• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.624-629
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• 2018

본 논문은 NDIR(Non Dispersive Infra Red) 방식을 적용하여 $CO_2$ 및 $CH_4$의 두 가지 가스를 하나의 휴대용 장치에서 측정이 가능하도록 제작된 복합 가스 측정 장치에 대한 연구이다. 측정 장치의 구성은 적외선램프에서 적외선이 방출되면 방출된 파장이 광학창을 거치면서 흡수로 인하여 빛이 줄어들게 되고 이 감소량(흡수도)을 검출기에서 검출하고 이를 전기적 신호로 변환 증폭하여(3.5V~6V) 정확한 측정이 가능함을 보여준다. 기존의 Single Sensor 방식은 적외선에서 특수파장을 흡수하여 상대 측정량을 검출하는 방식으로 가스의 경우 $4.26{\mu}m$파장의 빛만을 검출하여 측정하는 방식으로 센서의 값을 보정할 수 있는 기준센서가 없어 오차가 발생하는 문제가 발생하였다. 본 연구에 적용된 Dual Sensor 방식은 다른 가스의 영향을 받지 않는 $3.91{\mu}m$의 기준치와 가스의 $4.26{\mu}m$의 두 파장을 검출하여 비교측정 함으로써 오차가 적어 신뢰도가 높은 방식으로, 휴대형으로 소형화하여 저 전력화가 가능하며, $CO_2$ 및 $CH_4$의 2가지 가스농도를 복합적으로 측정 할 수 있다는 특징이 있다. 측정 범위는 $CO_2$의 경우 0ppm~5,000ppm이고 $CH_4$의 경우는 0~5%의 부피 농도로 실내 공기량 1,000ppm을 측정 할 수 있도록 제작되어 휴대용이나 주택의 Home automation과 연동하여 소화연동이 가능함으로 화재예방에 매우 효과적일 것으로 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제21권5호
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• pp.36-44
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• 2017

건물용 연료전지 시스템은 공기와 수소의 전기화학반응을 통하여 전기와 열을 생산하는 신재생에너지 시스템이다. 국내의 건물용 연료전지 시스템은 매년 수백기가 판매될 정도로 진행이 되고 있으며, 건물용 연료전지 시스템내에 많은 부품이 국내제품이 아닌 외국 제품에 의존하고 있다. 건물용 연료전지시스템의 중요부품인 연료처리장치를 한국가스공사에서 개발하여 현재 장기내구성 평가를 진행하고 있으며, 국내외에서 개발된 연료승압 블로워를 평가하고, 한국가스공사의 연료처리장치와 BOP와 연계하여 평가를 진행하였다. 한국가스공사에서 개발된 연료처리장치는 76%이상의 효율과 3,000시간 운영에도 일정한 성능을 유지하는 것을 확인할 수 있었고, 국내에서 개발된 연료승압 블로워는 후단압력 및 온도에 따른 소비전력의 평가시 국외의 연료승압 블로워와 대등한 특성을 나타내었으며, 연료처리장치와 BOP가 연계된 연료처리장치 모듈평가시에도 우수한 성능을 나타내었다.

• 수산해양기술연구
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• 제45권2호
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• pp.85-95
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• 2009

The fishing lamp is a fishing gear that gathers fish at night. But the cost of oil, which is used to light fishing lamp, has been risen significantly up to 30-40% of total fishing costs. Therefore it is very urgent to develop an energy economical fishing lamp in order to solve the business difficulties of fisheries. Under this background, this research aims at developing a fishing lamp for squid jigging and hairtail angling fishery using the LED, which has excellent energy efficiency and durability. The LED fishing lamp developed can be controlled to fix a fit direction of fish shoal deep because a fishing lamp can be adjustable up and down directions. One unit of fishing lamp has about an 80Watt capacity and the frame of fishing lamp is made of aluminium to emit generated heat of LED to outside. The LED lamp developed was highly durable, only 5.7% of emitting efficiency decreased for 18 months. The illuminance of a unit LED lamp was 2,070lux at 1m and 21lux at 10 m distance, and the intensity of LED lamp system emitted 2,580lux and 400lux at the respective distances. After development of this fishing lamp, 100 units are installed on operating fishing vessels. Experimental results show that energy consumption of squid jigging and hairtail angling was reduced by 40% and 87%, respectively. In conclusion, our methods showed elevated fishing power, compared with traditional fishing method: 37.7% for squid jigging and 24.5% for hairtail angling.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권6호
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• pp.789-800
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• 2013

