• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.25-33
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• 2018

화석 연료의 고갈과 온난화 현상으로 인해 새로운 에너지원에 대한 관심이 급증하고 있다. 그 중에서 바이오가스는 유기성 폐기물 및 바이오매스를 혐기성 소화과정인 가수분해(hydrolysis), 산발효(acidogenesis), 유기산발효(acetogenesis), 메탄발효(methanogenesis)의 단계를 거쳐 발생되기 때문에 친환경적인 에너지자원으로 각광받고 있다. 그러나 바이오가스는 기존의 정제설비로는 제거할 수 없는 높은 미세분진 및 수분 함량으로 인해, 직접연소, 도시가스, 자동차용 연료 등 효율적인 이용을 위해서 정제시스템이 필요하다. 따라서 본 연구는 미세분진과 수분을 동시에 제거할 수 있는 정제과정의 전처리 방법으로써 원심력을 이용하는 냉각공정을 설계하였다. 원심력을 이용하여 분진을 제거하는 Cyclone 내 외부에 열교환기와 ID fan을 구성하여 주입되는 가스를 어는점 이하로 냉각시킴으로써 물안개를 형성시켜 분진입자를 제거하고, 일부 가스를 ID fan을 이용하여 재순환시켜 제거하는 고효율 냉각제어공정을 개발하였다. 수분제거는 유량(25~150L/min) 및 상대습도(60~95%)의 조건에서 시험하였다. 수분제거율은 상대습도 $95{\pm}5%$일 때 평균 80.8%, 입자제거율은 입자크기 $2.5{\mu}m$에서 평균 99.78%의 제거효율을 보였고, 수분과 입자의 동시제거효율은 수분 70.86%, 입자 99.67%의 평균값을 보여주었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권3호
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• pp.381-389
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• 2015

본 연구에서는 반탄화된 낙엽송 칩을 분쇄한 후 그 입자를 이용한 펠릿성형에서 함수율과 입자크기의 영향을 반탄화 조건($220^{\circ}C$-50분, $250^{\circ}C$-50분, $250^{\circ}C$-120분)에 따라 조사하였다. 반탄화 후 함수율은 0.69~1.75%로 반탄화 처리전의 5.26%보다 낮았으나, 회분이나 발열량은 증가하였다. 또한 반탄화에 의한 중량감소율은 크게 증가하였는데 이는 헤미셀룰로오스의 분해가 활발하게 일어났기 때문으로 생각된다. 반탄화 낙엽송 칩에 포함된 탄소함량은 반탄화 처리 전 낙엽송 칩과 비교하여 증가하였으며 수소와 산소함량은 감소하였다. 반탄화 낙엽송 칩에 포함된 리그닌과 글루칸 함량은 반탄화 정도가 증가할수록 증가하였으며 헤미셀룰로오스는 감소하였다. 반탄화 칩을 분쇄하여 입자크기분포를 비교한 결과 높은 반탄화 조건은 낮은 반탄화 조건에서보다 1 mm 이하의 미세분 함량이 높았고 $500{\AA}$ 이상의 macropore가 생성되었다. 반탄화 분쇄 입자를 이용한 펠릿성형 과정에서 입자크기와 관계없이 반탄화 분쇄 입자의 함수율이 증가할수록 투입된 반탄화 분쇄 입자가 받는 압력은 감소하였으며 펠릿길이는 증가하였다.

• 한국가금학회지
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• 제20권3호
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• pp.141-149
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• 1993

