• 멤브레인
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• 제19권4호
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• pp.285-290
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• 2009

공칭 세공크기 $0.1\;{\mu}m$이고 내경이 5 mm인 정밀여과용 관형 분리막 내에 자체 설계한 배출봉을 삽입하여 막오염 감소효과에 따른 투과유속을 측정하였다. 원료용액으로는 에멀젼 상태의 dioctyl tinoxide (DOTO) 입자를 사용하였으며 0.5 wt%까지 농도를 변화시키면서 1.6 bar 이내에서 운전하였다. 배출봉의 효과는 매 실험마다 배출봉을 삽입한 경우와 사용하지 않은 경우의 투과유속을 비교하여 평가하였다. 배출봉을 사용할 경우 운전압력 1.6 bar에서 최대 20%의 투과유속이 향상되었다. 또한 DOTO 농도가 증가함에 따라서 배출봉에 의한 투과유속 향상효과는 크게 나타났으며 0.5 wt% 농도에서 43%까지 투과유속이 향상되었다.

• 멤브레인
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• 제21권2호
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• pp.177-192
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• 2011

바이오 가스의 분리와 정제를 위해 셀룰로오스 트리아세테이트(CTA) 고분자를 이용하여 중공사형 기체분리막을 상분리법에 의해 제조하고, 제조된 기체분리막을 사용하여 유효 막면적이 0.17 $m^2$인 중공사형 기체분리막 모듈을 제조하였다. 제조된 기체분리막 모듈의 순수 기체투과도틀 메탄, 산소, 이산화탄소에 대하여 측정하였다. 메탄의 투과도는 평균 0.46 GPU를 나타내었으며, 이산화탄소의 투과도는 평균 18.52 GPU였으며 이때 ${\alpha}CO_2$/$CH_4=40.4$를 나타내어 매우 높은 선택도를 나타내었다. 순수 가스 투과 테스트 후 혼합 가스에 대한 분리 정제 테스트를 4가지 모사가스에 대하여 진행하였으며 1 stage, 2 stage, 3 stage로 기체분리막 모듈을 구성하여 stage cut의 변화에 따른 각 부분에서 발생되는 기체의 농도 및 유량을 측정하였다. 1 stage에서는 stage cut이 상승함에 따라 메탄의 농도가 상승하는 것을 알 수 있었으며, 메탄 회수 효율은 떨어지는 것을 알 수 있었다. 2 stage 테스트에서는 1 stage와 유사한 거동을 보이는 것을 알 수 있었으며 메탄의 회수 효율은 1 stage보다 상승하는 것을 알 수 있었다. 바이오 가스 내에 존재하는 메탄의 손실을 줄이기 위해 3 stage 테스트를 진행하였으며, 그 결과 메탄가스의 손실율을 5% 이내로 줄일 수 있는 모듈의 배열을 찾아내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권6호
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• pp.323-328
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• 2016

공기주입형 가압식 MBR 공정은 일반적인 침지식 MBR 공정과 마찬가지로 정상 운전조건에서 막 오염에 대한 제어 및 관리 기술뿐만 아니라 저유량, 저부하 조건과 같은 비정상 운전조건에서도 시설의 운영에 지장이 없도록 막 오염에 대한 제어 대책이 필요하다. $85m^3$/일 규모의 공기주입형 가압식 MBR 실증시설 운영을 통해 공기주입에 의한 분리막 오염 저감효과와 비상 시 운전조건에서 미생물에 의해 나타날 수 있는 막 오염 문제를 고찰하였다. 가압식 분리막에서 공기의 주입은 분리막 표면에서 공기방울에 의한 scouring 효과에 의해 TMP 상승 기간을 연장시키고 처리의 안정성과 높은 효율의 플럭스($40L/m^2{\cdot}h$ 이상)를 장시간 유지할 수 있는 것으로 분석되었다. 비정상 운전조건에서는 생물반응조에 PACl (53 mg/L as Al)을 주입한 경우 19%의 TMP 상승 감소효과가 있었으나 MBR 공정의 비정상 운전조건 지속에 따른 반복적인 PACl의 주입은 질산화 미생물의 활성도에 영향을 미치게 되어 궁극적으로 질소 처리효율이 악화될 수 있음을 회분식 배양 실험을 통해 확인하였다. 생물반응조에 PAC (0.6 g/L)을 주입한 경우에서는 연속운전 5일 동안 TMP 상승 없이 운전 초기 TMP인 $0.2kg/cm^2$을 유지하여 안정적으로 운전이 가능하였다. 이것은 미생물의 성장 저해조건에서 막 오염 원인물질을 유발하는 EPS와 같은 고분자 물질의 흡착에 따른 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제25권1호
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• pp.41-49
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• 2011

