• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.589-593
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• 2007

재생 가능한 자원인 동식물성 기름을 원료로 제조되는 수송용 연료 바이오디젤은 낮은 대기오염물질 배출과 $CO_2$ Neutral 특성으로 환경친화적인 연료로 인정을 받으며 전세계적으로 그 생산량이 급격히 증가하고 있다. 대부분의 상용화 공정은 염기촉매를 이용한 전이에스테르화 반응에 근거하고 있으며 높은 생산성을 위해 연속 공정을 채택하고 있다. 원료유 중의 유리지방산(free fatty acid, FFA)은 염기 촉매와 반응하여 지방산염(Soap)과 수분을 생성하며 반응촉매의 투입양을 증가시카고 반응 후에 글리세롤과 지방산 메틸에스테르와의 분리를 어렵게 만든다. 높은 수율과 후속공정의 부하를 줄이기 위해서는 식물성 원료유 중의 FFA는 고체 산촉매 하에서 메탄올과 에스테르화 반응시켜 전환 제거되어야 한다. 본 연구에서는 고체산 촉매인 Amberlyst-15을 충전한 4단 PBR(Packed Bed Reactor, 충전율 60%(v/v))에서 반응시간과 반응온도에 따른 대두원유의 전처리 효율을 조사하였으며 최적 전처리 조건을 도출하였다. 최적 전처리 조건에서 대두원유는 초기 산가 1.6에서 0.4-0.6으로 연속 전처리할 수 있었다. 본 연구에서는 연속 흐름 반응기인 PFR(Plug Flow Reactor)와 4단 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)에서 균질계 촉매인 KOH 존재하에 대두유와 메탄올과의 전이에스테르화 반응 특성을 조사하였으며 각 연속 반응시스템에서 최적 운전 조건을 도출하였다. PFR 반응기에서 반응온도, 반응시간, 반응물 흐름방향, static mixer(SM) 개수에 따른 반응특성을 조사한 결과, PFR에서의 최적 반응조건은 하향류 흐름 방향과 3개의 SM를 설치한 조건에서 반응시간 5.8분, 반응온도 90$^{\cdot}C$, 메탄올:오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%로 도출되었다. CSTR 반응기에서는 반응온도와 체류시간에 따른 반응특성을 조사하였으며 최적반응 조건으로 반응온도 80$^{\cdot}C$, 메탄올/오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%, 체류시간 18.4분, 교반속도 250rpm로 조사되었다.

• 공업화학
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• 제8권3호
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• pp.416-424
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• 1997

본 연구에서는 고밀집 섬유체에 의한 정적 액-액 접촉기에 대한 이론적 모델링을 통하여 섬유체 접촉기 내부에서의 물질 이동과정과 각 상에서의 축 방향 농도분포 해석이 수행되었고, 여러 운전 조건하에서 출구 농도를 예측하여 실험치와 비교하였다. 본 섬유체 액-액 추출기는 그 구조적 특성 때문에 축 방향 분산이 없는 플러그 흐름 모델로 완벽하게 묘사될 수 있었으며 data fitting을 통해 결정되어 모델식에 적용된 물질전달 계수와 섬유체 추출기 축 방향 반위 길이 당 물질전달 면적의 곱의 항인 $k_a{\sigma}$은 그 섬유체 추출기의 고유 특성 값으로 사용될 수 있었고, 그 값은 약 0.0327cm2/sec이었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.225-232
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• 2012

희박 예혼합 가스터빈 연소기에서 배출되는 NOx, CO 와 같은 오염물질을 예측하기 위해서 화학반응기 네트워크 모델을 개발했다. 본 연구에서는 CHEMKIN 코드와 4 가지 NO 생성 메커니즘을 포함한 GRI 3.0 메탄-공기 연소 메커니즘을 이용해서 가스터빈의 부하조건을 변화시키며 NOx 및 CO 배출의 예측을 수행하였다. 모델의 검증을 위해서 계산된 결과를 모사연소기의 실험 데이터와 비교하였다. 여러부하조건에 따른 4 가지 NO 경로의 기여도를 조사하였다. 또한 인젝터의 질량유동 및 당량비의 불균일성이 NOx 배출이 끼치는 영향을 고찰하고 10ppm 이하의 저 NOx 연소기 개발을 위한 저감 방법을 제안했다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.71-77
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• 2016