현 단계에서 우리의 양계농은 효율적인 계분건조기의 개발을 절실히 필요로 하며, 이를 위한 설계 및 개발에 필요한 계분의 물성 및 건조특성의 구명이 또한 시급한 선결과제로 대두되고 있다. 이와 같은 시대적 요청에 따라 본 연구는 다음과 같은 목적을 가지고 연구를 수행하였다. 1. 환경공해의 주원인인 계분의 비료화 적정처리를 위한 계분건조기의 설계 및 개발에 필요로 하는 계분의 건조특성을 구명한다. 2. 이를 위하여 시작기를 제작하고 시작기의 건조특성과 성능을 분석하고 발전방향을 제안하는 데 있다. 상기와 같은 연구목적을 달성하고자 본 연구에서는 시작기를 제작하였으며, 1992년 3월 13일과 14일 양일에 걸쳐 시작기를 이용하여 건조시험을 3회 실시하였다. 시험결과의 분석에 따라 다음과 같은 결론을 유도할 수 있겠다. 1. 시작기는 계분건조작업을 연속적으로 아무런 문제없이 수행할 수 있었으며, 건조작업 중에 배기가스로부터 예상되는 악취의 발생은 감지하기가 어려울 정도의 수준으로 나타났으므로 대기오염 공해는 문제가 되지 않을 것이 예상되었다. 2. 비료로서의 가치 및 영양적 가치를 지닌 계분의 건조특성을 보면, 함수율 80%에서 50%까지는 1단계 항률건조를 하며, 그 후 50%에서 40%까지는 1단계 감률건조를 한다. 다시 40%에서 23%까지 2단계 항률건조가 있고, 그 뒤에 2단계 감률건조가 있다. 3. 일반적으로 물 1kg을 제거하는데 필요한 소요열량을 2,512kJ/kg(600kcal/kg)로 계산하여 건조기를 설계하면 적정설계를 할 수 있겠다. 4. 계분의 건조에 따른 성분변화를 분석하고자 실험실에서 건조에 사용된 생계분의 샘플을 사용하여 함수율 70%, 30%, 15%, 0%로 건조하여 각각의 성분변화를 분석하였다. 5. 함수율 79.2%의 생계분을 건조할 때, 시작기에 의하여 건조된 계분의 최종함수율은 건조조건의 변화에 따라 38.7~57.9%의 범위를 나타났으며, 이때의 건조작업능률은 189.8~197.0 kg/h로 분석되었다. 6. 건조작업 중에 소요되는 전력은 9.5~19.3 Wh/kg이었으며, 연료효율 6.9~9.3kg-$H_2$O/L와 열효율 50.2~65.1%에 의한 수분증발량은 124.0~125.4 kg-$H_2$O/h 로 나타났다. 7. 건조기의 열효율을 70%를 기준으로 평가한다면, 시작기의 열효율은 조금 낮은 수준이며, 열관리 계통의 개선을 필요로 하였다. 8. 제작된 계분건조기의 시작기를 15,000수 규모의 양계농장에서 사용한다면 관행의 계분처리 방법에 비하여 약 590,700(원/월)의 비용을 절감할 수 있을 것으로 추정되었다

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.375-378
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• 2014

In this study, we carried out torrefaction experiment using PKS(Palm Kernel Shell), and Bagasse as a raw material of oversee of herbaceous biomass and using waste wood and logging residue as a raw material of domestic of woody biomass. And then, by analyzing the physical & chemical properties, we investigated the characteristics as a fuel. By using the result of thermo gravimetric analysis, the biomass residue was torrefied for 30 minutes at a temperature range of $250-350^{\circ}C$ in anaerobic condition. As a result, torrefied materials of moisture content are lower than raw, but of fixed carbon, calorific value and ash are higher than raw.

• 항공우주기술
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• 제9권2호
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• pp.98-104
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• 2010

대기 중의 수증기는 가스터빈엔진의 주요성능에 많은 영향을 끼친다. 습공기의 영향은 기온 및 기압이 높은 여름철 해면 고도, 높은 비행 마하수 그리고 낮은 엔진 회전수에서 이 더욱 두드러진다. 이러한 습공기 유입에 따른 가스터빈 엔진의 성능변화의 정도를 살펴보고자 가스터빈 시뮬레이션 프로그램(GSP)과 200lbf 급 초소형 터보제트 엔진의 고공환경 성능시험을 통해 습도가 엔진성능에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 고공환경 엔진시험을 통해, 건공기 유입에 비해 습공기 유입 시 순추력에서 2.826% 낮게, 비연료소모율에서 1.325% 높게 측정되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권6호
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• pp.703-719
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• 2017

Miscanthus had a higher lignin content (19.5 wt%) and carbohydrate (67.6 wt%) than other herbaceous crops, resulting in higher pellet strength and positive effect on combustion. However, miscanthus also contains a high amount of hydrophobic waxes on its outer surface, cuticula, which limits the pellet quality. The glass transition of lignin and cuticula were related to forming inter-particle bonding, which determined mechanical properties of pellet. To determine the effects of surface waxes, both on the pelletizing process and the pellet strength were compared with raw and extracted samples through solvent extraction. In addition, to clarify the relationship between pellet process parameters and bonding mechanisms, the particle size and temperature are varied while maintaining the moisture content of the materials and the die pressure at constant values. Furthermore, kraft lignin was employed to determine the effect of kraft lignin as an additive in the pellets. As results, the removal of cuticula through ethanol extractions improved the mechanical properties of the pellet by the formation of strong inter-particle interactions. Interestingly, the presence of lignin in miscanthus improves its mechanical properties and decreases friction against the inner die at temperatures above the glass transition temperature ($T_g$) of lignin. Consequently, it could found that the use of kraft lignin as an additive in pellet reduced friction in the inner die upon reaching its glass transition temperature.

