• 제목/요약/키워드: Particle Size Reduction

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Cu-SCR 촉매의 De-NOx 성능 향상을 위한 연구 (Research for Performance Improvement of De-NOx of Cu-SCR Catalysts)

  • 서충길
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.112-118
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    • 2018
  • 화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 디젤엔진은 $CO_2$ 배출량이 적고 강력한 파워와 연료의 경제성을 가지고 있으며, 상용차뿐만 아니라 승용차에서도 시장의 수요가 증가하고 있다. 디젤 연료 특성으로 인하여 질소산화물은 국부적인 고온연소 영역에서 생성되며, 입자상물질은 확산연소 영역에서 생성이 된다. LNT와 urea-SCR 촉매는 디젤엔진에서 NOx를 저감시키기 위한 후처리장치로 개발되어져왔다. 이 연구는 가혹해지고 있는 배기가스 규제 대응을 위해 소형과 중 대형 디젤기관에 많이 사용되고 있는 Cu SCR 촉매의 NOx 저감 성능 향상을 목적으로 한다. $5Cu-2ZrO_2$/Zeolyst(Si/Al=13.7)SCR 촉매는 $5Cu-2ZrO_2$/93Zeolite(Si/Al=2.9) 촉매에 비해 촉매온도 $300^{\circ}C$ 이상에서 약 5-50% 수준으로 de-NOx 성능이 높았다. Zeolite는 zeolyst에 비해 금속의 분산도가 낮고 평균 입경이 커짐에 따라 촉매의 반응속도가 저하되었다. 10wt% Cu가 담지된 $10Cu-2ZrO_2$/88Zeolyst 촉매는 $200^{\circ}C$에서 40%, $350^{\circ}C$에서 약 65%로 NOx 정화성능이 가장 높았고, Cu의 이온이 제올라이트의 결정화합물인 Al과의 이온교환율이 증가함에 따라 다른 촉매에 비해 20-40% de-NOx 성능이 향상되었다.

An Innovative Solution for the Power Quality Problems in Induction Motor by Using Silica and Alumina Nano Fillers Mixed Enamel for the Coatings of the Windings

  • Mohanadasse, K.;Sharmeela, C.;Selvaraj, D. Edison
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.1621-1625
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    • 2015
  • Power quality has always been a concern of power engineers. Certainly an argument can be successfully made that most parts of power engineering have the ultimate objective to improve power quality. AC motors were widely used in industrial and domestic applications. Generally, AC motors were of two types: Induction and Synchronous motors. In motor many parameters like different load cycling, switching, working in hot weather and unbalances creates harmonics which creates major reasons for temperature rise of the motors. Due to high peak value of voltage, harmonics can weaken insulation in cables, windings and capacitors and different electronic components. Higher value of harmonics increase the motor current and decrease the power factor which will reduce the life time of the motor and increase the overall rating of all electrical equipments. Harmonics reduction of all the motors in India will save more power. Coating of windings of the motor with nano fillers will reduce the amount of harmonics in the motor. Based on the previous project works, actions were taken to use the enamel filled with various nano fillers for the coating of the windings of the different AC motors. Ball mill method was used to convert the micro particles of Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2 and ZnO into nano particles. SEM, TEM and XRD were used to augment the particle size of the powder. The synthesized nano powders were mixed with the enamel by using ultrasonic vibrator. Then the enamel mixed with the nano fillers was coated to the windings of the several AC motors. Harmonics were measured in terms of various indices like THD, VHD, CHD and DIN by using Harmonic analyzer. There are many other measures and indices to describe power quality, but none is applicable in all cases and in many instances, these indices may hide more than they show. Sometimes power quality indices were used as a basis of comparison and standardization. The efficiency of the motors was increased by 5 – 10 %. The thermal withstanding capacity of the motor was increased by 5º to 15º C. The harmonics of the motors were reduced by 10 – 50%.

