• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.74-79
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• 2023

수소 수요가 증가함에 따라 수소를 저장하기 위한 설비의 중요성이 대두되었으며, 국내에서는 다양한 법으로 수소 취급 설비를 규제하고 있다. 산업안전보건법에 따르면 저장량 5톤 이상의 액화수소를 취급하는 경우 공정안전관리 제도를 운용해야 한다. 하지만 현행 산업안전보건법에는 인화성을 띠는 저온액화 물질에 적용하기엔 적절하지 않은 기준이 있다. 본 연구에서는 산업안전보건법과 KOSHA Guide를 바탕으로 PSM 구성요소 중 공정안전자료와 안전운전 계획에서 수소취급 설비를 위해 개선되야 할 7개 주요 항목에 대해서 제시하였으며, 과학적인 분석을 통해 제시된 7개 항목이 어떤 방향으로 개선되어야 하는지 도출하였다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제15권E호
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• pp.17-28
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• 1999

Gas-liquid contact tests above a perforated-plate were conducted with air and water at flooding gas-flow conditions in order to study two-phase flow characteristics in a limestone-gypsum SO2 absorber. Gas layers were in the form of air pockets and confined to the limited areas around each duct pipe, while the remaining tary area were in the wet condition. The liquid above the tray was always in the flooded and even fluidized conditions at gas flows over the range studied, although vigorous bubbly or churn-turbulent two-phase regime was only observed in the immediate vicinity of the gas hole exit at low gas loads. The froth zone was extremely active to provide intimate contact between gas and liquid so that the necessary mass transfer operation can take place, which is the primary purpose of high-performance SO2 absorbers. Howefer, the absorber $\Delta$P was 250mmH2O for the initial water level at 150mm, which is an important issue to be resolved for economical operation of the SO2 absorber. It was seen in the liquid level-and gas flow-transient tests that changes in the absorber liquid inventory were much more pronounced for intimate gas-liquid contact than changes in the gas flow. Based on the 4- and 8-duct pipe test results, grouping the duct pipes near the center of the test tray seemed to promote better recirulation of liquid from gas-liquid contact zone back to the reaction tank so that the absorbed SO2 can be neutralized.

• 한국정밀공학회지
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• 제34권4호
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• pp.247-251
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• 2017

Titanium alloy has been widely used in the aerospace industry because of its high strength and good corrosion resistance. During cutting, the low thermal conductivity and high chemical reactivity of titanium generate a high cutting temperature and accelerates tool wear. To improve cutting tool life, cryogenic machining by using a liquid nitrogen (LN2) jet is suggested. In cryogenic jet cooling, evaporation of LN2 in the tank and transfer tube could cause pressure fluctuation and change the cooling rate. In this work, cooling uniformity is investigated in terms of liquid nitrogen jet pressure in cryogenic jet cooling during titanium alloy turning. Fluctuation of jet spraying pressure causes tool temperature to fluctuate. It is possible to suppress the fluctuation of the jet pressure and improve cooling by using a phase separator. Measuring tool temperature shows that consistent LN2 jet pressure improves cryogenic cooling uniformity.

• 상하수도학회지
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• 제24권3호
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• pp.267-276
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• 2010

Many plants have been improved to adapt the target of the biological treatment processes changed from organics to nutrients since the water quality criteria of effluent was reinforced and included T-N and T-P for the municipal wastewater treatment plant. To meet the criteria of T-N and T-P, the conventional biological reactor such as aeration tank in activated sludge system is changed to the BNR (biological nutrient removal) processes, which are typically divided into three units as anaerobic, anoxic and oxic tank. Therefore, the solid separation process should be redesigned to fit the BNR processes in case of the application of the DAF (dissolved air flotation) process as an alternatives because the solid-liquid separation characteristics of microbial flocs produced in the BNR processes are also different from that of activated sludge system as well. The results of this study revealed that the microbial floc of the anaerobic tank was the hardest to be separated among the three steps of the unit tanks for the BNR processes. On the contrary, the oxic tank was best for the removal efficiency of nutrients as well as suspended solid. In addition, the removal efficiency of nutrients was much improved under the chemical coagulation treatment though coagulation was not indispensable with a respect to the solid separation. On the other hand, in spited that the separation time for the microbial floc from the BNR processes were similar to the typical particles like clay flocs, over $2.32{\times}10^3$ ppm of air volume concentration was required to keep back the break-up of the bubble-floc agglomerates.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.380-385
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• 2009

