• 생물환경조절학회지
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• 제11권3호
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• pp.101-107
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• 2002

본 연구에서는 온실의 온풍식 난방시스템 연통에 장착할 수 있는 폐열 회수기의 성능을 개선하기 위하여 각각 상이하게 설계된 3개의 열교환 장치에 대해 열회수 성능을 실험적으로 비교 분석하였다. A형 열회수시스템의 경우, 초기 투자비용과 현재의 농용 전력요금 하에서 대체로 1년을 전후하여 투자에 대한 보상이 충분한 것으로 판단된다. B형 및 C형 열회수시스템의 경우, 열 회수용 공기 흐름방향이 180$^{\circ}$굴절로 저항이 크게 발생되어 송풍팬의 전압 증가에 따른 유속 증가가 미미하며 동일한 열 교환면적에서는 송풍팬의 공기저항 증대로 열 회수 성능이 현저히 개선되지는 못했지만, 직선형보다 B형의 경우 약 5%. C형의 경우 약 13%정도 높은 열 회수효율을 보였다. 송풍팬의 용량은 A형에 사용된 용량인 25m$^3$/min전후가 적절할 것으로 판단되며, 적정 송풍팬 용량 하에서 열회수성능은 헤어핀형이 직선형보다 효과적인 것으로 나타났다. 다만, 헤어핀형은 물론 직선형에서도 열교환 파이프의 배치밀도, 파이프 길이 및 두께 등의 변화에 따른 최적화 연구가 수반되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제44권5호
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• pp.460-467
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• 2018

Objectives: The objectives of this study are to estimate the inhalation exposure level of benzene for workers using Tier 1 exposure models ECETOC TRA (European Center for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals Target Risk Assessment) and Stoffenmanager, and to investigate their reliability for exposure assessment in K-REACH. Methods: Two exposure scenarios, 'manufacture of benzene' and 'use as solvents,' were developed for assessment of workers' exposure to benzene. The Process Category (PROC) for ECETOC TRA was collected from the European Chemical Agency (ECHA) registration dossier, and the Activity for Stoffenmanager was converted from PROC using translation of exposure models (TREXMO). The information related to exposure, such as working duration, Respiratory Protective Equipment (RPE), Local Exhaust Ventilation (LEV), and Risk Management Measure (RMM) were classified into high, medium, and low exposure conditions. The risk was determined by the ratio of the estimated exposure and occupational exposure limits of benzene. Results: Under high exposure conditions, the worker exposure level calculated from all PROCs and Activities exceeded the risk level, with the exception of PROC 1 and Activity 1. In the medium exposure condition, PROC 8a, 8b, and 9 and Activity 3, 7, and 8 all exceeded the risk, whereas in the low condition, all PROCs and Activities were determined to be safe. As a result, action corresponding with the low exposure condition is required to reduce the risk of exposure among workers in workplaces where benzene is manufactured or used as a solvent. In addition, the predicted exposure levels derived from the exposure models were lower than measured levels. The exposure levels estimated from Stoffenmanager were more conservative than those from ECETOC TRA. Conclusions: This study demonstrates the feasibility of exposure models for exposure assessment through the example of occupational inhalation exposure assessment for benzene. For more active utilization of exposure models in K-REACH, the exact application of collected information and accurate interpretation of obtained results are necessary.

• 한국가스학회지
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• 제1권1호
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• pp.106-112
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• 1997

본 연구는 직류 저항회로의 개폐불꽃에 의한 폭발성 가스의 점화한계를 실험적으로 고찰하였다. 실험은 IEC형 불꽃점화 시험장치의 폭발용기에 폭발성 가스(메탄-공기 프로판-공기, 에틸렌-공기, 수소-공기)를 각각 넣고 텅스텐 전극과 카드뮴 전극사이에서 발생하는 3,200회의 개폐불꽃에 의한 점화유무를 확인하므로서 점화한계를 구하였다. 또한 실험장치의 점화감도교정을 실험한 후에 실시하므로서 실험의 정확성을 기하였다. 실험결과 최소 점화 전류값을 갖는 최소점화한계농도는 메탄-공기 8.3 [$Vol\%$], 프로판-공기 5.25[$Vol\%$], 에틸렌-공기 7.8[$Vol\%$], 수소-공기 21[$Vol\%$]로서 기존의 실험결과와 유사한 결과를 나타내었다. 또한 최소점화한계농도에서 전압과 최소점화잔류와의 관계를 구한 결과 최소점화한계는 메탄, 프로판, 에틸렌, 수소가스의 순서로 낮아졌고 점화전류의 크기는 전원전압의 크기와 반비례하고, 전극의 과열현상으로 인하여 전압 약 20(V)이하에서는 최소점화전류가 2(A)를 넘으면서 심화한계곡선이 급격히 상승한다는 것 등을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제15권5호
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• pp.50-56
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• 2011