음향방출을 이용한 저어널 베어링의 조기파손감지(II) - 윤활유 이물질 혼입의 영향 및 감시 - (Acoustic Emission Monitoring of Incipient Failure in Journal Bearing Part II : Intervention of Foreign Particles in Lubrication)

  • 윤동진;권오양;정민화;김경웅
    • 비파괴검사학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.122-131
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    • 1994
  • 일반적으로 회전기기의 저어널 베어링 부분은 윤활유 공급의 부족이나 윤활층에 이물질이 혼입되면 시스템의 고장이나 가동중단 등의 원인이 되기도 한다. 따라서 베어링 손상에 기인하는 사고와 관련된 안전운전 문제와 유지비용의 절감을 위해 여러가지 파괴 및 비파괴시험법들이 사용되어 왔다. 본 연구에서는 저어널 베어링에서 가장 발생하기 쉬운 윤활층에의 이물질 혼입에 의해 야기되는 베어링 파손의 조기검출을 위해 음향방출 기술을 적용하였으며, 전보의 연구에 이어 좀더 정량적이고 체계적인 실험을 수행하였다. 실험실용으로 직접 제작한 모의 베어링 시스템을 이용하여 여러 형태의 인위적인 이물질 혼입 상태를 만들어 실험하였으며 베어링 손상 및 결함 형태의 해석을 위해 AE rms level, 파형분석, AE 변수 등의 여러 파라메터를 사용하여 분석 고찰하였다. 그 결과 AE rms level의 변화가 이물질 혼입의 영향에 민감함을 보여주었으며 AE 변수 등 다른 정보들로부터 손상 원인별로 신호형태를 확인할 수 있었다.

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전기장과 초음파를 이용한 하수슬러지의 가용화 특성 연구 (Study on Characteristics of Solubilization for Sewage Sludge Using Electronic Field and Ultrasonification)

  • 서장원;한지선;안창민;민동희;유연선;윤순욱;이종규;이종연;김창균
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.636-643
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    • 2011
  • 초음파를 사용한 슬러지 가용화는 슬러지 부피 감소 및 혐기성 바이오가스 생산시의 소화효율 강화를 위해 그 이용이 증가하고 있다. 본 연구에서는 세 종류의 슬러지(G 하수처리장의 반송슬러지, 잉여슬러지와 혼합슬러지)를 대상으로 가장 효율적인 가용화를 위해 전기장단독처리와 초음파단독처리 및 전기장-초음파 복합처리를 연구하였다. 폐쇄된 회로로서, 평균 $0.7m^3/h$의 유량으로 200 L의 슬러지(이는 1시간당 3.5회 처리에 해당)를 24시간 동안 84회까지 연속적으로 가용화 공정을 통과시켰다. 전기장만 단독으로 적용하였을 때의 경우 슬러지 종류와 관계없이, 처리 전과 후에 어떤 sCOD/tCOD 변화도 발생하지 않았다. 그러나 초음파 단독 또는 복합된 공정을 이용한 경우 통과횟수에 따라 두 방법 모두 슬러지 가용화율이 증가하였고 복합된 경우 더 크게 증가하였다. 또한, 입자의 직경(0.9)과 직경(0.5)이 원 슬러지보다 감소하는 동시에 VSS/TSS는 2~6% 범위까지 감소하였다. 잉여슬러지와 혼합슬러지에는 전기장 및 초음파 복합처리가 더 적합했던 것에 비해 반송슬러지는 초음파 처리가 더 가용화를 효과적으로 촉진하였다. 가장 효율적인 슬러지 파괴를 위해서는 슬러지 종류에 따라 가용화 공정이 선택적으로 적용되어져야 할 것으로 판단할 수 있었다.

