• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.1747-1753
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• 2010

본 연구에서는 최대 공비점 압력을 가지는 에탄올과 벤젠 이성분계 혼합물의 기액 상평형 추산을 위하여 상태방정식 모델식과 액체활동도계수 모델식 사이의 비교 연구를 수행하였다. 상태방정식 모델식으로는 Peng-Robinson (PR) 상태방정식을 이용하였으며, Panagiotopoulos 혼합규칙(PRP)을 적용하였다. 한편, 액체 활동도계수 모델식으로는 Renon이 제안한 NRTL 액체 활동도계수 모델식을 이용하였다. PRP 모델식은 2개의 매개변수를 가짐에도 불구하고 3개의 매개변수를 가지는 NRTL 모델식에 비하여 에탄올-벤젠 이성분계에 대해서 저압 영역에서는 유사한 정확성을 고압 영역에서는 좀 더 정확성이 우수함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제7권3호
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• pp.443-452
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• 1996

석유화학공정에서 fouling현상은 열교환기, 보일러, desalter 등 주요 전처리 시설 및 공정에 polymer, heavy paraffine, chemicals, heavy organics, asphaltene, resin, metallics, salts 등 불순물들이 침적 및 부식을 일으켜 각종 조업에 있어서 에너지의 다량소비 및 product yield의 감소 또는 공정의 중단으로 말미암아 생산성의 손실이 대단히 크다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 석유화학 공정에서 foulants의 분리되는 양을 계산하고, 제어할 수 있는 model의 개발을 위하여 fouling 현상에 대한 modeling을 연속열역학과 Peng-Robinson 상태 방정식, 고분자 용액 이론, 다성분계 열역학 이론 등을 이용하여 fouling 현상에 대한 메카니즘규명과 모델링을 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.193-198
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• 2015

Polycaprolactone, Dichloromethane, 이산화탄소로 구성된 3성분계 고압 시스템의 상거동 측정 실험은 가변 부피 셀 장치를 이용해서 측정했다. 실험의 온도범위는 313.15 K에서 353.15 K, 압력은 약 300 bar까지 측정했으며 실험결과는 Polycaprolactone의 질량 분율이 1.0%, 2.0%, 3.0%일 때 온도와 이산화탄소/Dichloromethane의 질량 분율로 정리했다. 또한 실험 결과는 hybrid 상태방정식 (Peng-Robinson 상태방정식과 SAFT 상태방정식의 혼합형태) 을 이용하여 열역학적으로 검증하였으며, 혼합규칙은 반데르 발스의 단일 유체 혼합규칙을 사용했다. 이 다성분계 시스템에서 이원 상호 작용 파라미터 등, 각종 파라미터는 심플렉스 알고리즘을 통해 최적화했다.

• 청정기술
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• 제11권4호
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• pp.165-170
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• 2005

이 연구는 $CO_2$로부터 DMC를 직접 합성하는 공정의 연구를 위한 상평형 자료를 제공하는데 있다. 연구를 위해 Methanol-Water 시스템, Methanol-DMC 시스템, $CO_2$-DMC 시스템, $CO_2$-Methanol 시스템 그리고 DMC-Water 시스템의 상평형 데이터를 수집하였고, 화학 산업에서 널리 쓰이고 있는 Peng-Robinson 상태방정식과 Wong-Sandler 혼합규칙으로 상평형 계산을 수행하였다. 계산 결과 상평형 데이터와 비교적 잘 일치하는 결과를 보였다. 계산을 통해 구한 최적화된 상태방정식의 매개변수는 직접 합성법의 기초연구 및 공정 개발 그리고 공정 최적화에 유용한 자료로 사용될 것으로 생각된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1337-1348
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• 1990

본 연구에서는 Peng-Robinson 상태 방정식을 기본으로 하여 먼저 단일 성분의 냉매에 대한 열역학적 물성치를 구한 뒤 그 정확도를 검증하고, 동일한 형태의 상태식 과 적절한 혼합 법칙을 통해 혼합냉매의 기액 평형 상태와 냉동 및 열펌프 사이클 해 석에 필요한 엔탈피와 엔트로피 등의 열역학적 물성치를 추산하고자 한다.단일 성 분의 냉매로서는 R13B1, R22, R12, R152a, R114를 택하였고, 혼합냉매로서는 앞의 단 일성분 냉매를 혼합한 것 중에서 그 기초적인 실험 자료가 아미 알려진 R13B1/R114, R22/R114, R12/R114 R152a/R114, R13B1/R152a 및 R13B1/R12를 택하였다. 이는 추후 상이한 냉매를 단일식으로 나타낼 수 있는 대응상태의 원리를 사용한 열물성 계산의 기반이 될 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권4호
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• pp.33-41
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• 2008

