• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.61-65
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• 2004

This paper presents the effect of methanol blended fuel on the engine performance and the reduction of exhaust emissions. In this wort, the combustion effects of methanol blended fuel in the engine was investigated for the conditions of three kinds of mixing ratios. Based on the experimental results, the output characteristics of the engine show the improvement of output performance due to the blended fuel of methanol. Also, the unburned hydrocarbon and carbon monoxide emissions are decreased in accordance with the increase of methanol blended ratio.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권4호
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• pp.201-206
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• 2013

화력발전소에서 배출되는 석탄 바닥재 및 잔사회는 재활용이 힘든 폐자원이어서 주로 매립 처분되고 있다. 본 연구에서는 국내 화력발전소에서 배출된 석탄 잔사회, 바닥재 그리고 준설토를 혼합하여 인공골재를 제조하고, 실험인자가 골재의 발포거동 및 물성에 미치는 영향을 분석하였다. 특히 미연탄소가 많이 포함되어 있는 잔사회에 대하여 하소 처리를 한 뒤, 인위적으로 활성탄소를 첨가함으로서 하소유무 및 활성탄소 첨가량이 인공골재의 발포특성에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해 인공골재의 부피비중 및 흡수율 값을 시편의 미세구조 관찰 결과와 연계하여 고찰함으로서, 잔사회의 재활용율 제고에 일조하고자 하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권1호
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• pp.31-37
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• 2016

최근 바이오매스와 석탄의 혼소 기술이 화력 발전의 주요한 연소 기술 중 하나로 떠오르고 있다. 그러나 혼소는 실제 발전용 보일러 적용시 많은 검증들을 필요로 한다. 본 연구에서는 바이오매스 혼소시 연소 특성을 알아보기 위해 열중량 분석기(Thermogravimetric analyzer, TGA)와 하향분류층 반응기(Drop tube furnace, DTF)를 사용하였으며, TGA의 TG/DTG 분석을 통한 반응성과 DTF를 이용한 UBC를 측정하여 연소 특성을 분석하였다. 특히 석탄과 바이오매스 혼소율(Biomass blending ratio) 및 바이오매스 입자 크기 변화에 따른 특성을 분석하였다. 그 결과, 바이오매스의 혼소율이 증가함에 따라 산소 부족으로 인한 반응 특성이 나타났으며, 이는 바이오매스가 가진 초기의 빠른 연소 특성 때문이다. 또한, 본 연구 결과를 통해 바이오매스의 최적 혼소 조건(UBC 발생량 기준)은 5%로 나타났으며, 산소 부화 조건은 바이오매스 혼소시 발생하는 산소 부족 현상을 저감시켜 미연분 상승을 완화시켜줄 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.180-188
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• 2020

국내 화력 발전소에서는 연간 900만 ton 이상의 석탄회가 발생되고 있으며, 약 30%는 재활용되지 못하고 매립되고 있다. 현재 국내 매립장은 대부분이 만지 상태에 이르렀고, 해양 환경오염 발생이 우려되어 대량의 재활용 방안이 필요할 실정이다. 한편, 환경부는 그동안 시멘트 점토질 원료로 사용되는 일본산 석탄회의 수입 규제를 추진하고 있어 대체재의 개발이 시급한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 국내 매립 석탄회의 화학성분을 분석하고, 일본산 석탄회와 비교를 통해 시멘트 원료로의 활용 가능성을 검토하였다. 그 결과를 요약하면 SiO2는 전체적으로 다소 낮은 값을 나타내 규산질 원료의 사용량을 증가시킬 필요가 있다. Al2O3는 특별한 경향은 없으나, 일부 낮은 값을 나타내는 경우는 점토질 물질이 부족할 수 있어 매립 석탄회의 사용량 증대를 검토해야 한다. Fe2O3는 전체적으로 다소 높은 값을 나타내 철질 원료의 사용량 감소가 가능할 것으로 판단된다. 국내 매립 석탄회는 전체적으로 염화물을 포함하고 있으며, 염소 제거공정을 통해 상당부분 제거될 것으로 판단되나, 시멘트 품질 및 장비의 유지관리 측면을 고려하면 담수 이송 및 표층부 매립 석탄회가 사용에 유리하다. 따라서 국내 매립 석탄회는 시멘트 광물 구성을 위한 시멘트 원료의 배합비 조정과 염소 제거공정을 통해 일본산 석탄회의 대체가 가능할 것으로 분석된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권5호
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• pp.481-487
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• 2003

