• 한국재료학회지
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• 제11권9호
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• pp.797-801
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• 2001

In this study, the solution combustion method was employed to synthesize stoichiometric mullite, and hence the attrition process was employed to prepare ultrafine mullite particles with nano size. The thermal decomposition behavior and partial pressure of equilibrium species of both oxidizer and fuel were considered during solution combustion process. The synthesized product was mullite phase with 40 nm crystalline size, and the alumina contents of the product by TEM/EDS quantity analysis was 3.12$\pm$04 mole. The result showed that the synthesized mullite was almost close to the it's stoichiometric composition. For attrition process, the dispersion behavior of the mullite suspension was controlled and was comminuted with the condition of 800 rpm for 4 hours using 0.3 mm zirconia ball media. As a result of comminution, the mean particle size was 80 nm.

• 한국연소학회지
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• 제21권2호
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• pp.22-28
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• 2016

High efficient and environment friendly combustion technologies are used to be operated an extreme condition, which results in unintended flame instability such as extinction and oscillation. The use of electromagnetic energy is one of methods to enhance the combustion stability and a microwave as electromagnetic wave is receiving increased attention recently because of its high performance and low-cost system. In this study, an experiment was performed with jet diffusion flames induced by microwave. Micro jet was introduced to simulate the high velocity of industrial combustor. The results show that micro jet flames had three different modes with increasing oxidizer velocity; attached yellow flame, lifted flame, and lifted partially premixed flame. As a microwave was induced to flames, the overall flame stability and blowout limit were extended with the higher microwave power. Especially the interaction between a flame and a microwave was shown clearly in the partially premixed flame, in which the lift-off height decreased and NOx emission measured in post flame region increased with increasing microwave power. It might be attributed to increase of reactivity due to the abundance of radical pool and the enhanced absorption to thermal energy.

• 한국연소학회지
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• 제19권3호
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• pp.44-52
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• 2014

Solid oxide fuel cell(SOFC) makes electric power using hydrogen or reformed from methane and emits high temperature products that contain flammable species like hydrogen, carbon monoxide and methane which varies with operation condition. SOFC/gas turbine integrated system which uses thermal and chemical energy of the discharges is more efficient than SOFC itself. Burning character of the SOFC products will affect the efficiency and stability of the system. Experiments were conducted to know the characteristics of the flame for two typical composition of SOFC products, i.e. start-up and steady state composition. When coflowing air temperature was higher than $600^{\circ}C$, auto-ignitin occurred for both fuels. Though start-up fuel has higher contents of hydrogen, it makes longer flame than steady state composition. It was inferred that the amount of oxidizer necessary to burn makes this phenomenon. Steady state composition fuel was unstable since it contains lots of water. Nozzle that had 6 holes, distance between each hole was 16.7 times of hole diameter, improved the stability of the flame.

• 한국추진공학회지
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• 제23권5호
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• pp.53-59
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• 2019

고체연료는 추진제 연소 시 산화제와 반응하여 추진제 성능을 증가시키는 역할을 한다. 대표적인 고체연료는 Al, RDX, HMX 등이 있다. 이들 물질은 연소 시 수분과 만나 흰색 연기를 발생시키고, 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄가스 등의 환경유해 물질을 다량 발생시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 고체 연료로 사용 가능한 고질소 에너지 물질인 hydrazinium 5-aminotetrazolate(HAT)를 제조하였다. 분광분석(NMR)을 통해 HAT의 구조를 분석하였으며, DSC를 이용하여 열특성 분석을 하였다. 또한, EXPLO5 프로그램을 이용하여 비추력, 가스발생량 등을 계산하였다.

• 에너지공학
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• 제12권4호
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• pp.289-301
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• 2003

매체순환식 가스연소기의 개발을 위해 산화반응기와 환원반응기가 연계된 2탑 가압순환유동층 조건의 50kWth 매체순환식 가스연소기에 대해 물질수지와 에너지수지를 통한 개념설계를 수행하였다. 매체순환식 가스연소기의 물질수지를 통해 산화반응기는 상승관 형태의 고속유동층 조건으로, 환원반응기는 기포유동층 조건으로 반응기 형태를 결정하였다. 물질수지와 에너지수지에 의해 계산된 층내 고체량, 고체순환량 및 반응기 크기는 장치제작 및 실제조업에 적당한 범위의 값을 나타내었으며 산소공여입자의 반응속도는 만족할 만한 수준에 도달하는 것으로 확인되었다. 본 연구의 개념설계 결과에 의하면 매체순환식 가스연소기의 조업조건은 상용 순환유동층의 조업조건과 유사하였으며 실제공정에 적용하기에 무리가 없는 것으로 사료되었다. 본 연구에서 개발된 설계 tool을 이용하여 시스템의 용량, 조업압력, 산소공여입자 중의금속산화물의 함량, 수증기 주입량, 기체유속 및 고체층 높이 등의 변화에 따른 설계 값의 변화를 해석하였으며 이를 통해 조업조건 변화에 따른 시스템의 성능변화를 예측할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권2호
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• pp.26-36
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• 2007

슬랏이 있는 튜브형 그레인 형상의 알루미늄 함유 PCP계 또는 HTPB계 추진제를 충전한 고체 추진기관에 대해 노즐 내열재의 열반응 특성을 분석하였다. 노즐 내열재에서 채취한 산화알루미늄 입자의 SEM 사진을 통해 상대적으로 크기가 작고 저 함량의 산화제를 포함한 PCP계 추진제는 HTPB계 추진제보다 알루미늄 분말들이 응집될 가능성이 크다는 것을 확인할 수 있었다. PCP계 추진제를 적용한 경우에는 그레인 슬랏과 일치하는 노즐 축소부 내열재의 원주방향 4개 영역에서 큰 입자의 산화알루미늄 충돌로 인해 국부적으로 삭마가 많았지만 HTPB계 추진제는 연소가스내 $H_2O$ 및 $CO_2$의 몰분율이 상대적으로 많음으로 인해 노즐 토출관, 목삽입재 및 확대부 내열재에서 화학반응으로 인한 삭마가 많았다.

• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.178-185
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• 2019

결정화/응집 공정을 이용하여 금속/금속산화물/분자화약/산화제로 구성된 구형 4성분계 복합체 3종을 제조하였다. 열중량 분석(TGA) 및 시차주사열량법(DSC)에 의한 열 특성 분석 결과 복합체를 이룬 분자화약의 분해 구간이 단축됨을 관찰하였고, ammonium perchlorate(AP) 분해 생성물인 HCl 및 $ClO_2$에 의한 자가 촉매 반응에 의한 것으로 해석된다. 활성화 에너지 분석 결과 분자화약 분해 종료 구간에서 급격하게 활성화 에너지가 감소함을 확인할 수 있었으며, 이는 분자화약 분해 생성물 중 공통으로 발생하는 $HNO_2$에 의한 것으로 판단된다. 본 연구에서 복합체 열분해 분석 결과로부터 Distributed Activation Energy Model (DAEM)에 의해 모사된 활성화 에너지가 model-fitting 분석법인 Kissinger-Akahira-Sunose와 Flynn-Wall-Ozawa model에 의한 모사치보다 정확도가 대단히 우수함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권4호
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• pp.28-43
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• 2022

고에너지 물질의 노화로 인하여 성능 감소를 최소화하기 위해 현재 노화 연구가 활발하게 진행되고 있지만, 개별 재료에 집중한 연구가 대부분이며 일반적인 노화 메커니즘 파악에는 미흡한 상태이다. 본 연구에서는 이러한 맹점을 해결하기 위해서 금속(W, Ti, Zr)과 KClO₄ 산화제를 기반으로 하는 고에너지 물질에 대하여 열/표면 분석을 수행하였으며, 이를 통해 고습도-고온 조건하에 노화된 해당 물질에서 보인 열역학적 특성 및 화학반응인자의 변화를 확인하였다. 그 결과, 금속 원소의 상태가 화학반응인자의 상당한 변화를 결정하였다. 즉, 금속의 산화 및 산화막 두께의 증가는 활성화에너지 평균값의 상승을 초래하였으며, 금속 원자의 전기음성도는 활성화에너지 값의 표준편차의 변화를 이끌어냈다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권3호
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• pp.76-85
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• 2012

Geochemical and ecological properties of remediated soil and gas exhausted from a low-temperature thermal desorption (LTTD) process were analyzed to assess the environmental impact of LTTD treatment. Soil characteristics were examined with regard to the chemical (EC, CEC, and organic matter) and the ecological (dehydrogenase activity, germination rate of Brassica juncea, and growth of Eisenia andrei) properties. The exhaust gases were analyzed based on the Air Quality Act in Korea as well as volatile organic compounds (VOCs) and mixed odor. Level of organic Organic matter of the soil treated by LTTD process was slightly decreased compared to that of the original soil because the heating temperature ($200^{\circ}C$) and retention time (less than 15 minutes) were neither high nor long enough for the oxidation of organic matter. The LTTD process results in reducing TPH of the contaminated soil from $5,133{\pm}508$ mg/kg to $272{\pm}107$ mg/kg while preserving soil properties. Analysis results of the exhaust gases from the LTTD process satisfied discharge standard of Air Quality Law in Korea. Concentration of VOCs including acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde and valeraldehyde in circulation gas volatilized from contaminated soil were effectively reduced in the regenerative thermal oxidizer and all satisfied the legal standards. Showing ecologically improved properties of contaminated soil after LTTD process and environmentally tolerable impact of the exhaust gas, LTTD treatment of TPH-contaminated soil is an environmentally acceptable technology.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권3호
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• pp.143-147
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• 2017

PVT법으로 성장된 AlN 단결정의 표면 특성 및 결정성을 신뢰성 있게 평가하기 위해 $KOH/H_2O_2$ 혼합액을 이용한 화학적 습식 에칭을 통하여 AlN 단결정의 결함을 분석하였고, 고온 어닐링 공정을 통해 단결정의 결정성 변화를 관찰하였다. $300^{\circ}C$ 이상의 고온에서 강 염기성의 etchant를 사용하는 기존 에칭 방법에서는 재료의 결정성에 따라 쉽게 over etching이 일어난다. Over etching이 일어날 경우 면적당 정확한 에치 핏의 개수를 알 수 없기 때문에 전위 밀도의 신뢰성이 매우 떨어진다. 따라서 이러한 단점을 보완하기 위해 KOH 수용액에 $H_2O_2$를 산화제로 사용하여 $100^{\circ}C$ 이하의 저온에서 에칭을 성공하였으며, 주사전자현미경(SEM, scanning electron microscope)을 통해 에치 핏을 관찰하여 최적 에칭 조건 및 전위 밀도를 확인할 수 있었다. 또한, 성장된 AlN 단결정에 고온 어닐링 공정을 적용한 후, DC-XRD(double crystal X-ray diffraction)를 이용하여 결정성을 평가한 결과, 고온 어닐링 공정 후 FWHM(full with at half maximum) 값이 급격히 감소되는 것을 확인하였으며 이에 대한 메커니즘을 분석하였다.