외부로부터 일정한 열유속을 받으면서 발사대기 중인 액체추진 로켓의 극저온 산화제 탱크 내 열적거동에 대하여 열역학 방정식과 열 및 물질 전달 관계식을 이용하여 수치적으로 해석하였다. 발사대기 단계는 헬륨가스에 의한 가압과정을 포함하여 이상적인 다섯 단계로 구성된다고 하였다. 얼리지 기체영역의 해석에는 Peng-Robinson 상태방정식을 사용하였고, 액체 영역은 열적 성층화를 고려할 수 있도록 균일한 성질을 갖는 여러 개의 수평층으로 나누어 해석하였다. 전형적인 경우에 대한 계산 결과에 의하면 액체산화제의 온도상승은 1K 미만이고 액체에 녹아드는 헬륨의 양은 10g 정도였다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.48-58
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• 2013

4개 화학종의 케로신 대체 모델과 다양한 상태 방정식을 이용하여 초임계 압력 조건의 스월 인젝터에서의 열역학 상태량 및 유동 특성을 연구하였다. 상태방정식에 따른 열역학 물성치의 정량적인 비교와 함께 large eddy simulation 및 예조건화 기법을 적용하여 스월 인젝터에서의 유동 특성 해석이 수행되었다. 초임계 스월 인젝터 내에서 열역학 물성치를 비교 조사하였고 상태량 예측 정확도가 인젝터에서의 유동 특성에 상당한 영향을 미치는 것이 관찰되었다. Redlich-Kwong-Peng-Robinson 상태 방정식이 넒은 온도 영역에서 가장 적절한 결과를 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.3327-3335
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• 2014

본 연구에서는 천연가스의 냉각을 위한 프로판을 냉매로 사용한 단일 및 다단 냉동 사이클에 대한 소요 에너지를 비교하였다. 이를 위해서 천연가스의 온도를$ -37.00^{\circ}C$까지 냉각시키기 위해서 프로판을 냉매로 사용하여 1단 압축 및 2단, 3단, 4단 압축을 이용한 냉동 사이클에 대한 비교 연구를 수행하였다. 전산모사를 위해 한국가스공사로부터 제공받은 천연가스 조성을 적용하였으며, 열역학 모델식으로는 Peng-Robinson 상태방정식을 적용하였다. 냉동기 압축 단수가 증가할수록 응축기의 heatduty는 점점 줄어드는 것을 알 수 있었다. 4단 압축공정의 경우 1단 압축공정에 비해 응축기의 heatduty는 약 20.36% 정도 감소하였으며 냉매의 총 순환 유량은 약 14.53% 감소하였다. 또한 4단 압축공정의 경우 1단 압축공정에 비해 압축기의 총 소요 동력은 약 41.61% 감소함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권5호
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• pp.24-34
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• 2022

초임계 영역에서 작동하는 탄화수소 연료를 사용하는 재생냉각채널의 냉각성능을 예측하기 위해서는 타당한 물성 예측이 필수이다. 본 연구는 고분자 탄화수소의 임계 압축인자에 따라 밀도와 비열을 적절하게 예측하기 위해 2-파라미터 상태방정식인 SRK(Soave-Redlich-Kwong) 및 PR(Peng-Robinson) 상태방정식과 이를 합한 3-파라미터 상태방정식인 RK-PR 상태방정식에 대한 비교 분석을 수행하였다. 대표적으로 낮은 임계압축 인자를 갖는 n-dodecane 연료와 높은 임계압축 인자를 갖는 JP-10 연료를 선정하여 두 연료의 열역학적 물성을 예측할 때 적합한 상태방정식을 제시하였다. 마지막으로 밀도와 비열의 예측 결과를 NIST REFPROP 데이터와 비교하여 검증하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.550-554
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• 2023

탄화수소기반의 화석연료 에너지원은 이산화탄소 배출로 인한 지구온난화 문제로 지속적인 이용 및 확장에 제한이 있다. 수소는 전통적인 화석연료에 대한 유망한 대안으로 여겨지고 있다. 수소의 안정적인 장기저장을 위해서 극저온인 포화상태에서 수소의 열역학적 물성에 대한 예측이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 비교적 간단한 관계식을 보이는 3차 상태방정식들을 이용하여 포화상태의 열역학적 물성들(포화증기압, 액체 및 기체의 밀도, 엔탈피 및 엔트로피)을 모사하였다. 포화상태 수소에 대한 여러가지 열역학적 물성들을 비교한 결과 3 종류(Redlich-Kwong (RK), Soave-Redlich-Kwong (SRK), Peng-Robinson (PR))의 상태방정식 중 SRK 모델이 비교적 정확한 예측결과를 보였다.