• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권1호
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• pp.11-15
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• 2016

무인항공기가 장시간 비행하기 위해서는 배터리보다 고분자전해질 연료전지(PEMFC)가 적합하다. 본 연구에서는 PEMFC에 수소를 공급하는 $NaBH_4$가수분해 반응 시스템에 대해 연구하였다. $NaBH_4$가수분해 반응 시스템의 무게를 감소시키기 위해 수소수율 향상, 응축수 회수, 안정적인 수율 유지 등에 대해 실험하였다. 반응기 압력제어를 함으로써 수소 수율을 3.4% 향상시켰다. 수소를 공랭하여 PEMFC 스택에 공급하는 과정에서 발생하는 응축수를 $NaBH_4$ 저장조에 회수하였다. 이 과정에서 응축수가 $NaBH_4$분말을 용해시켜 보충됨으로써 14%의 무게 감량효과가 있었다. 2.0 L/min의 속도로 수소를 발생시킬 때 Co-P-B촉매 2.0 g을 사용해서 10시간동안 96% 수소수율로 $NaBH_4$가수분해 반응 시스템을 안정적으로 구동하였다.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.810-815
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• 2012

본 연구에서는 폴리아미드 역삼투 복합막 표면에 양이온교환 고분자인 poly(styrene sulfonic acid)(PSSA)를 코팅한 후 모델 오염물질인 bovine serum albumin(BSA), humic acid(HA), sodium alginate(SA)에 대하여 파울링 개선 효과가 있는지를 알아보고자 하였다. PSSA가 코팅된 폴리아미드 복합막의 표면에 대한 접촉각을 확인한 결과 $78^{\circ}$에서 $58^{\circ}$로 낮아져 표면이 친수화된 것을 확인하였다. 모델 오염물질로서 BSA, HA, SA 등이 100 ppm 용해된 공급원액을 2, 4, 8 atm 조건에서 PSSA 코팅된 막과 코팅되지 않은 막에 대하여 파울링 실험을 수행한 결과 압력이 증가함에 모든 오염물질에 대해서 파울링은 심화되었다. 파울링은 BSA>SA>HA의 순으로 일어났으며 PSSA가 코팅된 막에 대해 파울링 개선효과는 HA>SA>BSA의 순으로 나타났다. 이는 막표면의 PSSA가 지니는 설폰산과 오염물질의 작용기간의 상호작용으로 인한 결과이며, 이는 SEM으로 관찰한 사진과도 같은 경향을 보여주었다. 결론적으로 PSSA가 코팅된 역삼투막은 파울링 개선효과가 있었으며 HA의 경우에서 가장 두드러졌다.

• 한국융합학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.13-21
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• 2016

본 논문은 현재 진행 중인 대한민국 남부지역에 위치한 대학 내 스마트에너지캠퍼스 마이크로그리드에서 대학 내 빌딩에 설치될 수소전기분해 이용 연료전지 시스템 운용을 위한 선행 연구로써 고분자전해질막 전기분해(PEMWE)과 고분자전해질막 연료전지(PEMFC) 장치에서 동시에 온도변화 효과를 연구하고자 한다. 전반적으로 실험실에서 50W 고분자전해질막 연료전지(PEMFC)을 사용하여 수행하였다. 모니터링 프로세스는 무선 로라 노드와 게이트웨이 네트워크를 구성하여 실행하였다. 그리고 PEMWE와 PEMFC에 대한 수학적 모델링과 운전 알고리즘을 제안하였으며 제안한 모델에서 PEMWE는 낮은 발열 기준에서 효율이 더 높음을, 반면에 PEMFC는 높은 발열기준에서 효율이 더 높음을 을 알 수 있었다. 향후 대학 구내 빌딩에 설치될 실증시스템 성능을 높이기 위해 PEMWE와 PEMFC의 온도와 압력을 모니터링, 통신 및 제어 등 연구개발을 통하여 구현할 예정이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권5호
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• pp.473-480
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• 2011