엔진의 제동시의 유효일을 이용하여 고압의 압축 공기를 저장하고 운전 시에는 저장된 압축 공기를 동력원으로 사용하는 신개념의 Air hybrid 엔진의 구현 가능성 검토를 위한 실험적인 연구를 진행하였다. Air hybrid 엔진 시스템의 구현을 위하여 연구용 단기통엔진을 개조하였고, 배기 밸브 중의 하나에 독립 가변 밸브리프트 시스템을 장착하여 압축 행정 동안에 고압의 공기를 저장할 수 있도록 하였다. 또한, 엔진의 구동을 위하여 점화플러그 위치에 공기 분사 모듈을 장착하여 팽창행정 중에 고압의 공기를 분사할 수 있도록 하였다. 압축 공기 저장 모드에서는 800rpm 아이들 조건에서 800 사이클 동안 30리터의 공기 저장 탱크를 최대 13 bar 까지 충전할 수 있었고, 충전된 고압의 공기를 이용하여 800rpm 아이들 조건에서 0.41 bar의 평균도시유효압력의 일을 얻을 수 있었는데 이것은 정상적인 아이들 조건보다 1.1 bar의 유효일이 증가한 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제15권5호
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• pp.25-30
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• 2011

바이오가스는 Biomass, 유기성 폐기물 등의 혐기소화 공정을 통해 얻을 수 있는 대표적인 신재생연료로 저발열량에도 불구하고 탄소중립적인 특성이 있기 때문에 이를 엔진에 적용하여 에너지를 생산하고자 하는 노력이 계속되어왔다. 바이오가스는 원료의 종류 및 혐기소화 공정 조건에 따라 그 연료 조성이 달라질 수 있는데, 이러한 조성 변화는 엔진 성능에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 이번 연구에서는 다양한 발열량을 갖는 바이오가스를 연료 내 불활성가스 비율을 변화시켜 모사하고 이를 이용하여 바이오가스 내 불활성가스 비율의 변화, 즉 발열량의 변화가 엔진 성능 및 배기 특성에 주는 영향을 파악하였다. 실험결과로 각 불활성가스 함량에 따른 최적 점화시기를 결정하였으며, 발열량 변화가 엔진 출력, 효율, 배기 성능에 미치는 영향을 제시하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.33-54
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• 2007

이 연구의 목적은 공업계 고등학교 자동차과 '자동차 기관'과목의 '흡 배기 장치의 정비'수업에서 함께 배우기 협동 학습과 전통적 수업이 학업 성취도에 미치는 효과를 알아본 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 영가설을 설정하였다. 협동 학습에 의해 수업을 받은 학생들과 전통적 수업 방법에 의해 수업을 받은 학생들사이에서 (1)교육 목표 영역(인지적 영역, 정의적 영역, 심리 운동적 영역)과 (2)선행 학습 수준에 따른 학업 성취도에는 차이가 없을 것이다. 이와 같은 가설을 검증하기 위하여 공업계 고등학교의 자동차과 2학년 34명을 대상으로 '이질 집단 사후 검사 설계' 모형을 적용하였다. 실험 집단은 함께 배우기 협동 학습으로 학습을 하였고, 통제집단은 전통적 수업 방법으로 학습을 하여 실험 처치 후 사후 검사를 실시하고 유의도 수준 .05(p< .05)에서 t-검증을 실시하여 효과를 검증하였다. 이 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 교육 목표 영역에 따른 학업 성취도의 향상은 협동 학습으로 학습한 실험 집단이 전통적 수업 방법으로 수업한 통제 집단보다 인지적 영역에서는 효과가 없었으나, 정의적 영역과 심리 운동적 영역에서는 효과적이었다. 둘째, 선행 학습 수준에 따른 학업 성취도의 향상은 협동 학습으로 학습한 실험 집단이 전통적 수업 방법으로 수업한 통제 집단보다 중위 집단에서는 효과가 없었으나, 상위 집단과 하위 집단에서는 효과적이었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.962-969
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• 2013

본 연구에서는 전산유체역학(CFD)를 이용하여 흄후드(fume hood)의 기류 유입특성 및 유속 분포를 평가하였다. 또한, 후드 개구면을 균일류 형성에 필요한 구조로 개선하였을 경우의 유동 특성을 예측하여 개선 효과를 검증하였다. 기존의 흄후드의 제어유속을 평가한 결과, 제곱평균(RMS)값과 비교했을 때 최대 23~30%의 편차가 있음을 확인하였다. 또한, 후드의 상부 유속이 하부 유속보다 58~68% 정도 빠른 것으로 나타나 후드 개구면에서의 유속 불균형이 매우 심한 것으로 평가되었다. 이에 후드 개구면에서의 균일한 배기흐름을 유지하기 위해 후드를 개선(안쪽벽에 배플 설치 및 슬롯 타입의 개구부 설계)한 결과, RMS값 대비 최대 7%의 편차를 보였으며 구간별 유속 편차는 최대 12% 정도로 예측되어 기존 구조에 비해 제어유속의 불균형이 많이 해소되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.14-20
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• 2018