다양한 바이오매스의 분쇄도 실험을 통한 미분탄 화력발전 적용가능성 연구 (Applicability of Various Biomasses to Pulverized Coal Power Plants in Terms of their Grindability)

  • 강별;이용운;류창국;양원
    • 청정기술
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    • 제23권1호
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    • pp.73-79
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    • 2017
  • 기후 변화 대응을 위한 온실가스 감축 측면에서, 석탄화력발전소에서 바이오매스 사용량은 계속하여 증가되어 왔다. 파리 협정 이후 온실가스 감축 목표치가 더욱 구체화되면서 바이오매스 사용은 급격히 더 많아질 것으로 예상된다. 미분탄 석탄 화력발전에서 바이오매스 혼소시 가장 큰 문제점 중 하나는 바이오매스의 미분성이 석탄에 비해 훨씬 낮다는 것으로, 이를 해결하기 위해 가장 먼저 바이오매스의 미분성 측정 방법을 확립하는 작업이 필요하다. 석탄의 경우 HGI (hardgrove grindability index)측정 장치를 통해 분쇄도 측정이 가능하여 이를 표준으로 삼고 있지만, 바이오매스의 경우 표준 측정 방법이 확립되어있지 않다. 본 연구에서는 볼 밀과 입자 크기별 분포량을 이용한 석탄과 바이오매스의 분쇄 실험을 진행하였다. 실험에는 석탄 1종과 바이오매스 6종을 사용하였다. 분쇄시간에 따른 입자 분포량을 비교하고, $75{\mu}m$ 이하 입자 분포량으로 분쇄도를 평가하였다. 실험결과 반탄화 바이오매스 TBC (torrefied biomass chip)와 TWP (torrefied wood chip)는 발전용 사용적합 기준에 대해 대략적으로 70%의 값을 나타냈다. 다른 바이오매스들의 경우 반탄화 바이오매스와 비교했을 때 분쇄성이 훨씬 더 낮은 결과를 보였다. TBC와 TWP는 수분이 감소하고 섬유질 구조가 분해되는 반탄화 과정을 통해 분쇄가 향상되었다. 또한 분쇄도가 높은 반탄화 바이오매스가 소모전력이 낮게 측정되었다. 본 연구를 통해 바이오매스의 석탄화력발전 적용을 위한 표준화 작업의 기초 자료들을 확보할 수 있다.

Simultaneous Determination of B Group Vitamins in Supplemented Food Products by High Performance Liquid Chromatography-Diode Array Detection

  • Suh, Joon-Hyuk;Yang, Dong-Hyug;Lee, Byung-Kyu;Eom, Han-Young;Kim, Un-Yong;Kim, Jung-Hyun;Lee, Hye-Yeon;Han, Sang-Beom
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권8호
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    • pp.2648-2656
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    • 2011
  • A simple HPLC-DAD method was developed and validated to determine B group vitamin content (thiamine, riboflavin, nicotinamide, pantothenic acid, pyridoxine and folic acid) in supplemented food samples, i.e., infant formula, cereal, low-calorie food, a multi-vitamin pill and a vitamin drink. In this study, the most significant advantages were simultaneous determination of the six B group vitamins in various food matrices and a small number of sample treatment steps that required only an organic solvent, acetonitrile. Moreover, this method prevents reduction of column durability, because the mobile phase does not contain ion-pairing reagents. Analytes were separated on a Develosil RPAQUEOUS $C_{30}$ (4.6 mm ${\times}$ 250 mm, 5 ${\mu}M$ particle size) column with a gradient elution of acetonitrile and 20 mM phosphate buffer (pH 3.0) at a flow rate between 0.8 and 1.0 mL/min. Detection was performed at 275 nm, except for that of pantothenic acid (205 nm). The calibration curves for all six vitamins showed good linearity with correlation coefficients ($r^2$) higher than 0.995. The developed method was validated with respect to linearity, intra- and inter-day accuracy and precision, limit of quantification (LOQ), recovery and stability. The method showed good precision and accuracy, with intra- and inter-assay coefficients of variation less than 15% at all concentrations. The recovery was carried out according to the standard addition procedure, with yields ranging from 89.8 to 104.4%. This method was successfully applied to the determination of vitamin B groups in supplemented food products.