$N_2O$ and $CH_4$, Greenhouse gas emission, Forest soil, Closed chamber technique, Soil uptake $N_2O$ and $CH_4$ are important greenhouse gases (GHG) along with $CO_2$ influencing greatly on climate change. Their soil emission rates are highly affected by bio-geo-chemical processes in C and N through the land-atmosphere interface. The forest ecosystems are generally considered to be net emission for $N_2O$; however, net sinks for $CH_4$ by soil uptake. Soil $N_2O$ and $CH_4$ emissions were measured at Mt. Taewha in Gwangju, Kyeonggi, Korea. Closed chamber technique was used for surface gas emissions from forest soil during period from May to October 2012. Gas emission measurement was conducted mostly on daytime (from 09:00 to 18:00 LST) during field experiment period (total 25 days). The gas samples collected from chamber for $N_2O$ and $CH_4$ were analyzed by gas chromatography. Soil parameters were also measured at the sampling plot. GHG averages emissions during the experimental period were $3.11{\pm}16.26{\mu}g m^{-2}hr^{-1}$ for $N_2O$, $-1.36{\pm}11.3{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$ for $CH_4$, respectively. The results indicated that forest soil acted as a source of $N_2O$, while it acted like a sink of $CH_4$ on average. On monthly base, means of $N_2O$ and $CH_4$ flux during May (spring) were $8.38{\pm}48.7{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$, and $-3.21{\pm}31.39{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$, respectively. During August (summer) both GHG emissions were found to be positive (averages of $2.45{\pm}20.11{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$ for $N_2O$ and $1.36{\pm}9.09{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$ for $CH_4$); which they were generally released from soil. During September (fall) $N_2O$ and $CH_4$ soil uptakes were observed and their means were $-1.35{\pm}12.78{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$ and $-2.56{\pm}11.73{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$, respectively. $N_2O$ emission was relatively higher in spring rather than other seasons. This could be due to dry soil condition during spring experimental period. It seems that soil moisture and temperature mostly influence gas production and consumption, and then emission rate in subsoil environment. Other soil parameters like soil pH and chemical composition were also discussed with respect to GHG emissions.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.852-859
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• 2006

Anammox(anaerobic ammonium oxidation)와 Canon(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite) 공정과 같은 새로운 미생물학적 공정은 혐기성 소화 슬러지 상징수와 같은 고농도 암모늄 폐수로부터 효과적으로 질소를 제거할 수 있는 미생물학적 처리 기술이다. 본 연구에서는 합성폐수와 슬러지 소화조 상징수를 대상으로 상향류식 입상슬러지상 형태를 가진 새로운 Canon 형 질소 제거공정의 적용 가능성과 그 운전특성에 대하여 연구하였다. 이때 산소공급원으로 주입된 공기는 유출수 반송라인에 설치된 외부폭기조에서 공급하였다. 합성폐수(${\leq}110$ mg $NH_4$-N $L^{-1}$)를 사용한 첫 번째 실험에서는 유효 HRT 3.8일에서 약 95%의 암모늄(T-N 기준 92%)이 제거되었다. 또한 슬러지 소화 상징액($438{\pm}26$ mg $NH_4$-N $L^{-1}$)을 이용한 두 번째 실험에서는 유효 HRT 5.4일과 3.8일에서 각각 $94{\pm}1.7%$와 $76{\pm}1.5%$의 질소가 제거되었다. 두 실험 모두 유출수에서의 아질산염과 질산염 농도는 매우 낮게 검출되었다. 다른 미생물학적 질소 제거 신기술과 비교하였을 때 이 공정은 상당히 낮은 산소소모량($0.29{\sim}0.59$ g $O_2$ $g^{-1}N$)과 알칼리 소모($3.1{\sim}3.4$ g $CaCO_3$ $g^{-1}N$) 특성을 보였다. 이 공정은 또한 간단한 반응조 형상을 가지고 있으므로 효과적인 미생물 확보능력과 함께 시설투자 및 유지관리비용이 낮은 장점을 가지고 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1825-1832
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• 2000

