• 한국가스학회지
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• 제22권6호
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• pp.34-39
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• 2018

최근 탈석유 에너지 이행의 목표가 분명해지는 가운데 천연가스가 가교연료로서 주목받고 있다. 천연가스는 옥탄가가 높아 압축비를 높여도 노킹이 일어나지 않기 때문에 열효율과 출력을 두루 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 기존 내연기관 하드웨어 시스템에 천연가스 공급 시스템 적용을 비교적 용이하게 할 수 있다. 본 연구에서는 승용 가솔린 직분사 터보 엔진을 천연가스 포트분사식 터보 엔진으로 개조하여 터보가 작동되는 운전 영역에서 대상 엔진의 연소 및 성능을 종합적으로 측정 및 비교하였다.

• 전기화학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-12
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• 2019

암모니아 생산은 이전부터 비료, 식량과 관련되어 많은 연구가 이루어져 왔는데, 최근 신재생 에너지에 대한 관심이 커짐에 따라 암모니아 또한 에너지로서 내연기관이나 연료전지로 활용이 기대되어 더 많은 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 하지만 암모니아를 생성하기 위해서 하버-보쉬법을 사용하는데, 150-300기압과 $350-550^{\circ}C$ 이상의 높은 압력과 온도가 필요하므로 지구 에너지의 1-2%를 사용할 만큼 암모니아 생산에 많은 에너지가 소모되며, 주로 화석연료가 사용된다. 위와 같은 반응에 사용되는 에너지를 줄임으로 이산화탄소 배출량을 줄여 환경문제에도 대응할 수 있기 때문에 반응온도 및 압력을 줄이는 노력이 필요하다. 본 총설에서는 암모니아를 생산하기 위한 방법 중 특히 상온, 상압에서의 전기화학적 질소환원반응 결과들을 소개한다. 실험 결과뿐만 아니라 밀도범함수 계산을 통하여 전기화학적 질소환원반응 메커니즘 연구가 많이 되었으며, 더 많이 전기화학반응에 참여할 수 있도록 하는, 나노 와이어, 다공성 전극과 같은 나노구조화 전극설계에 대한 다양한 연구 결과들 또한 제시한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.205-211
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• 2021

Recently, it is necessary for study on renewable energy due to environmental pollution and fossil fuel depletion. Therefore, in this study, the filling temperature according to the nozzle geometry was evaluated based on the limit temperature specified in SAEJ2601 for charging hydrogen, a new energy. There are three types of nozzles, normal, angle and round, fixed the average pressure ramp rate at 52.5 MPa/min, and the injection temperature was set at 293.4 K. As a result, the lowest temperature distribution was found in the round type, although the final temperature did not differ significantly in the three types of nozzles. In addition, Pearson's coefficient was calculated to correlate the mass flow rate with the heat transfer rate at the inner liner wall, which resulted in a strong linear relationship of 0.98 or higher.

• 대한건축학회논문집:계획계
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• 제34권2호
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• pp.3-11
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• 2018

Korea has achieved a rapid economic development and with the increase in population and national income and the expansion of social and economic activities, energy consumption has rapidly increased too. Energy consumption per head has constantly increased and currently, power consumption per head is 7.5 times bigger than in 1985. Buildings occupy 25% of total energy consumption and especially, 50% of total energy is consumed for heating and cooling. In this situation, multi-family housing, which has constantly been increased, has an energy saving rate of 1.9%, which is the lowest level and this makes the government's energy policy for sustainable energy system development useless. Besides, energy consumption leads to secondary problems, such as air, water and marine pollution and heat pollution and wastewater/drainage and the increased use of fossil fuel is a fundamental reason for ozone layer destruction and global warming. Therefore, efficient energy consumption plans are required. This study aims to analyze energy performance in each block type of high-rise and diversified multi-family housing that accounts for 60% of all the housing forms, depending on the variations in stories through BIM-based energy simulation. For this study, four representative block types were selected, based on the multi-family floor plan, which is certified for energy performance evaluation and they were applied to the floor plan of a multi-family house that is scheduled to be built. Then BIM modeling was conducted from the fifth story to the 40th story at an intervals of 5 stories and based on the finding, energy characteristics of each block type and energy performance depending on the variations in stories were analyzed. It is considered that this would serve as objective data for block type and block story decision of energy performance-based multi-family housing.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제30권2호
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• pp.347-364
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• 2021

국내의 탄소중립 정책은 다분히 온실가스 감축정책 위주로 구성되어 있는 것에 반해 미국, 영국, 중국 등 탄소중립을 선언한 국가는 경제성장과 기후변화를 동시에 달성하겠다는 목표를 갖고 있다. 본 논문은 온실가스 배출의 넷제로를 의미하는 탄소중립 개념을 램지의 경제성장 모형에 포함함으로써 탄소중립 정책이 자본축적의 장기적 동태적 과정에 미치는 효과를 분석하였다. 아울러 지속가능한 경제성장을 달성하기 위한 이른바 하트윅 규칙을 내포하였다. 넷제로의 탄소중립이 자본과 소비 경로의 정상상태와 더불어 나타날 때의 정상상태 균형을 분석하였다. 분석 결과를 보면, 램지 모형에 탄소중립과 하트윅 규칙을 포함할 경우 자본의 축적이 저규모 수준에서 정상상태에 도달하는 것으로 나타났다. 또한 재생에너지 확대가 다수의 이해집단에 의해 지대추구 대상이 될 때에는 자본축적 규모가 보다 더 악화될 수 있기 때문에, 에너지 전환과정에 공정한 시장제도 설계가 중요함을 알 수 있다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권2_1호
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• pp.149-159
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• 2022