막 가습기는 다른 가습장치와는 달리, 기생 전력의 손실이 없고 가습 성능이 우수하여 이온교환막 연료전지의 외부 가습을 위해 적용되고 있다. 원통형 막 가습기는 특히 가습성능에 비해 요구 체적이 매우 작기 때문에, 수송용 및 가정용 이온교환막 연료전지에 적용된다. 막가습기의 최적 설계를 위한 열 및 물질 전달 특성에 대한 이해가 필요하지만, 아직 다양한 연구가 이루어지고 있지 않다. 본 연구에서는 원통형 막가습기의 열 및 물질전달 특성을 이해하기 위한 특성 실험을 수행하였다. 기존의 습도 측정계는 비정상 가습 특성 실험에 한계가 있고, 정상 상태에서도 고온 다습한 환경에서는 오차가 크기 때문에 본 연구에서는 습증기 응축법을 이용하였다. 가습기의 정상상태 특성을 확인하기 위해 압력과 온도 변화에 대한 실험을 수행하였으며, 비정상 특성을 확인하기 위해 순간 유량 변화 시의 가습 성능을 측정하였다. 본 연구에서는 이상의 기초 실험을 통해서 막 가습기의 성능에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하였으며, 원통형 막가습기의 기초적인 열 및 물질 전달 특성을 이해하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.270-276
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• 2020

3D 프린팅은 고분자, 세라믹, 금속 등 다양한 소재를 대상으로 복합적인 형상을 한 번의 공정으로 제작할 수 있는 적층 기반 제작 기술이다. 최근의 3D 프린팅 기술은 프린팅 속도의 향상과 적용 가능 소재의 지속적인 개발에 의해 양산형 제품 생산이 가능한 수준으로 발전하였다. 본 연구에서는 레이저를 활용한 3D 프린팅 기술을 적용하여 철도 차량용 공기 압축기에 쓰이는 열교환기 제작을 진행하였다. 먼저 3D 프린팅에 적합한 형상으로 경량화 및 컴팩트화를 주안점으로 열교환기의 최적 설계를 진행하였다. 그로부터 도출된 설계안을 기반으로 SLM 기법을 적용하여 AlSi10Mg 합금 소재로 열교환기 시작품을 제작하였다. 다음으로, 제작된 시작품을 기존 공기 압축기에 부착하여, 압축공기의 열교환 성능을 시험하였다. 3D 프린팅 시작품의 시험 결과는 기존 열교환기 대비하여 저압부와 고압부에서 열교환 성능은 각각 약 80% 및 85% 수준을 보였다, 하지만 외부 냉각공기 조건을 기존 열교환기와 유사한 조건으로 가정하였을 때 𝓔-NTU 법을 활용하여 계산한 열전달량은 기존 열교환기 대비하여 유사한 성능을 보여 주었다. 결과적으로, 3D 프린팅 제작 열교환기의 성능 효과 및 경량화 등의 장점을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.702-708
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• 2017

함체 내의 발열은 이동통신기기의 회선 처리 능력이 증가함에 따라 계속 증가하고 있다. 이 열을 적절히 외부로 방출해 주지 않으면 중계기 내의 온도가 상승하여 전자장치 오작동의 원인이 된다. 본 연구에서는 통신 함체 냉각 모듈용 알루미늄 및 플라스틱 소자의 성능에 대해 실험을 수행하고 이론 해석 결과와도 비교하였다. 알루미늄 소자는 핏치 4.5 mm의 대향류 평행 채널로 구성되고 플라스틱 소자는 핏치 2.0 mm의 직교류 및 직교 대향류 삼각 채널로 구성되었다. 한편 직교류 소자의 크기는 알루미늄 소자와 동일하고 직교대향류 소자는 알루미늄 소자보다 33% 크다. 실험 결과 플라스틱 직교 대향류 소자의 전열량이 가장 크고 알루미늄 대향류 소자의 전열량이 가장 작게 나타났다. 또한 알루미늄 대향류 소자를 base 소자로 할 때 플라스틱 직교대향류 소자의 온도교환효율은 base 소자보다 평균 56% 크고 플라스틱 직교류 소자의 값보다는 평균 29% 크게 나타났다. 한편 플라스틱 직교대향류 소자와 base 소자의 압력손실은 유사하게 나타났다. 열교환 효율은 플라스틱 직교대향류 소자에서 가장 크고 플라스틱 직교류 소자에서 가장 작게 나타났다. 또한 이론 모델은 소자의 성능을 다소 과대 또는 과소 예측하였다.