The diffuser which is conventionally adapted to MBR, has problem that decreasing the cleaning effect of membrane module by inflexible air supply due to the occlusion of sludge from diffuser hole. To solve this problem, diffuser structure of submerged module should be improved to discharge sludge which is flow into the diffuser for prevent occlusion in the diffuser. In this study, the structure of the diffuser was reformed to open lower part for preclusion the blocking. And the outlet diameter of the diffuser was drawn through the condition for the depth of water and air rate, to prevent air-leak condition of improved diffuser. Moreover, application is evaluated by comparing test with occlusion effect of the conventional and improved diffuser. From the results, air-water boundary changes are steady with changes of water depth and it shows linear relation about air rate. By using this linear numerical formula, the height of diffuser's outlet can be decided. Also, it displays that it can prevent the occlusion effect during the comparing test. Hereafter, if this diffuser is applied to practical MBR process, the occlusion problem of diffuser will be disappeared.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.114-119
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• 2003

본 연구는 폐수로부터 몇 가지의 유기오염물(Phenol, 2-Chlorophenol, Nitrobenzene)을 비분산 용매추출법으로 동시 제거하는 실험이다. 몇 가지의 용매(MIBK, IPAc, Hexane)에 대하여 분배계수를 구하였고, 용매와 폐수사이의 향류와 병류 흐름에 의한 추출 실험을 하였다. 수용액상의 유량이 증가함에 따라 용매와의 접촉시간이 짧아져 제거율이 떨어지고, 용매의 유량이 증가함에 따라 제거율이 증가함을 알 수 있었다. 그리고 병류보다는 향류에서 유기오염물의 제거율이 증가하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 유기오염물만이 아닌 다른 중금속 오염물 둥도 처리할 수 있는 산업용 폐수처리장치의 개발을 위한 기초자료로 쓰일 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.35-38
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• 2007

The comparisons between measured performance of lab-scale PEMFC and calculation were conducted to understand the detail phenomena of PEMFC for the various inlet oxygen humidity of cathode side. Experiments were performed at $65^{\circ}C$ operation temperature and different inlet humidity conditions such as 40%, 60% and 80%. We used the MEA manufactured by oneself which include $Nafion^{(R)}$ 112 membrane, Nafion solution 20%, and carbon paper(E-TEK). As a result of this experiment, cell performance was getting higher by increasing inlet humidity condition at cathode side because ion conductivity of electrolyte membrane is increased. A 3D CFD simulation model of PEMFC was developed using commercially available CFD code that is one of the STAR-CD module, es-pemfc under same operating conditions. Model calculations results were compared with experimental ones on the polarization curves and calculation results are in good agreement with the experimental ones. Local water distribution and current density inside PEMFC are discussed in detail.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.393-400
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• 2013

The air supply system has a significant effect on the efficiency of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) systems. The performance and efficiency of automotive PEMFC systems are greatly influenced by their air supply system configurations. This study deals with the system simulation of automotive PEMFC systems using MATLAB/Simulink framework. In this study, a low-pressure operating PEMFC system adopting blower sub-module (turbo-blower) is modeled to investigate the effects of stack operating temperature and air stoichiometry on the parasitic power and efficiency of automotive PEMFC systems. In addition, the PEMFC net system efficiency and parasitic power of air supply system are mainly compared for the two types (low-pressure operating and high-pressure operating) of automotive PEMFC systems under the same net power conditions. It is suggested that the obtained results from this system approach can be applied for establishing the novel operating strategies for FC vehicles.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.41-42
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• 1995