벤진의 유해 위험성과 작업환경 노출기준 연구 (A Study on the Hazardousness and the TLV in Working Environments of Benzine)

  • 김현영;이성배;한정희;신재훈
    • 한국산업보건학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.233-244
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    • 2006
  • Of many volatile organic detergents for metals, benzine(CAS No. 8030-30-6), of which the toxicity has not yet been proven, has been used as an alternative of the halide compounds in the consideration of toxic effects, global warming and the destruction of ozone layer. In order to evaluate the effects of the benzine on human body by investigating the subchronic inhalation toxicity, to obtain the basic data for establishing the criteria of exposure in working environments and to classify the hazardousness in compliance with the Industrial Safety and Health Act by evaluating the hazardousness, repeated inhalation exposure test was carried with SD rats. The rats were grouped by 10 females and males each. The repetitive inhalation exposures were carried out at 4 levels of concentration of 0 ppm, 60 ppm, 300 ppm, and 1,500 ppm, for 6 hours a day, 5 days a week, for 13 weeks. The results are described hereunder. 1. No death of the animals of the exposed and controlled groups in the test period. Not any specific clinical symptoms, change in feed intake quantity, abnormality in eye test, or change in activity were observed. 2. In the 300 ppm and 1,500 ppm groups, weight reduction in the female groups and weight increase of liver and kidney in the male groups compared with control group were observed with statistical significance(p<0.05). 3. In the blood test, the HCT increased in the male 300 ppm group and the number of hematocyte increased, MCV and MCH decreased in the male 1,500 ppm group. In the female 1,500 ppm group, the HB decreased and the distribution width of the hematocyte particle size increased. In the blood biochemistry test, the TP in the male 1,500 ppm group and the LDH in the female 1,500 ppm group were increased with statistical significance(p<0.05). 4. Under the test conditions of the present study with SD rats, the NOEL was evaluated to be from 60 ppm to 300 ppm for both male and female groups. By extrapolation, the NOEL for human who work 8 hours a day was evaluated to be from 128 ppm to 640 ppm 5. Since the NOEL evaluated in this study do not exceed 60ppm(0.184 mg/L) the test material does not belong to the classification of the hazardous substance "NOEL${\leq}$0.5mg/L/6hr/90day(rat), for continuous inhalation of 6hours a day for 90 days" nor to the basic hazardous chemical substance class 1(0.2 mg/L/6hr/90day(rat) defined by the GHS which is a criteria of classification and identification of chemical compounds. However, considering the boiling point($30-204^{\circ}C$), flashing point($-40^{\circ}C$), vapor pressure(40 mmHg), and the inflammable range(1.0 - 6.0 %), sufficient care should be taken for handling in the safety aspects including fire or explosion.

Mechanochemical 표면처리한 Fly Ash 혼화 Concrete의 제조 (Fabrication of Concrete Containing Mechanochemically Surface Treated(MST) Fly Ash)

  • 이형직;구자훈;유인상;송두규;정해경;권혁병;윤상옥;이형복;이홍림
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.135-144
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    • 2002
  • 채취 그대로의 fly ash(As Received Fly Ash, ARFA)90 wt%와 cement 10 wt%의 혼합물 ball milling 함으로서 mechanochemical processing에 의해 표면 처리한 fly ash(Mechanochemically Surface Treated Fly Ash, MSTFA)를 사용하여 fly ash 혼화 concrete의 강도 증진을 위한 연구를 수행하였다. ARFA에 ball-milling하여 particle size reduction만 발생시킨 fly ash(Ball-mill Processed Fly Ash, BPFA)혼화시의 공시체와 비교하여 동일한 fly ash의 혼화량, 동일한 재령의 압축강도 및 미세구조의 관점에서 고찰하였다. MSTFA를 혼화한 concrete 공시체의 압축강도는 ARFA를 혼화한 것보다 10-20%, BPFA를 혼화한 것보다는 2-7 wt% 상승한 값을 나타내었다. 이 같은 강도 상승은 MSTFA와 cement의 각 입자의 서로에 대한 친화성이 증대되며 이로 인하여 수화물 생성시 cement와 fly ash 입자간의 결합력이 더욱 증가하게 되어 압축강도가 증가하는 것으로 고려된다.