• KSBB Journal
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• 제11권5호
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• pp.606-612
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• 1996

H형 Dowex 50W-X8 강산성 양이온 교환수지 결럼을 이용하여 glutamic acid를 치환전개하면셔 displacer의 농도를 증가시켜 인위적으로 결정화를 유도하였다. Displacer로 사용한 NaOH 놓도를 증 가시킴으로써 glutamic acid가 그 용해도 한계 이상 으로 농축되면서 컬럼내에서 이동도중 결정층이 형 성되었고 생성된 결정은 effluent stream을 따라 fraction collector로 회수되어졌다. 결정충이 이동하는 동안 clogging이나 압력강하의 문제점이 발생 하지 않았으며 1.0 M NaOH를 사용할 때 62% 의 glutamic acid가 결정으로 회수되었다. 수지로부터 치환되 어 나오는 $H^+$에 의한 OH 의 중화작용으로 인해 NaCI 보다는 NaOH가 효과적인 displacer임 을 알 수 있었으며 보다 sharp하고 농축된 band를 얻을 수 있었다 Glutamic acid 결정층의 이동속도 는 displacer 이통속도와 통일하였는데 그 이유는 결정이 이동하는 기작이 고정상의 interstitial fluid를 따라 이통하는 것이 아니라 일정한 두께의 결정층이 형성된 뒤에 앞경계변에셔는 계속 새로운 결정화가, 그리고 뒷경계변에서는 기존결정의 재용해가 일어나 면서 컬럼을 이동하는 것이며 또한 이 결정화 속도 와 재용해 속도가 비슷하게 균형을 이루고 있기 때 문이라고 설명할 수 있다. 이와 같은 이온교환중의 결정화 현상은 수지에 대한 선택도와 함께 용해도라 는 부가적 분리 인자를 통시에 사용함으로써 특정성 분의 분리효율을 높일 수 있으며 이온교환 후 추가 로 거쳐야 할 결정화 콩정의 부담을 줄일 수 있을 것이다. 결정화-재용해가 비슷한 속도로 반복되는 이통결정층이 형성된다는 관찰은 본 실험에서 사용 된 glutamic acid에만 적용할 수 있는 특이한 현상 일 수 있으며 aspartic acid 등 다른 저용해도 아미 노산에도 일반화할 수 있는 현상인지를 밝허가 위해 서는 보충 연구가 펄요하다. 더우기 이러한 결정화 현상은 단순히 용질의 용해도와 displacer 농도뿐만 아니라 pH, ionic strength, 사용하는 수지의 가교 도, mobile phase의 유속, 사용하는 컬럼의 제원에 도 영향을 받을 것이라고 사료되므로 결정회수율을 극대화하기 위한 최적조건의 도출 빛 그 적용범위의 확대에 대한 연구가 필요하다.

• 한국식품과학회지
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• 제27권2호
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• pp.230-234
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• 1995

식품 유래의 생리활성 peptide를 분리할 목적으로 전통발효식품인 된장으로부터 혈압강하기능을 가지는 ACE(angiotensin converting enzyme)저해활성 peptide를 분획하였다. 시판 된장의 동결건조분말을 냉수로 추출했을 때 총질소의 회수율은 추출시간 30분에 73.3%를 보였다. 용매추출액에서 고분자 polypeptide를 제거하고 저분자 peptide만을 얻기 위해 PM-10 membrane(Amicon)을 이용하여 3시간 동안 한외여과한 결과, 질소성분의 회수율은 80.8%, 염의 회수율은 99.2%에 달했고 투과액의 ACE $IC_{50}$은 $41.8{\mu}g/ml$이었다. 한외여과 투과액을 reverse phase prep-HPLC로 분획하여 7개의 획분을 얻었으며, 그 중 F5분획물의 ACE저해활성이 $IC_{50}=6.8{\mu}g/ml$로 비활성이 가장 높았다. 염은 F1분획물에서 모두 회수되었다. F5분획물을 ion exchange prep-HPLC로 다시 분획하여 얻은 5개의 모든 획분에서 높은 비활성을 보였다($IC_{50}=2.5{\sim}8.3{\mu}g/ml$). 그 중 F53분획물의 비활성이 가장 높았으며($IC_{50}=2.5{\mu}g/ml$), F53의 구성아미노산 분석 결과 histidine의 함량이 특징적으로 높았다.

