• 청정기술
• /
• 제20권3호
• /
• pp.321-329
• /
• 2014

본 연구에서는 고수분 저등급 석탄을 저수분 석탄으로 만들기 위하여 실험실 규모의 회분식 스팀 유동층 건조기를 사용하여 수분이 약 26%함유된 인도네시아산 저등급 석탄을 5% 이하로 건조하였다. 일반적으로 이산화탄소 포집 및 저장기술(carbon capture and storage, CCS)은 $CO_2$를 재생하는 공정에서 $100{\sim}150^{\circ}C$의 스팀과 $CO_2$혼합가스를 배출한다. 이때 배출되는 가스의 열을 사용하여 저등급 석탄을 건조하는 것이 본 연구의 최종 목적이다. 이를 위하여 본 연구에서는 건조의 열원으로 스팀을 사용하고, 유동화 가스는 $CO_2$를 사용하여 저등급 석탄을 건조하였다. 연구에 사용한 스팀의 유량은 0.3~1.1 kg/hr, 온도는 $100~130^{\circ}C$, 석탄의 층높이는 9~25 cm로 변화시켰다. 건조 후 석탄의 특성 변화는 공업분석, 발열량분석 그리고 입자크기 분석을 통하여 확인하였다. 변수 실험을 수행한 결과 원탄의 건조속도는 스팀의 유량과 온도가 증가함에 따라 증가하였고, 층높이가 감소할수록 건조속도가 증가하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.383-388
• /
• 2019

개선된 열탄소환원법으로 합성된 금속불순물함량 1 ppm 이하의 고순도 SiC 미립 분말을 이용하여 2,100℃ 이상고온의 RF 가열 PVT 장치에서 SiC 단결정을 성장시켰으며, In-situ x-ray 이미지 분석을 통해 성장과정 중 분말의 승화거동 및 단결정 성장거동을 관찰하였다. SiC 분말은 단결정 성장의 공급원으로 온도가 높은 외곽 부분부터 소진되고 graphite 잔여물이 남았다. 성장 중 원료의 흐름은 가운데 부분으로 집중되었으며 SiC 단결정의 성장거동에도 영향을 미쳤는데, 이는 미립분말로 인한 도가니 내부 온도분포 차이가 원인으로 예상되었다. 단결정 성장이 완료된 후, 단결정 잉곳을 1 mm 두께의 단결정 기판으로 절단하고 또한, 잉곳에서 얻어진 단결정 기판은 전반적으로 짙은 황색의 4H -SiC가 관찰되었으며, 외곽에 일부 발생한 다결정은 시드결정을 시드홀더에 부착하는 과정에서 혼입된 기포층과 같은 불순물 혼입이 원인으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권12호
• /
• pp.1367-1372
• /
• 2014

전세계적으로 환경문제에 대한 위기의식이 고조됨에 따라 운송산업 분야에서는 차체경량화를 통해 이와 같은 문제를 해결하고자 하였다. 차체경량화의 방법으로써 보론강을 $900^{\circ}C$이상의 온도에서 가열한 후, 성형과 동시에 냉각하여 1500 MPa 이상의 강도를 얻을 수 있는 핫스탬핑 공정이 제시되고 있다. 하지만 핫스탬핑 공정에 일반적으로 사용되고 있는 보론강의 레이저 용접성에 대한 연구결과는 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 보론강의 레이저 용접특성을 조사하기 위해 레이저 매개변수에 대하여 기초적 연구를 실시하였다. 실험결과, 실드가스에 대한 매개변수의 최적의 조건은 $Q=20{\ell}/min$, ${\alpha}=40^{\circ}$, d = 20 mm, l = 0 mm이며, 맞대기 용접부의 경도는 용접부에서 마르텐사이트 형성으로 인해 급격하게 상승하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제7권2호
• /
• pp.57-64
• /
• 1999

본 연구는 고온호기발효법에 의해 미세조류(부영양화호에서 회수한)를 처리할 경우, 처리조건의 변화에 따른 지구온난화가스의 발생특성을 살펴, 가스억제를 위한 효과적 처리조건을 검토하는 것이다. 회분 및 연속실험을 실시하여, 이하의 결과가 얻어졌다. 회분실험에서는 폐식용유의 첨가유무 및 공기주입량에 따른 발효효과를 검토했다. 폐식용유 첨가의 경우, 발열량의 증가에 따라 처리물질의 수분증발에 효과적 이었다. 또 공기주입량의 변화에 따라, 유기물제거는 공기량이 100ml/min일 때 가장 효과적이었고, 발생가스중 $CO_2$는 실험초기에만 영향을 받았고, $N_2O$는 실험중 전혀 영향을 받지 않았다. 또 $CH_4$는 공기공급이 부족한 초기에 검지 되었으나, 그 후 발생되지 않았다. 연속실험에서 공기량을 100ml/min에 고정한 후,고분자응집제의 첨가유무 및 수분조정제의 종류에 따른 가스발생특성을 비교 검토했다. $N_2O$는 고분자응집제(PAC) 첨가 및 수분조정제의 종류에 의해 가스발생량에 영향을 받지 않았으나, $CO_2$의 경우는 약간의 영향을 받았다. $CH_4$는 검출되지 않았다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권12호
• /
• pp.1367-1373
• /
• 2011

