• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.177-183
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• 2005

하 폐수 처리장의 방류수 수질은 최종 침전지의 성능에 의해 직접적으로 영향을 받으므로 최종 침전지의 효율적 설계 및 운전은 하 폐수 처리에 소요되는 비용 절감과 더불어 수질보전을 위한 하수 정화의 목표를 달성할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 장방형 최종 침전지의 성능 개선을 위하여 유입구 위치와 정류벽 설치에 따른 내부 유동특성 및 고형물질의 제거효율을 수치해석방법을 통해 평가하였다. 개발된 2차원 컴퓨터 프로그램은 방사성 추적자를 이용한 체재시간분포 곡선과의 비교를 통해 성공적으로 검증된 수치해석 모델로 수력학적 구조변경에 대한 침전지의 성능 예측을 가능하게 하였다. 최종 침전지의 유입구 위치는 낮을수록 침전지에 형성된 강력한 바닥흐름과 수표면 역흐름으로 나타나는 밀도류를 저감시켰으며 침강된 슬러지의 하류 이동을 감소시켰다. 최종 침전지 유입부에 설치된 정류벽은 유입수가 출구로 직접 흐르는 단락류를 방지하고 밀도 저류로 유입되도록 하여 방류수 수질을 향상시키나 유입구 위치가 낮은 경우에 설치된 정류벽은 오히려 방류수 수질을 떨어뜨리는 결과를 초래하였다. 결국 최종 침전지의 성능 개선을 위한 수력학적 구조변경 및 설계는 다양한 변수에 대한 조직적인 수치해석 연구가 필요하며 선행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.401-404
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• 2015

본 논문에서는 UHD급 영상의 실시간 처리를 위한 고성능 HEVC(High Efficiency Video Coding) In-loop Filter 부호화기의 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. HEVC는 양자화 에러로 발생하는 화질 열화 문제를 해결하기 위해 Deblocking Filter와 SAO(Sample Adaptive Offset)로 구성된 In-loop Filter를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 In-loop Filter 부호화기 하드웨어 구조에서 Deblocking Filter와 SAO는 수행시간 단축을 위해 $32{\times}32CTU$를 기준으로 2단 하이브리드 파이브라인 구조를 갖는다. Deblocking Filter는 10단계 파이프라인 구조로 수행되며, 메모리 접근 최소화 및 참조 메모리 구조의 단순화를 위해 효율적인 필터링 순서를 제안한다. 또한 SAO는 화소들의 분류와 SAO 파라미터 적용을 2단계 파이프라인 구조로 구현하고, 화소들의 처리를 간소화 및 수행 사이클 감소를 위해 두 개의 병렬 Three-layered Buffer를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 In-loop Filter 부호화기 하드웨어 구조는 Verilog HDL로 설계하였으며, TSMC 0.13um CMOS 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 약 205K개의 게이트로 구현되었다. 또한 110MHz의 동작주파수에서 4K UHD급 해상도인 $3840{\times}2160@30fps$의 실시간 처리가 가능하다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.236-236
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• 2008