전기자동차는 가솔린 자동차와는 달리 배출가스가 없어 친환경 차량을 대표하지만, 장착된 축전지에 충전된 전기로 구동되기 때문에, 1회 충전으로 갈 수 있는 거리가 전지의 에너지 밀도에 의해 좌우된다. 따라서 높은 에너지 밀도를 갖는 리튬이온 전지가 전기자동차용 전지로 유력한 후보이다. 리튬이온 전지의 효율을 지배하는 중요한 구성품은 전극이므로 전극 제조공정은 리튬이온 전지 전체 생산 공정에서 중요한 역할을 한다. 특히 전극의 제조 공정 중 코팅 공정은 성능에 큰 영향을 미치는 매우 중요한 공정이다. 본 논문에서는 전극 제조에서 코팅 공법의 효율성 및 생산성 증대를 위한 혁신적인 공정을 제안하고, 장비 설계 방법 및 개발 결과에 대하여 기술하였다. 구체적으로, 극판 핵심 코팅 품질 25% Upgrade 기술, 제품 고출력/고용량화 에 따른 조립 마진 감소 대응 가능 기술, 그리고 제품 용량 품질 및 조립 공정 수율 향상 기술들에 대한 설계 절차 및 개발방법을 제시하였다. 결과로 리튬이온 배터리의 셀의 제품 수명 개선 효과를 확보 하였다. 기존의 코팅 공정과 비교할 때 양극 용량 유지 위해 Target Loading Level 유지, 산포를 향상시켰다(${\pm}0.4{\rightarrow}{\pm}0.3mg/cm^2r$감소).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.662-668
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• 2018

전기실은 대부분 건물의 지하공간에 위치하고 있어 전기설비에서 화재가 발생할 경우 화학적 가공에 의해 제조된 케이블 절연재로 화재가 확대되어 강한 독성의 연기 및 연소생성물이 발생하게 된다. 이때 발생한 연기 및 연소생성물이 수직적, 수평적으로 빠르게 이동하게 되면 재실자의 피난 및 소방대의 소방 활동에 지장을 주게 된다. 따라서 전기실의 화재가 발생할 경우 연기제어에 필요한 최적의 설비 및 설계가 필요하지만 현재 이에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 화재 시뮬레이션 프로그램 FDS(Fire Dynamics Simulator)를 기반으로 만들어진 PyroSim을 이용하여 전기실의 큐비클식 수배전반에서의 화재발생에 따른 연기 및 연소생성물의 특성변화를 분석하였다. 화재모델링은 기계식 환기설비의 작동여부, 급기량 및 배기량의 변화, 급기구의 위치 변경에 따른 4가지 시나리오로 구성하였다. 분석 결과, 기계식 환기설비가 작동하면 작동하지 않을 때보다 연기밀도, 가시거리, 일산화탄소 농도, 온도특성이 더욱 개선되어지며, 소방법 규정으로 풍량과 급기구의 위치를 적용할 경우 가시거리 및 온도특성이 개선됨을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.112-118
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• 2018

화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 디젤엔진은 $CO_2$ 배출량이 적고 강력한 파워와 연료의 경제성을 가지고 있으며, 상용차뿐만 아니라 승용차에서도 시장의 수요가 증가하고 있다. 디젤 연료 특성으로 인하여 질소산화물은 국부적인 고온연소 영역에서 생성되며, 입자상물질은 확산연소 영역에서 생성이 된다. LNT와 urea-SCR 촉매는 디젤엔진에서 NOx를 저감시키기 위한 후처리장치로 개발되어져왔다. 이 연구는 가혹해지고 있는 배기가스 규제 대응을 위해 소형과 중 대형 디젤기관에 많이 사용되고 있는 Cu SCR 촉매의 NOx 저감 성능 향상을 목적으로 한다. $5Cu-2ZrO_2$/Zeolyst(Si/Al=13.7)SCR 촉매는 $5Cu-2ZrO_2$/93Zeolite(Si/Al=2.9) 촉매에 비해 촉매온도 $300^{\circ}C$ 이상에서 약 5-50% 수준으로 de-NOx 성능이 높았다. Zeolite는 zeolyst에 비해 금속의 분산도가 낮고 평균 입경이 커짐에 따라 촉매의 반응속도가 저하되었다. 10wt% Cu가 담지된 $10Cu-2ZrO_2$/88Zeolyst 촉매는 $200^{\circ}C$에서 40%, $350^{\circ}C$에서 약 65%로 NOx 정화성능이 가장 높았고, Cu의 이온이 제올라이트의 결정화합물인 Al과의 이온교환율이 증가함에 따라 다른 촉매에 비해 20-40% de-NOx 성능이 향상되었다.