유류화합물(디젤)로 오염된 불포화층 토양에 대한 현장오존복원공정의 기초연구로, 토양조건에 따른 오존의 이동과 분해, 디젤과의 반응경향을 조사하였다. 건조상태에서 유기물을 제거한 모래와 glass beads 충진컬럼에서 기상 오존의 분해를 조사한 결과 일차반응으로 가정시 반응 속도상수값(k)이 각각 $9.9{\times}10^{-3}s{^{-1}}$와 $4.3{\times}10^{-4}s{^{-1}}$로 나타나 모래의 경우 철 (Fe), 망간(Mn) 성분 등의 촉매작용으로 25배 가량 반감기가 짧은 것을 확인할 수 있었다. 디젤로 오염시킨 현장 토양과 모래를 컬럼에 충진하여 동일조건하에서 오존주입시 토양입자의 크기와 유 무기물의 함량 차에 의한 오존이동상에 지체효과 및 소모량의 차이를 관찰하였고, 50mL/min의 유속에서 공기만을 주입시 DRO(diesel range organic) 기준 초기 디젤총량($800{\pm}50mg/kg$)의 30%가 제거된데 비해 오존을 6mg/min으로 16시간 주입한 결과 각각 80% 이상이 제거되었다. 오존주입시간에 따라 컬럼의 유출 입부에 잔류하는 TPH(total petroleum hydrocarbon)와 DRO 중 aliphatic계열 8개 물질들의 농도를 비교/분석한 결과, 낮은 탄소수 물질들로의 전환과정을 거쳐 유체의 흐름에 따라 컬럼 밖으로 이동됨을 확인하였고, 토양내 수분함량은 오염 토양복원에 오존을 적용시 중요한 인자임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.117-122
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• 2018

대용량 3상 시스템 에어컨은 최근 들어 소비 전력 저감을 위해 인버터 회로를 포함하고 있다. 인버터 회로는 교류를 다이오드를 통해 정류하고 DC-link 전원부 콘덴서에 의해 평활된 직류를 사용한다. 이 때 평활에 사용되는 DC-link 전원부 콘덴서는 전압 리플, 전류 리플 조건을 만족하기 위해 전해 콘덴서가 일반적으로 사용된다. 콘덴서의 용량을 줄이게 되면 회로부의 크기 및 무게, 비용을 줄일 수 있게 된다. 본 논문에서는 최소점 추정 PPL(Phase Locked Loop) 위상 제어와 평균 전압 d축 전류제어 기법을 조합하여 입력 리플 전류를 약 90% 저감하는 알고리즘을 제안한다. 입력 리플 전류의 감소로 인해 DC-link 콘덴서의 전류 리플도 감소하므로 콘덴서의 용량을 줄일 수 있지만 전해 콘덴서의 경우 등가 직렬 저항(ESR : Equivalent Series Resistance)이 크기 때문에 발열로 인한 수명이 한계를 가진다. 본 논문에서는 전해 콘덴서 대신 DC-link 단에 전류 리플을 고려한 필름 콘덴서를 선정하는 방법을 제안한다. 필름 콘데서의 정전 용량 선정, 내압 선정, RMS(Root Mean Square) 전류 용량, RMS 전류 주파수 해석을 고려해 콘덴서의 용량을 선정할 경우 1680uF의 전해 콘덴서를 20uF로 용량을 낮추어 설계함으로써 전원부 콘덴서의 크기 및 무게, 비용을 줄였으며 전동기 구동을 통해 동작을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.645-650
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• 2010

본 연구에서 울산 현대중공업 및 사천 유니슨에 설치사용 중인 공업용로의 연소문제 및 시스템을 분석하고 열효율 개선방안을 제시하여 연료절감 및 생산성 향상에 도움이 되고자 한다. 단조산업에 사용 중인 공업용로는 원소재의 가열 및 재료의 특성향상을 위한 설비로 운전조건 및 연소시스템에 따라 연료의 사용량 및 재료의 특성에 지대한 영향을 줄 수 있다. 따라서 현대중공업에 설치운전 중인 100톤 가열로 및 열처리로의 연소시스템의 특성을 분석하였다. 통상적으로 각 가열장치에 설치된 버너(Burner)는 용량에 맞는 공연비를 가지며 버너가 작동할 수 있는 Turndown ratio를 가지고 있다. 이는 각각의 공업용로 특성을 정하는 것으로서 가열성능 및 온도정밀도에 지대한 영향을 미친다. 용량이 큰 버너를 설치한 열처리로는 가열성능은 향상시킬 수 있어도 유지구간에서의 온도정밀도를 얻기 힘들다. 이에 버너의 성능을 최대한 발휘할 수 있도록 연소시스템을 개선하여 각 가열구간에 맞는 연소특성을 적용 분석한 현대중공업의 가열로 및 열처리로를 예시로 연료의 절감 및 온도정밀도를 향상시키도록 본 연구에서 방안을 제시하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.282-287
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• 2016