Y형 제올라이트 담지 니켈촉매상에서 이산화탄소의 메탄화반응 (A Study on the Methanation of Carbon Dioxide over Ni/Y-type Zeolites)

  • 이관용;김형욱;김건중;안화승
    • 공업화학
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    • 제4권2호
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    • pp.365-372
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    • 1993
  • 양이온이 교환된 Y형 제올라이트에 담지된 니켈촉매상에서 이산화탄소의 메탄화반응을 상압과 $200{\sim}550^{\circ}C$의 온도범위, 수소와 이산화탄소의 몰비가 4인 조건에서 수행하였다. Y형 제올라이트에 이온교환된 양이온에 따라 이산화탄소와 니켈간의 결합력의 차이를 보였으며, TPD(Temperature-programmed desorption) 결과 Ni/NaY>Ni/MgY>Ni/HY 순으로 결합력이 작아지는 것으로 나타났고, TPSR(Temperature-programmed surface reaction)의 결과로부터 이산화탄소와 니켈의 결합력이 강할 때 반응의 활성이 좋음을 알 수 있었다. 니켈의 환원온도가 높을수록 반응활성이 증가하는 것으로 보아 이산화탄소의 메탄화반응은 환원된 니켈금속입자가 커질수록 유리한 것으로 나타났고, 니켈의 담지량이 3.3wt%일 때 최대의 활성을 나타내었다. 반응온도 조건의 전범위에서 일산화탄소가 부생성물로 생성되었으며, 반응물과 촉매의 접촉시간이 길어질수록 생성물질중의 일산화탄소가 감소하는 것으로 미루어 이산화탄소가 일산화탄소를 경유하여 메탄으로 전환됨을 알 수 있었다. $410{\sim}450^{\circ}C$의 온도범위에서 메탄의 생성속도는 이산화탄소의 분압에 대하여 3.3에서 -0.5 지수승에 비례하고 수소의 분압에 대하여 1.4에서 3.6 지수승에 비례하며, 이산화탄소와 수소가 경쟁적으로 니켈에 흡착함을 알 수 있었다.

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K-Birnessite를 이용한 Li-Mn Spinel 나노입자 합성 및 전기화학적 특성 평가 (Hydrothermal Synthesis of Li-Mn Spinel Nanoparticle from K-Birnessite and Its Electrochemical Characteristics)

  • 김준일;이재원;박선민;노광철;선양국
    • 공업화학
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    • 제21권5호
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    • pp.590-592
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    • 2010
  • 본 연구에서는 리튬 2차 전지의 양극물질 중 하나인 Li-Mn spinel ($LiMn_2O_4$)을 합성하기 위해 전구체로 K-Birnessite ($K_xMnO_2{\cdot}{yH_2O}$)를 이용하였다. K-Birnessite는 과망간산칼륨[$KMnO_4$]과 우레아[$CO(NH_2)_2$]를 사용하여 수열합성법으로 합성하였고, K-Birnessite와 LiOH를 수열 반응시켜 Li-Mn spinel 나노입자를 제조하였다. 리튬함량에 따른 Li-Mn spinel 의 구조 및 형상 변화와 전기화학적 특성에 대한 경향성을 알아보기 위해 LiOH와 K-Birnessite의 몰 비를 조절하여 Li-Mn spinel를 합성하였다. 합성된 분말은 X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), thermogravimetry (TG)를 이용하여 물질의 구조 및 형상을 분석하였고, 정전류법으로 양극재의 용량과 율 특성을 비교 분석하였다. 그 결과 LiOH/K-Birnessite의 몰 비가 0.8일 때 가장 큰 용량($117\;mAhg^{-1}$)을 나타냈고, 몰 비가 증가할수록 Li-Mn spinel 중 리튬함량이 증가하여 용량은 감소하였으나, 입자크기는 작아져서 율 특성은 점점 향상되는 경향을 보였다.