• 멤브레인
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• 제32권3호
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• pp.191-197
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• 2022

기체투과막 기술을 이용하여 가축분뇨 폐기물 등으로부터 암모니아성 질소를 효과적으로 회수할 수 있다. 이는 폐기물 내 암모니아 기체가 폐기물에 함침된 기체투과막의 미세공극을 투과하여 막반대편에 도달하게 된다. 투과된 암모니아 기체분자는 막 반대편에 존재하는 용액 내 황산 등 산에 의해 포획 및 회수된다. 막 유입부 내 암모니아성 질소 제거 효과를 높이기 위해서는 우선 유입 폐기물 내 pH를 높게 유지해야 하는데 pH 상승에 필요한 염기성 약품 투입비용이 문제가 될 수 있다. 기존 연구에서는 보다 저렴한 소석회 투입하거나 폭기 혹은 질산화억제를 통해 높은 pH를 효과적으로 유지시키는 방안이 거론되고 있다. 한편 암모니아성 질소 회수에 쓰이는 기체투과막의 재질은 적절한 내열성이나 내화학성 이외에도 소수성을 띈다는 특징이 있으며 이를 통해 막기공을 통해 암모니아 기체를 선택적으로 투과시킬 수 있다. 향후 연구에서는 다양한 성상을 가진 현장 폐기물을 이용하여 실증 Test를 수행하고 이를 기반으로 최적 설계/운전 조건 규명 및 경제성 제고 방안을 수립하여야 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권2호
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• pp.106-119
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• 2023

Due to global decarbonization movement and tightening of maritime emissions restrictions, the shipping industry is going to switch to alternative fuels. Among candidates of alternative fuel, methanol is promising for decreasing SOx and CO2 emissions, resulting in minimum climate change and meeting the goal of green shipping. In this study, a novel combined system of direct methanol solid oxide fuel cells (SOFC), proton exchange membrane fuel cells (PEMFC), gas turbine (GT), and organic Rankine cycle (ORC) targeted for marine vessels was proposed. The SOFC is the main power generator of the system, whereas the GT and PEMFC could recover waste heat from the SOFC to generate useful power and increase waste heat utilizing efficiency of the system. Thermodynamics model of the combined system and each component were established and analyzed. Energy and exergy efficiencies of subsystems and the entire system were estimated with participation of the first and second laws of thermodynamics. The energy and exergy efficiencies of the overall multigeneration system were estimated to be 76.2% and 30.3%, respectively. The combination of GT and PEMFC increased the energy efficiency by 18.91% compared to the SOFC stand-alone system. By changing the methanol distribution ratio from 0.05 to 0.4, energy and exergy efficiencies decreased by 15.49% and 5.41%, respectively. During the starting up and maneuvering period of vessels, a quick response from the power supply system and propulsion plant is necessary. Utilization of PEMFC coupled with SOFC has remarkable meaning and benefits.

• 태양에너지
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• 제18권2호
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• pp.145-152
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• 1998

본 연구는 furan 주물사의 재생시 냉각효율을 크게 높이며 폐열의 회수를 증진하는 데 활용할 수 있는 자료들을 얻기 위하여, 재생된 Furan foundry sand를 유동입자로 사용한 유동층에서 평활관(smooth tube), 나선관(spiral tube) 및 핀관(finned tube)을 수평으로 설치하여, 유동층 내 온도를 $50{\sim}200^{\circ}C$로 유지하면서 전열 관에 대한 열 전달계수를 실험적으로 구하였다. 유동층의 내경은 210mm이고, 전열관의 외경은 모두 12.7mm인 동관을 각각 사용하였다. 본 실험은 관내 냉각수의 Reynolds수 $4,000{\sim}18,000$범위이고, 유동층내 유동입자 Reynolds수 $0.8{\sim}7.5$의 범위에서 수행하여 다음과 같은 결과들을 얻었다. 1. 유동층내 온도가 높으면 모든 전열관에서 열 전달계수는 커진다. 2. 최대 열 전달계수는 평활관에서는 $Re_p$수 $3.5{\sim}5.5$, 나선관에서는 $Re_p$수 $4.4{\sim}5.2$, 핀관에서는 $Re_p$수 $3.5{\sim}4.8$의 범위에서 각각 얻을 수 있다. 3. 유동층내의 온도에 따라 약간 다르지만 평활관, 나선관 및 핀관에서의 최대 Nu수들은 각각 대략 1:1.5:3.0의 비를 얻는다.