최근 조선사들은 선박이 운항되는 연안 환경의 개선과 보호를 위하여 $CO_2$를 절감할 수 있는 친환경 선박과 함께 선박 운항 중 소비하는 에너지의 절감을 위한 고효율화 선박 개발의 노력도 활발하게 수행하고 있다. 본 연구에서는 전기로 구동되는 선박의 증기압축식 냉동기 대신에 선박 엔진 자켓수의 폐열을 이용하여 냉방을 할 수 있는 흡수식 냉동기의 적용 가능성과 냉각시스템에 냉매를 적용하는 시스템의 성능을 분석하였다. 연구결과, 해수와 열교환하여 액화될 수 있는 냉매들 중 R236fa가 가장 적합한 냉매로 분석되었으며, 이를 적용한 흡수식 냉동기의 COP는 0.798로 육상의 냉각탑을 이용한 수랭식보다 15% 그리고 해수 열교환기식 수랭식보다 5% 향상되었다. 냉동능력 1RT를 얻기 위한 LiBr 흡수용액 순환량은 0.013 kg/s로 수랭식 보다 25% 이상 감소하며, 냉각 매체 순환량도 수랭식의 15.7%에 불과한 매우 효과적인 냉동기가 되었다. 해수온도가 $18^{\circ}C$ 이하로 낮으면 발생하게 되는 LiBr의 결정화는 재생기에서 배출되는 엔진 자켓수의 온도를 이용하여 해수 온도를 상승시킴으로써 방지할 수 있다.

• 환경위생공학
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• 제7권2호
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• pp.1-10
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• 1992

Since 1960's along with industrialization and urbanization, economic growth has been . achieved, however, at the same time, environmental condition has been seriously deteriorated. . Currently, volume of wastewater has been increasing at annual rate of 7% in sewage and 20% in industrial wastewater. However, the nation's sewage treatment serves only 33% of the municipal wastewater as of 1991. Major portion of air pollutants comes from combustion of oil and coal which comprise 81% of total energy use and emission gases from motor vehicles increasing at an accelerated rate. It is known that Korea generates the highest amount of waste per capta. Nevertheless, it is not sufficient to reduce the volume of waste by means of resources recovery and recycling. Recognizing the importance of global environmental problems such as ozone layer depletion, global warming and acid rain, international society has been making various efforts since the 1972 Stockholm conference. In particular, it is expected that the Rio conference which has adopted the Rio declaration and Agenda 21 will form a crucial turning point of the emerging new world order after the Cold War confrontation. To cope with such issues as domestic pollution and global environmental problems, the fundamental national policy aims at harmonizing "environmental protection and sustainable development". The Ministry of Environment has recently set up a mid-term comprehensive plan which includes annual targets for environmental protection. According to the government plan, gradual improvement of various environmental conditions and specific measures to achieve them is planned in time frame. Additional sewage treatment plants will be constructed in urban areas with the target to treat 65% of the nation's municipal sewage by 1996. Supply of clean fuels such as LNG will also be expanded starting from large cities as a cleaner substitute energy for coal and oil. In parallel with expansion of LNG, emphasis will be placed on installation of stack monitoring system. Due to the relatively limited land, government's basic policy for solid waste treatment is to develop large scale landfill facilities rather than small sized ones. Thirty three regional areas have been designated for the purpose of waste management. For each of these regions, big scale landfill site is going to be developed. To increase the rate of waste recycling the government is planning to reinforce separate collection system and to provide industries with economic incentives. As a part of meeting the changing situation on global environmental problems after UNCED, and accommodation regulatory measures stipulated in the global environmental conventions and protocols, national policy will try to alter industrial and economic structure so as to mitigate the increasing trends of energy consumption, by encouraging energy conservation and efficiency. In this regard, more attention will be given to the policy on the development of the cleaner technology. Ultimately, these policies and programs will contribute greatly to improving the current state of national public health.