• 암석학회지
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• 제3권3호
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• pp.185-195
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• 1994

순수하게 제조한 합성광물을 시작 물질로 하여 석류석과 녹염석간의 철.알루미늄 교환반응에 대한 고온.고압 실험 결과, 분배계수 $K_D$와 온도 및 압력과의 상관관계가 밝혀졌다. 이는 석류석과 녹염석의 공존관계가 지질 온도계로서 역할을 할 수 있다는 것을 뒷받침해 주는 주요한 의미를 갖게 되는 것이다. 지금까지 녹염석이 관여 되어 있는 화학 반응의 실험적 연구는 녹염석 고용체의 순수한 단성분이나 그 고용체의 합성이 불가능하였고 자연산 녹염석을 사용하였거나, 다른 여러 광물상에 부수적으로 생성된 합성 녹염석을 단편적으로 사용하였기 때문에 석류석.녹염석 지질온도계가 수립될 수 없었다. 2Kb, 4Kb, 10Kb에서 석류석.녹염석간의 철.알루미늄 분배계수($K_D$)와 온도와의 관계를 각각 도식화 하였으며 온도는 압력에 비하여 $K_D$값에 매우 큰 영향을 미친다. 즉 온도가 증가함에 따라 $Fe^{+3}$는 석류석에서 이동하여 녹염석으로 재 배치되며, 반대로 $Al^{+3}$는 녹염석에서 나와 석류석으로 들어간다. 이는 온도가 증가함으로써 금속원소인 알루미늄이 전기적으로 양성이 되어 수화광물이며 단사정계에 속한 녹염석에서 일출되어 무수광물이며 등축정계에 속하는 석류석으로 재 배치되는 것이다. 압력은 온도에 비하여 석류석.녹염석 지질온도계에 심대한 영향을 주지는 못 한다. 그러나 $500^{\circ}C$에서 압력이 증가함에 따라 $K_D$의 값이 약간 감소하는 경향을 보여 준다. 이는 압력의 증가가 미미하지만, 온도 증가의 경우와는 반대로, $Fe^{+3}$이 녹염석에서 일출되어 석류석으로 재 배치 된다는 것을 의미한다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제19권2호
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• pp.413-440
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• 2010

2000년 이후 국제유가의 불안정성으로 인한 에너지 자원 확보의 중요성이 강조되면서 에너지 자원의 대안 시장으로 카스피해 연안국가들에 대한 관심이 고조되고 있다. 특히 아제르바이잔은 중앙아시아 신흥석유 수출국으로서 해외자본의 유입, BTC 송유관 개통 등으로 인해 급속한 경제성장을 이루었다. 그러나 높은 경제성장에도 불구하고 경제구조가 에너지 산업에 집중되는 등 경제구조의 불균형을 보이고 있으며, 최근 실질환율 상승의 압박 및 인플레이션이 가속화되고 있다. 아제르바이잔 경제의 지속가능성을 파악하기 위해 본 연구에서는 분석대상기간을 2001년 1월부터 2007년 12월까지의 전체 표본기간, BTC 개통을 기점으로 BTC 개통 이전과 이후의 기간 등 세 단계로 구분하였으며, 벡터오차수정모형을 이용하여 분석을 시도하였다. 실증분석 결과, 아제르바이잔은 분석기간 동안 경기침체 증상을 보였으며, 이는 고유가의 영향과 BTC 송유관 개통으로 인한 수출의 급증이 아제르바이잔 실질환율을 하락(평가절상)시키는 주원인임을 확인하였다. 이러한 결과는 장기적인 경제발전의 기반이 될 제조업의 경쟁력에 부정적 영향을 미칠 것으로 예상된다.