• 대한한의진단학회지
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• 제18권2호
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• pp.111-120
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• 2014

Objectives In order to extend the bounds of korean medical instruments, we studied on the clinical application of BUDDEUM (the remedy of the synchronus combination of cupping boil and moxibustion) by the industry-academic cooperation. Methods The korean clinic, enterprise and university participated in jointly an educational-industrial complex. We studied on the clinical application of BUDDEUMI according to the structural character, functional efficiency and clinical case. And therefore we confirmed clinically the application of BUDDEUMI. Results The results was as follows. 1. The effects of BUDDEUMI are observed on the detoxification of blood waste material, & the form and appearance of effete matter are various. 2. The BUDDEUMI massage treatment operated in the abdominal and the back in order to recover energy and increase immunity. 3. The heating treatment by BUDDEUMI operated in sickly region, in order to pour into heat of moxibustion. Conclusion According to the results, by the set up the exclusive therapy room and the arrange of the exclusive human agency of BUDDEUMI, the newly and various therapies of korean medicine are possible to develop.

• 한국표면공학회지
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• 제56권4호
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• pp.259-264
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• 2023

As the demand for lithium-ion batteries, a key power source in electric vehicles and energy storage systems, continues to increase for achieving global carbon neutrality, there is a growing concern about the environmental impact of disposing of spent batteries. Extensive research is underway to develop efficient recycling methods. While hydrometallurgy and pyrometallurgy methods are commonly used to recover valuable metals from spent cathode materials, they have drawbacks including hazardous waste and complex processes. Hence, alternative recycling methods that are environmentally friendly are being explored. However, recycling spent cathode materials still remains complex and energy-intensive. This study focuses on a novel approach called solid-state synthesis, which aims at regenerating the performance of spent cathode materials. The method offers a simpler process and reduces energy consumption. Optimal heat treatment conditions were identified based on experimental results, contributing to the development of sustainable recycling technologies for lithium-ion batteries.

• 한국물환경학회지
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• 제36권1호
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• pp.55-68
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• 2020

Because of the intensified environmental problems such as climate change and resource depletion, sewage treatment technology focused on energy management has recently attracted attention. The conversion of primary sludge from the primary sedimentation tank and excessive sludge from the secondary sedimentation tank into biogas is the key to energy-positive sewage treatment. In particular, the primary sedimentation tanks recover enriched biodegradable organic matter and anaerobic digestion process produces methane from the organic wastes for energy production. Such technologies for minimizing oxygen demand are leading the innovation regarding sewage treatment plants. However, sewage treatment facilities in Korea lack core technology and operational know-how. Actually, the energy potential of sewage is higher than sewage treatment energy consumption in the sewage treatment, but current processes are not adequately efficient in energy recovery. To improve this, it is possible to apply chemically enhanced primary treatment (CEPT), high-rate activated sludge (HRAS), and anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) to the primary sedimentation tank. To maximize the methane production of sewage treatment plants, organic wastes such as food waste and livestock manure can be digested. Additionally, mechanical pretreatment, thermal hydrolysis, and chemical pretreatment would enhance the methane conversion of organic waste. Power generation systems based on internal combustion engines are susceptible to heat source losses, requiring breakthrough energy conversion systems such as fuel cells. To realize the energy positive sewage treatment plant, primary organic matter recovery from sewage, biogas pretreatment, and co-digestion should be optimized in the energy management system based on the knowledge-based operation.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권2호
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• pp.171-179
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• 2013