Biomass is material that is comprehensive of carbonaceous materials from plants, crops, animals, and algae. It has been used as one of heating fuel since the beginning the emergence of human beings. Since biomass is regarded as carbon-neutral energy source, it has recently been attracting attention as an energy source that can replace fossil fuels. The most widely applied field is distributed power generation, and a method of generating electric power by driving an internal combustion engine with syngas produced by gasifier is chosen. While the composition of the syngas produced in gasifiers changes depending on the air flowing into the reactor, commercialized gasifiers so far do not control the air flowing into the reactor. When the inner pressure in reactor increases, the air sucked into the reactor is reduced. That change of amount of air makes the composition of syngas varied. Those variations of composition of syngas cause the incomplete combustion hence the power output of engine drops, which is a critical weakness of the gasification technology. In this paper, to produce the uniformly composed syngas, PID control is applied. The result was shown when the amount of air into the reactor is supplied with the constant amount using PID control, the standard deviation of caloric values of syngas is around 2[%] of its average value. Meanwhile the gasifier without PID control has the standard deviation of caloric values is around 7[%]. Therefore, Adopting PID control to supply constant air to the gasifier is highly desirable.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.34-50
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• 2022

파리 기후 협약 이후 온실 가스 감축은 전세계적으로 가장 중요한 문제이다. 특히 상당한 온실 가스를 배출하는 교통 운송 부문의 화석 연료 감축이 시급하다. 본 논문에서는 이에 대한 대안으로 재생에너지원에서 생산된 전기 에너지로 수소를 생산하여 수소 자동차에 연료로 공급하는 그린 모빌리티 에너지 시스템의 경제성을 검토하였다. 시스템 설계에 필요한 재생에너지 발전, 수전해 통한 수소 생산, 수소 저장과 충전소 등 여러가지 결정사항들에 대해 9 가지 시나리오를 구성하여 그에 대한 최적 설계 및 운영 비용을 분석하였다. 본 연구에서 얻어진 경험은 현실적 수소 에너지 시스템을 구축하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 멤브레인
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• 제32권3호
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• pp.173-180
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• 2022

음용수 속 암모니아의 존재는 인간의 건강에 매우 해롭다. 농작물에서의 비료 사용, 산업 폐수, 화석 연료의 연소와 같은 활동으로 인해 가용성 암모니아는 지하수를 오염시킨다. 물에 존재하는 암모니아 농도가 낮더라도 해양생물 등의 수생환경을 훼손한다. 막 기술은 암모니아를 물로부터 효과적으로 제거하기 위한 매우 중요한 과정이다. 평평한 시트 막, 막 접촉기, 그리고 막 증류법은 암모니아를 제거하여 물을 정화하는 데 사용되는 방법들 중 하나이다. 막 접촉기는 막 증류법과는 달리 상변화 없이 액체와 가스 간의 또는 액체와 액체간의 질량 전달을 통해 암모니아를 제거하는 효율적인 공정이다. 다만 이 방법은 pH가 매우 높아 암모니아 제거에 비용이 많이 든다. 제올라이트는 우수한 이온 교환 능력을 가지고 있는데, 이는 암모니아와의 상호작용을 향상시켜 폐수로부터 흡착하는 능력을 향상시킨다. 제올라이트를 함유한 혼합 매트릭스 막은 암모니아 흡착 및 폐수로부터의 분리 효율을 향상시킨다. 이 리뷰에서는 위에서 소개된 내용이 자세히 논의될 것이다.

• 한국표면공학회지
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• 제55권1호
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• pp.32-37
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• 2022

In a carbon-zero social atmospher, research is underway to reduce the use of fossil fuels. Interest in cleaner energy sources and their storage system is growing, and among them, research on effective energy storage is being actively conducted. Energy storage system(ESS) can be divided into secondary batteries, fuel cells, and capacitors, and the superiority of energy density of secondary batteries has a dominent influence on the ESS market. However, as problems with secondary batteries, charge/discharge speed, safety, and deterioration of electrodes are being highlighted. In this study, an electrode for supercapacitor with superior charge/discharge speed and specific capacitance is manufactured. The manufactured spinel nickel cobalt electrodes had specific capacitances of 1018.8 F/g, 690.8 F/g, and 475.1 F/g at 1 A/g in 1 M KOH electrolyte, and shows a performance retention rate of 77.48%, 63.30%, and 58.16% after 2000cycles at 7 A/g.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권10호
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• pp.1325-1334
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• 2022

Global warming has accelerated in recent decades due to the continuous consumption of petroleum-based fuels. Cyanobacteria-derived biofuels are a promising carbon-neutral alternative to fossil fuels that may help achieve a cleaner environment. Here, we propose an effective strategy based on the large-scale cultivation of a newly isolated cyanobacterial strain to produce phycobiliprotein and biodiesel, thus demonstrating the potential commercial applicability of the isolated microalgal strain. A native cyanobacterium was isolated from Goryeong, Korea, and identified as Pseudanabaena mucicola GO0704 through 16s RNA analysis. The potential exploitation of P. mucicola GO0704 was explored by analyzing several parameters for mixotrophic culture, and optimal growth was achieved through the addition of sodium acetate (1 g/l) to the BG-11 medium. Next, the cultures were scaled up to a stirred-tank bioreactor in mixotrophic conditions to maximize the productivity of biomass and metabolites. The biomass, phycobiliprotein, and fatty acids concentrations in sodium acetate-treated cells were enhanced, and the highest biodiesel productivity (8.1 mg/l/d) was achieved at 96 h. Finally, the properties of the fuel derived from P. mucicola GO0704 were estimated with converted biodiesels according to the composition of fatty acids. Most of the characteristics of the final product, except for the cloud point, were compliant with international biodiesel standards [ASTM 6761 (US) and EN 14214 (Europe)].