recovered as crude zinc oxide, at which time a clinker of Fe-Base is generated. In this research, first, for the efficient resource conversion of electric furnace steel dust, a reduction and roasting experiment was conducted and the reaction kinetics was examined. As a result of the experiment, it was observed that the reduction and roasting reaction was actively conducted in the range of 1100~1150℃, and melting occurred in the range of 1250℃. In the past, this clinker was widely used as a roadbed material for road construction and an Fe-Source for cement production, but in recent years, it has been mainly reclaimed due to strengthening environmental standards. However, landfill treatment is by no means a desirable treatment method due to environmental pollution caused by leachate, expensive landfill costs, and waste of Fe resources. Therefore, in order to more actively recycle the Fe component in the clinker, first of all the clinker was pulverized into an optimal particle size, and anthracite and binder (starch) were added to the magnetic material obtained by specific gravity and magnetic separation for briquet. As a experimental results, it was possible to efficiently separate clinker as Fe component and other slag component by specific gravity and magnetic force. As a results of loading and dissolving the manufactured briquet clinker in an electric arc furnace, it was observed that the unit of power and production yield were clearly improved and the carbon addition effect in molten metal was also somewhat.

• 자원리싸이클링
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• 제9권4호
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• pp.16-27
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• 2000

본 연구에서는 기능성 자성재료의 원료분말을 분무배소법에 의해 제조하기 위하여 원료 용액을 효율적으로 미립화시킨 후 반응로 내로 분무시킬 수 있으며, 반응로 내부는 균일한 열분포를 이루어 열분해반응이 완전하게 진행 될 뿐만 아니라, 생성된 분말을 cyclone 및 bag filter 등의 포짐장치에서 효율적으로 포집할 수 있으며, 유해 생성가스를 청정시킬 수 있는 장치까지 포함하는 개선된 분무배소로 system을 제작하였다. 또한 본 연구에서는 불순물들을 다량 함유하고 있는 mill scale 및 ferro-Mirr을 산용액에 용해 시킨 복합 산용액의 pH를 4정도로 조절하여 용액 내에 존재하는 $SiO_2$, P 및 Al 등의 불순물들을 약 20ppm 이하로 감소시킴으로써 mill scale 및 ferro-Mn의 분무열분해를 위한 원료로의 재활용 가능성을 확인하였다. 원료용액인 정제된 복합 산용액을 nozzle을 통하여 분무배소로 내부로분무시킴으로써 Fe-Mn 계의 복합 산화물 분말을 제조하였으며, 반응온도, 원료용액 및 공기의 유입속도, nozzle tip 크기 및 원료용액의 농도 등의 주요 반응조건의 변화에 따른 생성분말의 특성 변화를 파악하였다. 생성된 분말들의 형상은 대부분의 반응조건에서 구형을 나타내고 있었으며, 조성 및 입도분포가 매우 균일하게 혼합된 형태로 나타남으로써 본 연구에 의해 제작된 분무배소로 system의 우수성을 확인할 수 있었다. 한편 본 반응조건 하에서 생성된 분말들의 결정입도가 대부분 약 100nm 이하으 초미립상태이면서 형상 및 입도분포가 매우 균일하다는 사실은 본 연구에서 제작한 분무배소, system을 이용함에 의해 Fe, Mn, Ni, Cu 및 회토류계 염화물로부터 초미립의 산화를 분말을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 반응분위기의 변화에 따라 초미립 순금속분말의 제조도 충분히 가능할 것으로 사료된다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권1호
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• pp.50-59
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• 2023

전기로에서 고철(Scrap)의 용해과정에서 발생되는 분진량은 고철장입량의 약1.5%정도이며, 주로 백필터(Bag Filter)에서 포집된다. 전기로 제강분진의 주요한 구성원소인 아연(Zn)과 철(Fe)중에서 아연성분은, 제강분진에 탄소계의 환원재(코크스, 무연탄)와 석회석(C/S제어)을 첨가하여 Pellet형태로 가공한 후에 반응로(Rotary Kiln 또는 RHF)에 장입하여 환원, 휘발, 재산화의 단계적인 세부반응을 거쳐서, 60wt%Zn을 함유한 조산화아연(Crude Zinc Oxide)으로 회수된다. 한편 제강분진 중의 철(Fe)성분은, Fe-Base의 Clinker(2차부산물)라고 하는 고형물의 형태로 반응기로부터 배출된다. 기존의 Fe-Clinker의 처리방법은, 각국의 상황에 따라서 다양한 방안들이 시행되고 있는데, 대표적인 처리방법으로는 매립, 재활용(로반재, 콘크리트용 골재, 시멘트제조용 Fe-Source), 그 외에 다양한 처리방법들이 있다. 이들 방법들 중에서 매립의 경우는, 침출수에 의한 환경오염, 고가의 매립비용, Fe자원의 낭비 등의 이유로, 결코 바람직한 처리방법이라고 할 수는 없다. 그러나 Fe-Clinker중의 Fe성분을 전기로를 이용하여 직접적으로 재활용하는 방법에 대한 연구결과는 거의 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 Fe-Clinker중의 Fe성분을 보다 적극적으로 회수하기 위한 방법으로서, 먼저 Fe-Clinker를 분쇄하고 이어서 비중선별과 자력선별을 순차적으로 실시하여, Fe-성분이 농축된 조분(Coarse particle, >약10㎛)과 슬래그성분을 주로 함유한 미분(Fine particle, <약10㎛)으로 분리하였다. 이렇게 분리한 조분에 탄소계 환원제(코크스, 무연탄)와 점결재(전분)를 첨가하여 단광 Clinker를 제조하여, 전기로에 고철을 장입할 때에 소량(1~3wt%)의 단광Clinker를 함께 장입하여, 단광Clinker의 첨가재(가탄재, Fe-Source, 발열재 등으로서의 역할)로서의 사용가능성을 조사하였다. 그 결과, 비록 소량이지만, 전력원단위와 생산수율이 다소 향상되는 효과를 나타내었으며, 용융금속에 대한 가탄효과도 확인할 수 있었다.