본 연구에서는 천연냉매를 적용한 압축/흡수식 하이브리드 고온제조 히트펌프를 실험적으로 연구한 결과를 제시하였다. 압축/흡수식 히트펌프는 기존의 증기압축 히트펌프에 비해 고온영역을 포함한 넓은 생산온도범위, 높은 승온기능, 다양한 용량 제어방법 등 여러가지 장점을 가지고 있다. 제작된 하이브리드 히트펌프는 현재 실제 산업현장에 적용하기 이전의 초기 시제품 단계로 실험실에 설치하여 운전하였으며, 주요 구성부품으로는 이단압축기, 흡수기, 재생기, 과열냉각기, 용액 열교환기, 용액펌프, 기액분리기/정류기 등이다. 성능실험에서 $50^{\circ}C$의 열원을 고온 및 저온열원으로 사용한 결과 $90^{\circ}C$ 이상의 고온수 토출과 10 kW급의 난방 용량을 얻을 수 있었다. 혼합냉매의 성분비 변화에 따른 압축기/펌프 유량의 순환비 변화 및 다양한 성능변화를 실험적으로 관찰하였으며, 시스템의 효율과 용량에 있어 최적 성분비가 존재함을 확인하였다.

• 에너지공학
• /
• 제25권3호
• /
• pp.104-113
• /
• 2016

본 연구에서는 신기후체제 대비를 위한 온실가스 감축 수단으로써 신재생에너지원인 매립가스의 에너지이용 확대를 위해 현장 매립폐기물을 적용하여 음폐수 주입에 따른 메탄가스 생산량 증대 및 이에 따른 온실가스 감축효과를 분석하고자 하였다. 메탄가스 생산량 증대를 위해 주입하는 음폐수는 $35^{\circ}C$, pH 6으로 전처리한 후 사용하였고, 전처리 반응조는 타공성 담체가 고정된 상향류식 고정층 반응기를 이용하였다. 실제 매립폐기물을 이용한 pilot-scale 바이오리액터 운전결과 음폐수 주입시 강우를 활용한 대조군에 비해 6배의 매립가스 증가율을 보였으며, 평균 매립가스 발생량은 $56{\ell}/day/m^3$으로 $1m^3$ 매립지용적에서 연간 약 $20m^3$의 메탄가스가 생산 가능함을 확인하였다. 이를 에너지원으로 활용할 경우 25만 $m^3$ 이상의 중규모 매립지에 적용시 사업성이 확보될 뿐만 아니라 기 등록되어 있는 매립가스 활용 CDM 사업 및 방법론을 기준으로 폐기물 처리용량 25만 $m^3$ 규모의 매립지를 대상으로 온실가스 감축량을 산출한 결과 연간 약 4~5만 톤의 온실가스 감축효과가 있음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.99-104
• /
• 2008

재생연료 중에서 고체물질에 해당하는 RPF(Refuse Paper & Plastic Fuel)는 친환경적인 요소와 한정된 지하자원에 대한 대체에너지로서 세계적으로 그 사용량이 증가하는 추세에 있으며, 제조 또는 저장과정에서 종종 화재가 발생하기도 한다. 따라서 RPF에 대한 열적안정성과 임계발화온도에 대한 연구가 필요하며, 이러한 연구를 수행하기 위하여 봄베 열량계, TG-DTA, MS80, SIT-II, Wire Basket를 이용하여 실험을 하였다. 그 결과 RPF는 26.4-28.3 MJ/kg의 발열량을 지니고 있었으며, TG-DTA로 초기 열분해 온도를 측정한 결과 승온속도 2 K/min에서 $192^{\circ}C$로 나타났으며, 미소열량 측정 장치인 MS80으로 분석한 결과 수분이 함유되지 않은 순수한 RPF가 수분이 20%함유된 RPF보다 발열량이 더 큰 것으로 나타났다. 또한 단열자연발화 실험장치인 SIT-II가 Wire Basket Test 보다 낮은 온도인 $118.5^{\circ}C$까지 발화하였으며, Frank-Kamenetskii의 식으로부터 계산되어진 한계발화온도는 무한평판을 기준으로 약 10 m 높이로 저장되어 있을 때, $80^{\circ}C$에서도 발화가 가능한 것으로 나타났다.