핸드폰 충전기 내 커패시터의 전해액이 전원 입력단자로 누출되고 PCB 기판에 트래킹이 발생하여 탄화도전로가 형성되는 것을 확인하였다. 트래킹이 발생하는 원인을 구조적으로 분석한 결과, 전원 입력단자와 PCB 기판이 커넥터를 이용하여 직결되는 경우에 발생하였다. 커패시터에서 누출된 전해액이 전원입력단자로 흘러 들어가는 양이 많을수록, 전원입력단자의 플러그 핀 사이에 설치된 격벽의 높이가 낮을수록 트래킹 발생율이 높았다. 이에 따라 충전기 내 트래킹 발생율을 낮추기 위해서는 누출된 전해액이 전원입력단자로 흘러 들어가지 않도록 커패시터에 격벽을 설치하거나, 전원입력단자에 설치된 격벽의 높이를 높일 필요가 있다. 또한, 전원 연결단자와 맞닿아 있는 PCB기판의 형태를 ${\Pi}$로 변경한다면 트래킹 발생율이 더욱 줄어들 것으로 판단된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.71-80
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• 2012

To improve the $NO_X$ conversion over a SCR (selective catalytic reduction) catalyst, the DOC (diesel oxidation catalyst) is usually placed upstream of the SCR catalyst to enhance the fast SCR reaction ($4NH_3+2NO+2NO_2{\rightarrow}4N_2+6H_2O$) using equimolar amounts of NO and $NO_2$. Here, a ratio of $NO_2/NO_X$ above 50% should be avoided, because the reaction with $NO_2$ only ($4NH_3+4NO+O_2{\rightarrow}4N_2+6H_2O$) is slower than the standard SCR reaction ($4NH_3+4NO+O_2{\rightarrow}4N_2+6H_2O$). In order to accurately predict the performance characteristics of SCR catalysts, it is therefore desired to develop a more simple and reliable mathematical and kinetic models on the oxidation kinetics of nitric oxide over a DOC. In the present work, the prediction accuracy and limit of three different chemical reaction kinetics models are presented to describe the chemicophysical characteristics and conversion performance of DOCs. Steady-state experiments with DOCs mounted on a light-duty four-cylinder 2.0-L turbocharged diesel engine then are performed, using an engine-dynamometer system to calibrate the kinetic parameters such as activation energies and preexponential factors of heterogeneous reactions. The reaction kinetics for NO oxidation over Pt-based catalysts is determined in conjunction with a transient one-dimensional (1D) heterogeneous plug flow reactor (PFR) model with diesel exhaust gas temperatures in the range of 115~$525^{\circ}C$ and space velocities in the range of $(0.4{\sim}6.5){\times}10^5\;h^{-1}$.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권5호
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• pp.660-667
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• 2000

In order to investigate the exhaust structure and secondary oxidation of unburned hydrocarbon (HC) in the exhaust port, concentrations of individual HC species were measured in exhaust process, the degree of oxidation were obtained. Using a solenoid-driven fast sampling system on single-cylinder research engine fueled with 94% propane, the profiles of unburned hydrocarbons (HCs) and non-fuel HCs with a propane fueled engine were obtained from several locations in the exhaust port during the exhaust process. The sampled gases were analyzed using a gas chromatography of HC species with 4 or lesser carbon atoms. The change of total HC concentration and HC fractions of major components through the exhaust port were discussed. The results showed that non-uniform distribution of HC concentration existed around the exhaust valve and changed with time, and that the exhaust gas exhibited nearly uniform concentration profile at port exit, which was due to mixing and oxidation. Also it could be known that bulk gas with relatively high HC concentration came out through the bottom of the exhaust valve. To estimate the mass-based degree of HC oxidation in the exhaust port from measured HC concentrations, a 3-zone diagnostic cycle simulation and plug flow modeling were used. The degree of oxidation ranged between 26 % and 36 % corresponding to the engine operation conditions.