평판형 교반기를 사용하여 2-amino-2-methyl-1-propanol(AMP)가 용해된 methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, ethylene glycol, propylene glycol, 및 propylene carbonate와 같은 극성 용매에서 이산화탄소($CO_2$)의 흡수속도를 측정하였다. $CO_2$의 흡수속도와 carbamate 생성 반응 메커니즘을 사용하여 기-액 불균일반응계의 빠른 반응영역에서 $CO_2$-AMP의 반응속도론을 해석하였으며 용매의 용해도 매개변수와 반응속도상수와의 상관관계를 제시하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.76-87
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• 2018

본 연구는 화학공장에서 원료 및 중간재로 많이 사용되는 Heavy Gas인 염소를 화학설비의 가압 염소포화액체 저장탱크에서 2상 흐름 연속누출에 대한 유해위험거리를 정량적으로 예측하기 위한 피해영향 모델링이다. 피해예측을 위한 평가방법과 사고영향평가모델들을 기준으로 액체염소 저장용기의 누출사고에서 사고결과에 미치는 최적의 변수를 나타나기 위해 조업조건을 표준조건으로 하였다. 장외영향평가의 위험성 평가에 사용되는 것으로 USEPA와 NOAA에서 공동 개발된 대기확산 모델인 ALOHA (V5.4.4) 모델을 사용하였다. 화학물질을 대량으로 제조 및 취급하고 있는 여수 국가산업단지를 연구 대상지역으로하여, 기상변수와 공정변수들을 설정하여 시나리오별로 모델링을 하여 누출사고에 대한 특성을 도출하였다. 가우시안 확산모델에 따른 관심지점의 농도 추정치를 산출하였고, ALOHA 모델링 결과 염소 확산에 의한 유해위험거리는 대기온도가 높고 풍속의 감소와 대기 안정도가 안정할수록 증가 하는 것으로 분석되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권3호
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• pp.258-263
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• 2012

본 논문은 천리안 위성의 추진계를 간략하게 소개하고 천리안 위성의 발사 및 초기 위성운용 수행 임무 중 위성 추진계의 일련의 과정에서 측정된 원격측정치를 제시한다. 일부 원격측정치는 기 개발된 프로그램의 계산결과와 비교하였다. 추진계의 압력변화는 주로 두단계로 구성된다. 첫 번째 단계는 위성 추진계의 초기화, 즉 안전을 위해서 추진제 탱크 후 단부터 추력기 상단까지 충전된 헬륨 가스를 진공인 우주공간으로 빼는 배출단계를 시작으로, 이 빈 배관망에 산화제와 연료를 각각 채우는 충전단계를 거치고 마지막으로 추진제 탱크의 압력을 일정한 압력까지 올리는 가압단계이다. 두 번째 단계는 목표궤도에 이를 때까지 수행하는 액체원지점엔진의 연소 단계이며, 이 단계에서는 추진제 탱크의 압력을 일정하게 유지 하기 위해서 가압제인 헬륨을 사용한다. 이 프로그램은 향후에 개발되는 정지 궤도복합위성의 기초 설계자료 생성에 사용할 수 있을 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제5권4호
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• pp.40-48
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• 2001

본 연구에서는 LPG 충전소에 대하여 Fussel-Vesely 중요도와 RDF 및 RIF 중요도를 수행하여 위험성 등급(Risk Rank)을 설정하였다 설정된 위험성 등급에서 위험성이 가장 큰 장치 및 설비에 대하여 정량적 위험성 분석을 수행하였다. LPG 충전소에 대한 중요도 분석결과 외부사고가 가장 위험하다고 확인되었으며, ekda 으로 구조물 결함과 파이프 배관의 부식의 위험등급이 높았다. 정량적 위험성 분석 결과로는 LPG 충전소 저장탱크의 완전히 파열하였을 경우에 대한 BLEVE의 경가 발생하였을 경우에 복사열에 의해 공정 설비에 손해를 입히기에 충분한 거리는 46.3m로 분석되었다.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.458-463
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• 2005