• 보존과학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.319-329
• /
• 2017

이 연구에서는 Passive sampler를 이용하여 연구대상으로 선정된 2곳의 유물 전시관 내부의 폼알데하이드 농도를 2012년 5월부터 2013년 4월까지 1년간 공간별로 모니터링 하였다. 이 결과, 유물 전시관 내부의 폼알데하이드 농도는 외기에 비해 5배~36배 이상 높은 수치를 나타냈다. 각 전시실과 진열장 내부는 오염원, 공기조화설비, 환경관리에 따라 농도 수준을 달리하였다. 유물 전시관 내 폼알데하이드 농도 수준을 주시험법에 준하여 보정한 결과, 대부분이 환경부의 실내공기질 관리법에서 고시하는 전시실 유지기준($100{\mu}g/m^3$) 뿐만 아니라 일본 국립동경박물관에서 권고하는 문화재 보존환경 기준(약 $50{\mu}g/m^3$)을 모두 초과하였다. 전시실과 진열장 내 폼알데하이드의 농도는 모두 여름>가을>봄>겨울 순으로 높았으며 온 습도가 높은 여름철에 농도 방출량이 증가하였다. 온 습도환경 변화에 따른 폼알데하이드의 농도는 모두 양의 상관관계를 나타냈다. 온도의 경우 $R^2$값이 0.8~0.9의 범위로 폼알데하이드 농도가 습도에 비해 온도에 대한 의존 경향이 큰 것을 알 수 있다. 유물 전시관 내 폼알데하이드 방출 특성 분석은 실내공기질을 개선하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제39권1호
• /
• pp.47-56
• /
• 2014

Purpose: In protected crop production facilities such as greenhouse and plant factory, farmers should be present and/or visit frequently to the production site for maintaining optimum environmental conditions and better production, which is time and labor consuming. Monitoring of environmental condition is highly important for optimum control of the conditions, and the condition is not uniform within the facility. Objectives of the paper were to investigate spatial and vertical variability in ambient environmental variables and to provide useful information for sensing and control of the environments. Methods: Experiments were conducted in a strawberry-growing greenhouse (greenhouse 1) and a cherry tomato-growing greenhouse (greenhouse 2). Selected ambient environmental variables for experiment in greenhouse 1 were air temperature and humidity, and in greenhouse 2, they were air temperature, humidity, PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density), and $CO_2$ concentration. Results: Considerable spatial, vertical, and temporal variability of the ambient environments were observed. In greenhouse 1, overall temperature increased from 12:00 to 14:00 and increased after that, while RH increased continuously during the experiments. Differences between the maximum and minimum temperature and RH values were greater when one of the side windows were open than those when both of the windows were closed. The location and height of the maximum and minimum measurements were also different. In greenhouse 2, differences between the maximum and minimum air temperatures at noon and sunset were greater when both windows were open. The maximum PPFD were observed at a 3-m height, close to the lighting source, and $CO_2$ concentration in the crop growing regions. Conclusions: In this study, spatial, vertical, and temporal variability of ambient crop growing conditions in greenhouses was evaluated. And also the variability was affected by operation conditions such as window opening and heating. Results of the study would provide information for optimum monitoring and control of ambient greenhouse environments.

• 분석과학
• /
• 제27권5호
• /
• pp.243-247
• /
• 2014

포름알데히드는 대표적인 직업성 발암물질로, 고농도에 노출되면 사람에게 백혈병이나 임파종, 비인두암 등을 일으킬 수 있다. 본 연구는 포름알데히드의 직업적 노출이 높은 가구목제 제조업 중 1 개 사업장을 대상으로 공정별 공기 중 포름알데히드 농도를 평가하고, 공기 중 포름알데히드 농도가 가장 높은 무늬목 부착 공정에서 사용되는 재료의 실험실내 포름알데히드 발생 및 분석을 통하여 가구 제조 사업장의 포름알데히드의 발생 현황을 파악하고자 하였다. 2,4-디니트로페닐히드라진 코팅 실리카겔 흡착관에 0.2 L/min의 유량으로 6 시간동안 공기 시료를 포집하고 아세토니트릴로 탈착하여 HPLC-UV로 분석하였다. UV 검출 파장은 360 nm였고, ACQUITY UPLC BEH $C_{18}$ ($100{\times}2.1mm$, $1.7{\mu}m$, Waters, U.S.A.) 컬럼과 45% 아세토니트릴 이동상을 사용하여 유속을 0.5 mL/min으로 설정하여 분석하였다. 가구 제조 사업장의 포름알데히드 최고 농도는 0.31 ppm으로, 미국 ACGIH의 천장값 농도 기준인 0.3 ppm을 초과하였다. 재단, 조립, 샌딩 등의 공정에서도 포름알데히드 농도는 공장 외부의 농도보다 7-21 배 높은 수준이었다. 무늬목 부착 공정에서 목재로부터 발생하는 포름알데히드는 사업장 실제 적용 온도인 $100-150^{\circ}C$에서 1.14-2.70 ppm으로, 국내 노출기준인 0.5 ppm에 비해 2-5 배 이상 높아, 습식 무늬목을 취급하는 사업장 및 공정 근로자는 포름알데히드에 노출될 가능성이 높은 노출 위험군임을 확인하였다.