• 한국추진공학회지
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• 제24권2호
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• pp.14-27
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• 2020

본 연구는 점화제와 지연제에 대한 시차 주사 열량 측정법을 통하여 반응 속도식 및 발열량을 추출하여 노화에 따른 반응 특성을 분석하기 위한 정밀 수치계산을 수행하였다. 연소 실험을 수행하여 수분이 관여된 노화에서 점화제와 지연제에서 명확한 연소 중단을 확인하였다. 이 결과를 수치계산과 비교하여 노화가 점화제와 지연제 전반에 성능 감소 및 오작동 요인으로 작용됨을 확인하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제9권1호
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• pp.81-88
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• 2000

Every year, 1.1 million tons of rice-hull are produced in South Korea by the by-product in pounding rice. But they has mainly been utilized as a fuel, agricultural compost and moisture proofs. So, it's very valuable to use waste rice-hull for activated carbon manufacture. SiO2 content was the highest among inorganics in rice-hull. Therefore, the SiO2 extraction experiments were carried out under the various conditions of pH 9 to 14, reaction time from 2 to 24 hrs and various temperature of 20 to 100℃. The results showed that increase in pH and temperature enhanced SiO2 extraction from the carbonized rice-hull. The surface area of the carbonized rice-hull indicating activated carbon adsorption capacity was very small as 178∼191 m2/g at first. However, it was increased to 610∼675 m2/g when extracted in alkali solution at 100℃. When the mixing rate of carbonized rice-hull and NaOH was 1:1.5, iodine No. and surface area of activated rice-hull during 10 min at 700℃ were 1,650 mg/g and 1837 m2/g, respectively. Subsequently, an activated carbon with specific surface area of 1,300∼1,900m2/g was manufactured in a short contact time of 10∼30 min with a mixing rate of 1:1.5 in carbonized rice-hull and NaOH, and iodine No. and specific surface area increased as the amount of SiO2 removal increased.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제39권2호
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• pp.96-100
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• 2014

Purpose: The objective of this study was to develop a classification index and the grade levels for a five-grade energy efficiency classification of agricultural dryers in Korea. Methods: The classification index and the grade levels were determined by using the performance test data published by the FACT over the last eight years to reflect a state of the art technology for agricultural dryers in Korea. The five grades were designed to have the classified dryers distributed normally over the grades with 15% for the $1^{st}$ grade, 20% for the $2^{nd}$ grade, 30% for the $3^{rd}$ grade, 20% for the $4^{th}$ grade and 15% for the $5^{th}$ grade. Results: The classification index was defined as the total amount of fuel and electrical energy consumed per 1% of the wet basis moisture content evaporated from a unit mass of grain or agricultural crops during the drying process: 1 MT of paddy rice for grain dryers and 1 kg of red pepper for agricultural crop dryers as the standard mass. Conclusions: The grade levels for the five-grade energy efficiency classification of grain dryers, kerosene dryers, and electric dryers were proposed in terms of the classification index value.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.433-437
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• 2010

가을철 산불조심기간 중 영동지방(동해, 삼척) 침엽수림에 대하여 임분밀도별(소임분 800본/ha, 중임분 800-2000본/ha, 밀임분 2000본/ha 이상) 직경별 지표연료를 0.6cm 이하, 0.6~3.0cm, 3.0~6.0cm, 6.0cm 이상에 대하여 연료습도 변화를 실측한 결과 0.6cm 이하의 경우소임분은 3일차 되는 날 중, 밀입분은 4,5일차에 산불 초기 발화위험성이 나타났으며, 0.6~3.0cm의 경우 강우 익일 후 62-75%의 높은 연료습도를 보이고 있었으며, 소임분은 강우 후 5일차에 산불 초기발화 위험성이 시작되었다. 0.6~3.0cm의 경우 강우 익일에는 75-98%의 연료습도를 나타냈고, 소임분의 경우 6일차에 산불 초기발화 위험성이 시작되었다. 6.0cm 이상의 경우는 6일이 경과하여도 임분별 35-50%의 연료습도를 유지하고 있어서 산불 초기발화 위험성이 적은 것으로 조사 되었다.