선박의 주 추진용 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스의 열을 회수하는 폐열회수 발전시스템에 대하여, 상대적으로 고온에 상부의 3 변 사이클과 상대적으로 저온부에 하부의 유기 랭킨 사이클이 적용되는 복합 사이클에 대한 열역학적 특성을 조사하였다. 그 결과, 상부와 하부 사이클 사이에 경계온도의 증가에 따라, 총 파괴된 엑서지율(${\sum}\dot{E}_d$) 및 엑서지 손실율($\dot{E}_{out2}$)이 각각 감소되었기 때문에, 시스템의 에너지 및 엑서지 효율이 모두 최대화되었다. 그리고 상부의 체적 팽창비가 크게 감소되었다. 그 경우에 대하여, 부가적인 추진동력으로써 활용되는 폐열회수 발전시스템이 적용된 선박용 디젤엔진의 경우에, 추진 효율은 엔진부하 변동에 따라 기본 엔진에 대비하여 평균적으로 9.17 %가 향상되었다. 이에 대하여, 디젤엔진의 연료 소비율과 이산화탄소 배출률은 각각 평균 8.4 및 8.37 %가 저감되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.293-299
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• 2012

대형 선박의 추진용 디젤엔진에서 버려지는 배기가스의 열을 회수하기 위한 랭킨사이클이 적용된 발전시스템에 대하여 R245fa 및 water 의 작동유체들에 따른 열역학적 효율 특성을 분석하였다. 그 이론적인 계산 결과로, 고정된 질량유량의 R245fa 에 대하여 터빈입구의 압력이 증가할수록 사이클, 시스템, 및 전체적 효율이 증가하였고, 사이클에 의해 발생되는 순동력도 증가하는 특성을 보였다. 반면, water 의 경우에는 R245fa 에 비하여 더 낮은 질량유량 및 터빈입구 압력의 비율에서 최대의 시스템 효율을 보였다. 또한 water 에 대하여 최적화된 사이클의 순출력, 시스템 효율, 및 전체적 효율의 값들은 R245fa 의 경우보다 더 크게 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권6호
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• pp.3-12
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• 2016

본 연구에서는 F-PGA 타입의 CPU 칩과 W-BGA 타입의 CPU 칩을 대상으로 금(Au)의 함량 및 분포 상태를 확인하였다. 그 결과 F-PGA 칩의 경우, 금의 80.8%가 칩 터미널(terminal)부분에, W-BGA 칩의 경우에는 베어다이(bare die)에 금이 89.8% 편재되어 있는 것을 확인하였다. 이와 같이 대부분의 금이 칩의 특정 부분에 존재하는 사실로부터 CPU 칩의 해체장치를 고안하게 되었다. CPU 칩 해체실험의 조작변수는 롤러 회전속도, IR 히터의 가열 온도, 가열 시간으로 하였다. F-PGA 칩의 경우에는 가열 온도 $300^{\circ}C$, 가열 시간 90초 조건, 그리고 W-BGA 칩의 경우에는 롤러속도 90 rpm, 가열온도 $300^{\circ}C$, 가열 시간 180초 조건에서 칩 터미널과 베어다이를 각각 완전하게 분리/회수할 수 있었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제5권4호
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• pp.283-295
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• 2007

본 연구에서는 경수로 사용후핵연료로부터 다시 핵연료 물질로 재사용할 수 있는 우라늄과 초우라늄원소군을 분리/회수하기 위한 고온전해분리 공정(Pyroprocessing)의 기술적 타당성을 조사하였으며, 나아가서 핵비확산 측면에서 기존 핵연료주기기술의 대체기술로서 적합성이 있는지를 검토하였다. 먼저 고온전해분리 공정에 편입될 각종 단위공정을 조합하여 전체 공정을 구성하였다. 그리고 사용후핵연료에 들어 있는 여러 가지 물질들의 분리 과정에서, 본 연구에서 확보한 실험결과와 관련 문헌에 발표된 각종 분리도 자료를 바탕으로 문제의 원소군들 즉, 우라늄, 초우라늄원소군, 희토류, 귀금속류, 그리고 열발생원소군들이 공정흐름도에서 어떤 경로를 따라 흘러가는지 그 향방을 추적하여 보았다. 결과적으로 전체 공정의 물질수지 산출 결과에 의하면 우라늄과 초우라늄원소군(TRU)은 각각 98.0wt%, 97.0wt%가 제품으로 회수될 수 있으며 나머지 원소군들은 대부분 제거되어 방사성폐기물로 분리될 수 있음을 파악하였다. 게다가 초우라늄원소군 제품이 상당한 ${\gamma}$-방사선과 중성자선을 방출하고 있어 핵비확산에 유리하게 작용하고 있음을 알 수 있었다.