Polyurethane foam이 충진된 trickle bed reactor에서 통성혐기성 미생물인 Citrobacter amalonaticus Y19을 이용하여 일산화탄소와 물로부터 연속적인 수소생산을 살펴보았다. C. amalonaticus Y19은 설탕을 탄소원으로 할 때 호기적 조건에서 13 g/L까지 성장하였고 혐기조건에서 CO 가스를 주입하였을 때 약 60시간만에 최대 수소 생산 활성을 나타내었다. TBR 반응기에서 유입가스의 CO의 분압이 증가할수록 혹은 기체 체류시간이 감소할수록 수소 생성속도가 증가하였으나 CO의 전환율은 반대로 감소하였다. 그러나 액상의 유속변화는 반응기 운전 결과에 큰 영향을 주지 못했다. 본 실험에서 얻은 최대 수소 생성속도는 기체 체류시간 25분, 유입 CO 압력 0.4 atm에서 16 mmol/L/hr(전환율 33%)이었다. 이 값은 비슷한 반응기에 대해 보고된 Cowger의 결과보다 약 2배 이상 높은 값으로 통성혐기성균주의 고농도 배양과 다공성 충진물의 사용에 의한 높은 기-액 물질 전달 속도가 그 원인으로 추정되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권2호
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• pp.235-247
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• 2020

Sulfur-Iodine cycle (SI cycle)은 요오드와 황을 첨가하여 최종적으로 물을 열화학적으로 분해하여 산소와 수소를 생산하는 공정으로 황산분해, 요오드화 수소 분해, 분젠반응 등 세가지 반응들로 이루어져 있다. 분젠 반응은 두가지 공정 중간에 존재하므로 두 반응에 필요한 화학물을 조달하는 역할로 이에 대한 상분리 및 반응기에 대한 분석이 중요하다. 본 연구에서는 50 L/hr 수소를 생산하는 pilot scale의 Sulfur-Iodine Cycle 중 분젠 공정에 대한 모사, 민감도 분석, 민감도 분석을 토대로한 각각 상분리기와 분젠 반응기에 대한 최적 조건을 제시하였다. 열역학 물성치의 계산을 위해 Electrolyte Non-Random Two Liquid (ELECNRTL) model 사용하였다. 모델에 대한 신뢰도 확보를 위해서 실제 pilot scale의 공정 데이터와 검증을 수행하였다. 반응기의 종류를 선정하기 위해 Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR)과 Plug Flow Reactor (PFR) 동일한 온도 및 부피 변화에서 SO₂ 전환율을 비교하였다. 상분리기 선정을 위해 3상 분리 시스템(기체-액체-액체)과 액체-기체 분리 후 액체-액체 구조에서 H₂SO₄ 상과 HI_X 상에서의 불순물들을 비교하였다. PFR에서 온도, 지름, 길이를 결정 변수로 SO₂ 전환율을 최대화 하기 위한 최적화를 수행하였는데, 온도 121 ℃와 PFR의 지름이 0.20 m 및 길이 7.6 m 일 때 SO₂ 전환율이 98% 최적 결과임을 확인하였다. 기존 pilot scale과 동일한 운전 조건 하에 PFR의 지름 3/8 inch, 길이 3.0 m, 120 ℃ 일 때 인입 몰량인 I₂ 및 H₂O를 결정 변수로 SO₂ 전환율에 대한 최적화를 수행하였을 때, SO₂ 전환율이 10% 일때 H₂O 및 I₂ 의 인입 몰량은 각각 17%와 22%로 감소하였다. 앞선 조업 조건 최적화 조건 (121 ℃, 지름 0.20 m, 길이: 7.6 m) 경우에는 SO₂ 전환율이 98% 일 때 H₂O가 1% 그리고 I₂가 7% 감소하였다. 상분리기에서 HI_X 상내 H₂SO₄ 최소화하는 목적함수에서 그에 상응하는 온도, I₂와 H₂O를 결정 변수로 설정하였을 때, H₂O 몰량이 기존공정보다 17% 감소하고 I₂ 몰량이 24% 감소하였을 때 최소 불순물이 생성하였다.