(Bi,La)$Ti_3O_{12}$(BLT) thin film is one of the most attractive materials for ferroelectric random access memory (FRAM) applications due to its some excellent properties such as high fatigue endurance, low processing temperature, and large remanent polarization [1-2]. The authors firstly investigated and reported the damascene process of chemical mechanical polishing (CMP) for BLT thin film capacitor on behalf of plasma etching process for fabrication of FRAM [3]. CMP process could prepare the BLT capacitors with the superior process efficiency to the plasma etching process without the well-known problems such as plasma damages and sloped sidewall, which was enough to apply to the fabrication of FRAM [2]. BLT-CMP characteristics showed the typical oxide-CMP characteristics which were related in both pressure and velocity according to Preston's equation and Hernandez's power law [2-4]. Good surface roughness was also obtained for the densification of multilevel memory structure by CMP process [3]. The well prepared BLT capacitors fabricated by CMP process should have the sufficient ferroelectric properties for FRAM; therefore, in this study the electrical properties of the BLT capacitor fabricated by CMP process were analyzed with the process parameters. Especially, the effects of CMP pressure, which had mainly affected the removal rate of BLT thin films [2], on the electrical properties were investigated. In order to check the influences of the pressure in eMP process on the ferroelectric properties of BLT thin films, the electrical test of the BLT capacitors was performed. The polarization-voltage (P-V) characteristics show a decreased the remanent polarization (Pr) value when CMP process was performed with the high pressure. The shape of the hysteresis loop is close to typical loop of BLT thin films in case of the specimen after CMP process with the pressures of 4.9 kPa; however, the shape of the hysteresis loop is not saturated due to high leakage current caused by structural and/or chemical damages in case of the specimen after CMP process with the pressures of 29.4 kPa. The leakage current density obtained with positive bias is one order lower than that with negative bias in case of 29.4 kPa, which was one or two order higher than in case of 4.9 kPa. The high pressure condition was not suitable for the damascene process of BLT thin films due to the defects in electrical properties although the better efficiency of process. by higher removal rate of BLT thin films was obtained with the high pressure of 29.4 kPa in the previous study [2].

• 전기전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.491-499
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• 2015

Silicon Carbide(SiC)는 높은 열전도도와 넓은 밴드갭 에너지로 인해 고온과 고전압 소자로 사용하는데 큰 장점을 가지고 있는 물질이다. SiC를 이용하여 전력반도체소자를 제작할 경우, 소자가 목표 전압을 충분히 견딜 수 있도록 Edge Termination 기법을 적용하여야한다. Edge Termination 기법에는 여러 가지 방안이 제안되어왔는데, SiC 소자에 가장 적합한 기법은 Junction Termination Extension (JTE)이다. 본 논문에서는 각 JTE 구조별 도핑 농도와 Passivation Oxide Charge 변화에 따른 항복전압의 변화를 살펴보았다. 결과적으로 Single Zone JTE (SZ-JTE)는 1D 시뮬레이션 값의 98.24%, Double Zone JTE (DZ-JTE)는 99.02%, Multiple-Floating-Zone JTE (MFZ-JTE)는 98.98%, Space-Modulated JTE (SM-JTE)는 99.22%의 최대 항복전압을 나타내었고, JTE 도핑 농도 변화에 따른 최대 항복전압의 민감도는 MFZ-JTE가 가장 낮은 반면 SZ-JTE가 가장 높았다. 또한 Passivation Oxide 층의 전하로 인해 소자의 항복전압의 변화를 살펴보았는데, 이에 대한 민감도 역시 MFZ-JTE가 가장 낮았으며 SZ-JTE가 가장 높았다. 결과적으로 본 논문에서는, 짧은 JTE 길이에서 높은 도핑 농도를 필요로 하는 MFZ-JTE보다 DZ-JTE와 SM-JTE가 실제 소자 설계에 있어 가장 효과적인 JTE 기법으로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4627-4634
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• 2013

지구온난화 주요 원인 중에 하나인 이산화탄소의 효율적 저감을 위해 새로운 흡수제인 아미노산염 흡수제를 개발하여 이산화탄소 연속공정을 연구하였다. 이산화탄소 포집 및 저장에 소요되는 비용 중 약 70%는 이산화탄소 포집비용이며, 이산화탄소 포집 공정 중에서 이산화탄소 흡수, 재생, 열화 등 흡수제에 의한 공정유지 비용이 대부분을 차지한다. 따라서 연속공정을 통한 흡수제의 특성 평가는 새로운 흡수제 개발에 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 potassium L-lysine 흡수제의 이산화탄소 흡수 재생 연속공정을 평가하여 공정 스케일업에 필요한 엔지니어링 자료를 도출하고자 하였다. 흡수제와 이산화탄소 농도 변화 등 다양한 조건에서 아미노산염 흡수제의 최적 조건을 평가하였다. 동일한 조건에서 L/G가 커질수록 이산화탄소 제거율이 높게 나타났으며, L/G 3.5에서 흡수탑과 재생탑 공정이 안정하게 유지되었다. 또한 아미노산염 흡수제는 유량 1.5 $Nm^3/h$인 상태에서 L/G 3.5, 이산화탄소 농도 10.5 vol%의 공정 조건일 때 가장 높은 이산화탄소 제거효율이 나타내었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권4호
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• pp.15-22
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• 2009