기존의 정수처리 공정은 응집-침전-급속여과처리를 주로 사용하면서 생물 활성탄처리-오존처리 등을 거치는 공정으로 이루어져 왔다. 그러나 응집제의 투여시 최적 응집제량, 최적 응집제 투여위치, 교반시간, pH 조절 등 번거러운 test가 선행 되어야 하며 처리수에 남아있는 응집제에 의해 2차 오염을 일으켜 침전조의 부지 면적에 따른 대형화등을 초래할 단점이 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 보완하고 장치의 간소함, 높은 효율의 유지에 따른 후처리 공정의 부하감소 및 운전 조건 인자등의 감소라는 경제적 효과를 기대할 수 있는 막분리공정이 도입되었다. 그러나 분리막 처리공정의 경우 원수에 다량 포함되어 있는 콜로이드 입자들에 의한 flux의 감소 및 fouling 현상으로 인한 막의 수명감소, 처리수량의 감소 및 최적 설계 및 운전 방법등의 새로운 공정에 대한 많은 자료의 확보가 필요하다. 따라서 본 연구는 기존의 정수처리 공정에 있어서 전처리 부분에 해당하는 응집-침전-급속여과처리 공정을 분리막 공정으로 대체 하였을 때 분리막의 재질 및 module의 차이에 따른 처리 능력을 비교하고 각 단위 공정들에 의한 flux 변화, 각 공정별 수질분석, 회복율, 회수율 등을 검토하여 최적 조건의 공정을 확립하여 후처리 공정의 효율을 극대화 하는데 있다.

• 설비공학논문집
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• 제24권2호
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• pp.91-101
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• 2012

A 200 W portable polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) system is developed. The PEMFC system consists of an air-cooled fuel cell stack module, a fuel supply subsystem, a power management subsystem, and a control electronics subsystem. The control logic is designed for the stable system operation. The system-level performance evaluation discloses that the present PEMFC system provides a rated power output of 200.5 W at 13.4 V with the maximum balance-of-plant (BOP) efficiency of 72%, and maximum system efficiency based on lower heating value (LHV) is 37% at 120.7 W system power output.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.78-85
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• 2020

멤브레인(membrane) LNG 운반선 화물창(cargo containment)의 공사 작업대인 비계 시스템(scaffolding system)은 다양한 형상의 부재들로 구성된 대형 트러스 구조물이다. 비계 시스템의 설치 기간 및 공정을 단축하기 위해서는 모듈의 탑재 단위를 기존의 2단에서 8단으로 대형화하는 것이 매우 효과적이다. 모듈이 대형화하여 탑재 하중이 증가하면 메인 수직 파이프를 연결해주는 핀(pin)과 홀(hole) 주위의 국부 응력 증가가 예상되므로 구조안전성을 확보하기 위한 사전 평가가 중요하다. 본 연구에서는 인장강도 시험을 통해 파손 취약 부위를 확인하고 이에 대한 구조 안전성을 정량적으로 검토하기 위해 접촉 응력 해석을 수행하였다. 인장강도 시험을 통해 최상부의 수직 방향 파이프에 발생하는 평균 하중 부근에서 홀의 변형이 육안으로 관찰되었으며, 홀 주위의 응력 크기는 접촉 응력 계산을 통해 확인하였다. 접촉 문제를 Herzian 접촉 응력 관점에서 접근하였고, 핀과 홀을 포함하는 부분의 재료 항복강도와 접촉 응력의 비교를 통해 8단 탑재의 가능성을 검토하였다. 결과로서, 기존 재료의 비계를 이용한 8단 탑재 방안은 부적합함을 확인하였으며, 파손 취약 부위에 대한 정량적 구조평가 결과를 바탕으로 8단 탑재 시의 구조안전성 확보를 위한 방안들을 제시하였다.