• 환경영향평가
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• 제9권1호
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• pp.39-46
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• 2000

Removal of ammonia using the porous ceramic biofilter inoculated with earthworm casts was characterized. By assuming a plug air flow in the biofilter and applying the Michaelis-Menten equation, the maximum removal rate of $NH_3$ was $280.7g-N{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$($18.0g-N{\cdot}kg^{-1}{\cdot}d^{-1}$) at $30^{\circ}C$. $NH_3$ removal rate was increased as temperature increases from $15^{\circ}C$ to $35^{\circ}C$. The maximum removal rate was $285.8g-N{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$($18.8g-N{\cdot}kg^{-1}{\cdot}d^{-1}$) at $35^{\circ}C$. At $15^{\circ}C$, the $NH_3$ removal rate was $122.8g-N{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$($8.1g-N{\cdot}kg^{-1}{\cdot}d^{-1}$). When 210 ppm $NH_3$ was supplied to the biofilter at space velocity of $220h^{-1}$, the removal efficiency of $NH_3$ at 15, 25, 30 and $35^{\circ}C$ was 80, 90, 95, and 96%, respectively. The removal rate of the ceramic biofilter was 3 to 15 times higher than other biofilters comparing the removal efficiency of $NH_3$ per unit volume of carrier. This result indicates that earthworm casts and porous ceramics are very good inoculum source and carrier, respectively, for the $NH_3$-degrading biofilter.

• Applied Biological Chemistry
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• 제28권4호
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• pp.233-238
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• 1985

Glucoamylase를 $ZrO_2$로 피복된 96% porous glass에 azo-linkage를 형성시켜 결합하게 한후, 2.5% glutaraldehyde로 처리하여 효소를 고정화시켰다. 효소기질로는 용해도가 높고 점도가 낮은 30% enzyme thinned cornstarch (dextrose equivalent 값 : 24)를 사용하여 plug flow-column reactor에서 연속반응시켰다. 반응 최적 pH는 수용성효소의 5.0보다 alkaline 쪽으로 기울어져 7.0으로 나타났고, 고정화반응에 따라 열안정성이 높아지고 $40{\sim}60^{\circ}C$에서 최적 온도범위를 가리키며, Km값은 수용성 효소의 1.25mM보다 낮은 1.04mM값을 보여 주었다. 따라서, pH 7.0, $45^{\circ}C$에서 160시간 동안 corn starch를 기질로 효소반응을 시켜 glucose 90.3%, maltose 8.0%인 DE값 94.0인 전분당분해산물을 획득할 수 있었다.

• 태양에너지
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• 제15권2호
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• pp.25-37
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• 1995

유입관성에 의한 유체혼합뿐 아니라 입구온도의 변화까지 고려된 성층축열조의 충전과정 모델에 대하여 해석적 근사해를 제시하였다. 해석모델은 깊이가 일정한 완전혼합 및 압출유동영역으로 구성되며, 입구온도의 변화는 중첩의 원리에 근거하여 계단함수로 근사화하였다. 완전혼합영역의 과도온도를 구한 후 함수형태에 따라 구분하고, 각각을 경계조건으로 하는 압출유동영역의 온도분포를 잘 정의된 함수의 항으로 유도하였다. 결과적으로 이들의 일차결합이 압출유동영역에 대한 최종해이다. 근사해의 타당성 및 결과의 유용성은 입구온도가 선형적으로 증가하는 경우에 대한 엄밀해와의 비교를 통하여 검증하였다. 계단수의 증가에 따라 근사해는 엄밀해로 급속히 접근하며, 유한한 수의 계단에 의한 근사해도 광범위한 혼합깊이에 대하여 엄밀해와 잘 일치한다. 또한, 혼합깊이가 클수록 소수의 계단에 의한 근사해로도 의미있는 예측결과를 얻을 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권10호
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• pp.3648-3658
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• 2023

The early localization of a fuel subassembly with a failed (wet rupture) fuel pin is very important in reactors to limit the associated radiological and operational consequences. This requires a fast and reliable system for failure detection and their localization in the core. In the Prototype Fast Breeder Reactor, the system specially designed for this purpose is Failed Fuel Location Modules (FFLM) housed in the control plug region. It identifies a failed sub-assembly by detecting the presence of delayed neutrons in the sodium from a failed sub-assembly. During the commissioning phase of PFBR, it is mandatory to demonstrate the FFLM effectiveness. The paper highlights the engineering and physics design aspects of FFLM and the integrated simulation towards its function demonstration with a source assembly containing a perforated metallic fuel pin. This test pin mimics a MOX pin of 1 cm² of geometrical defect area. At 10% power and 20% sodium flow rate, the counts rate in the BCCs of FFLM system range from 75 cps to 145 cps depending upon the position of DN source assembly. The model developed for the counts simulation is applicable to both metal and MOX pins with proper values of k-factor and escape coefficient.