대규모 유류오염 정화부지에 대해 수분 및 영양분 공급장치, 송풍장치, 바닥 차수 및 집수 장치등의 공학적 토양경작 시설을 적용하여 복원효율을 평가하였다. 복원초기 미생물의 생분해활성도 증가를 위해 영양제인 질소(N), 인(P) 등 주요영향인자들을 부지 환경에 맞도록 보정하여 주기적인 틸링 작업을 수행한 결과, 오염토양의 농도가 가장 높은 1,893 mg/kg일 때의 정화효율이 82%로 토양오염우려 "가" 지역 기준 500 mg/kg 이하인 348 mg/kg으로 감소하였다. 가장 원활하게 활동할 수 있는 온도 범위는 $28.9{\sim}35.6^{\circ}C$로 측정되었다. 또한 초기 농도가 서로 다른 오염토양의 TPH 농도가 법적기준 농도인 500 mg/kg 이하를 만족하는 38일 경과 후의 미생물 균수, 수분함량, 오염토양의 농도가 큰 변화 없이 일정하게 감소하였다.

• 유기물자원화
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• 제19권2호
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• pp.41-48
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• 2011

본 연구에서는 미생물활성화제를 토양경작법에 적용하였을 경우 토양을 복원함에 있어 타 공법에 비해 장시간 걸리는 단점을 최소화하고, 빠른 시일 내에 친환경적으로 복원이 가능한지에 대한 타당성 조사와 더불어 석유계총탄화수소(TPH)의 저감 능력을 확인하였다. Pre-test의 개념으로 미생물활성화제의 성능과 분해 효율을 lab-test를 통해 확인하였으며, 유류오염 토양의 지표인 석유계총탄화수소(TPH)의 효과를 확인하였다. 석유계총탄화수소(TPH)의 처리 효과를 확인한 결과, 20일 정도까지는 자연분해와 미생물활성화제의 차이가 미미하게 발생하였으나, 20일 경과 후에는 처리 효과가 대조군에 비해 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 각층에 따른 제거율을 살펴본 결과, 상층 85.8 %, 중층 84.4 %의 제거율을 나타냈으나, 하층에서는 66.10 % 제거율을 나타냈다. 대조군에서 자연적으로 줄어드는 석유계총탄화수소(TPH)의 저감율이 평균 71.1 %임을 근거로 봤을 때 미생물활성화제가 하층까지 충분하게 전달되지 않은 상태로 볼 수 있었으며, 이는 토양 더미의 문제로 판단된다. 현장 실험에서는 토양 더미가 1 m 로 진행되었기 때문에 더미 높이를 0.6 m 이하로 낮추게 되면 석유계총탄화수소(TPH)의 처리효율은 더 높아질 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제25권3호
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• pp.39-45
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• 2021

사업장에서 유해가스를 처리하는 스크러버는 처리효율은 높으나 설계가 복잡하고 24시간 펌프를 가동시켜야 하므로 많은 비용이 소모될 수 있다. 따라서, 영세한 사업장에서는 스크러버를 설치하지 않거나 순환펌프의 작동을 중지한 상태로 스크러버를 운용하여 운영비를 최소화하고 있다. 이에, 본 연구에서는 소규모 사업장에서 경제적으로 활용할 수 있는 저비용 고효율 스크러버에 대한 적용방안을 연구하였다. 저비용 고효율 스크러버는 bubble column의 방식을 적용하여 유해화학물질 흡수처리 목적으로 장치를 활용하는 것으로, 이러한 스크러버의 개발을 위하여 실험을 통해 흡수성능을 검토하였으며 특정 조건에서 물리적 조건 변화에 따른 유해가스 흡수효율 변화 및 최적의 적용방안을 연구하였다. 그 결과, 저비용 고효율 스크러버로 유입되는 기체를 어느 정도 처리할 수는 있었으나 처리능력이 저하되는 문제가 발생하여 흡수액 공급을 통해 성능저하를 방지하고 순환량에 따라 일정 수준의 흡수율을 유지할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 이를 기반으로 최종적으로는 적정 순환시점 및 동결 방지방안을 포함한 저비용 고효율 스크러버의 현장 적용방안을 3가지 방식(type)으로 제시하였다.

• 유기물자원화
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• 제27권2호
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• pp.67-73
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• 2019

본 연구에서는 유기성폐자원의 바이오가스 생산 및 이용을 최적화를 위해 현장시설의 정밀모니터링과 시설별 에너지수지를 분석하고, 현장문제 해결방안에 대해서 조사하여 전처리시설 및 발전기 등의 설계 및 운전 가이드라인을 제시하였다. 고품질화 정제설비 운영에 잦은 고장 및 효율 저하를 해결하기 위해서는 가스전처리가 필요하며, 탈황, 제습, 탈실록산, 분진 처리, 휘발성유기화합물 등의 처리공정이 있다. 이 공정들은 고품질화 공정에서도 제거되는 물질들이기에 가스 전처리에서는 정량적 가이드라인은 제시하지 않고, 정성적 가이드라인으로 처리공간에 운영하도록 제시하였다. 특히, 분진, 실록산 및 휘발성유기화합물 등은 가스 전처리에서 제거되지 않으면 고품질화 공정의 잦은 고장의 주원인이된다. 바이오가스 고품질화 공정에 대한 설계 운전 가이드라인은 전체 가스 발생량의 90 % 이상 이용, 2계열화, 여유율 10 % 이상 감안 등이 있으며, 품질기준[메탄함량(프로판 포함) 95 % 이상]을 제시함. 또한 균등한 바이오가스 유입을 위해 가스균등조 설치, 보조연료 균등투입 제어를 위한 열량자동조절장치 설치, 가스압축과정에서 다량 발생하는 수분 제거를 위한 고품질화 후단의 제습장치 설치, 겨울철 설비의 결빙 및 효율 저하 방지를 위한 보온설비 설치, 특히 멤브레인 설비는 실내 설치 등을 제시하였다.

• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.85-92
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• 2021

태양에너지를 활용하여 전력을 생산하는 시스템인 Solar water battery는 광전기화학전지와 에너지저장시스템을 결합한 것으로 추가적인 외부 전압 없이 태양에너지의 전환과 저장을 동시에 할 수 있다. Solar water battery는 광전극, 저장전극 그리고 상대전극으로 구성되어 있고, 이들의 선택과 조합은 시스템의 성능과 효율에 있어 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 Solar water battery의 구성요소들을 변화시켜 시스템에 미치는 영향을 알고자 하였다. 상대전극이 방전 시 미치는 영향, 광전극과 저장전극의 전극 재료, 전해질의 종류에 따른 태양에너지 전환 효율과 저장 용량에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 이들의 최적화된 구성(TiO2 : NaFe-PB : Pt foil)에서 15시간동안의 광조사 후의 방전 용량이 72.393 mAh g-1으로 시스템 구성 조건에 따라 광전환/저장 효율이 크게 영향을 받음을 확인 할 수 있었다. 또한, 유기 오염물질을 광전극 반응조내 전해질에 첨가하여 광전하를 효율적으로 분리시킴으로써 광전류 증가시켰으며, 이로 인해 저장용량이 향상되고, 동시에 오염물질도 분해시킬 수 있음을 확인하였다. 이처럼 Solar water battery는 추가적인 외부 전압이 필요없는 새로운 친환경 태양에너지 전환/저장 시스템이며, 나아가 수처리에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.