고로 연소대의 거동에서 석탄, 미연소탄, 코크스의 함량을 측정할 수 있는 분석기술이 필요하다 탄소질 재료에 분말 X-선 회절 정량법을 적용하여 석탄, 미연소탄, 코크스의 혼합시료에 대하여 탄소의 함량을 정량적으로 파악할 수 있는 방법을 연구하였다. 분석을 위하여 석탄을 1000~140$0^{\circ}C$의 온도에서 시간을 달리하여 미연소탄을 제조하여 XRD를 이용하여 분석하였다. 또한, XRD 분석을 위해 제조된 시료에 대하여 HCI과 HF용액을 이용하여 시료 내에 포함된 광물성분을 제거하였다. XRD측정 결과로부터 결정 층의 두께(L $c_{(002)}$)와 결정 층의 크기(L $a_{(10)}$), 방향족분율, 흑연화도, 면간거리( $d_{0.2}$), 탄소 층의 수( $N_{ι}$)를 측정하였다. 그 결과로 열처리 온도가 증가됨에 따라 L $c_{(002)}$, L $a_{(10)}$, 흑연화도는 증가하였으며, 면간거리와 반가폭은 감소하였다. 따라서 미연소탄-코크스 혼합물에 대한 결정층의 두께자료는 합성시료로부터 미연소탄의 함량을 정량화할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.128-135
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• 2010

본 연구에서는 구획화재로부터 발생되는 화학종의 특성을 파악하기 위해서 혼합분율분석을 수행하였다. 메탄, 헵탄 그리고 톨루엔과 같은 탄화수소 연료들을 사용한 화재 실험이 ISO 9705 표준 화재실에서 수행되었으며 상층부의 두 지점에서 가스종 농도와 그을음(soot) 분율 등을 측정하였다. 미연탄화수소(UHC), 일산화탄소(CO), 이산화탄소($CO_2$), 산소($O_2$) 그리고 그을음 등의 측정된 화학종에 대한 질량분율을 혼합분율의 함수로 나타내었고, 탄화수소 연료의 이상적인 반응식에 기초한 상태 관계식과 비교 분석하였다. 혼합분율 분석은 다양한 화재 조건 및 측정 위치에서 얻은 수많은 측정데이터를 하나의 일관된 파라미터, 즉 혼합분율의 항으로 분류할 수 있게 하였다. 해석 결과를 통해 혼합분율 계산에 그을음을 고려하는 것이, 특히 헵탄이나 톨루엔과 같이 그을음 발생이 큰 연료의 경우 분석의 정확성을 향상시킴을 확인하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제58권3호
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• pp.39-46
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• 2016

This study investigated the potential use and the effectiveness of biomass ashes for the stabilization of heavy metals in soil through a series of experiments. The ashes used for the experiments were obtained from the gasification of biomass including miscanthus and woodchips. The amounts of nickel and chromium released from the soil and ash mixture were analyzed. Chemical analysis showed that the ash contained unburned carbon as well as silica and alkali metals. Miscanthus ashes have C (83.400 %) > Si (9.040 %) > K (3.180 %) > Ca (1.800 %), and woodchip ashes have C (93.800 %) > Ca (2.220 %) > Fe (1.370 %) > K (1.200 %). KSLT and TCLP test results implied that the heavy metal concentrations were below the environmental standards and would not impose the risks. The results also showed that Ni releases were more limited as more ashes were mixed with the soil due to the increases in exchangeable, carbonate, and oxide nikels. Both miscanthus and woodchip ahses were effective in stabilizing nickel and chromium through mixing with the soil. It could be seen that ashes produced from biomass gasification can be used to stabilize the heavy metals in soils.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.535-537
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• 2004

The flame image processing and it's analysis system has been developed for optimal coal firing of thermal power plant, especially for reducing NOx and safe operations. We aimed at gaining the relationship between burner flame image, emissions of NOx and LOI(Loss on ignition) in furnace by utilizing the flame image processing methods. And the relationship determines quantitatively the conditions of combustion on the individual burners. The test was conducted on Samchonpo thermal power plant #4 unit(560MW) of KOSEP which has 24 burners. The system simplified the burner adjustment works in accordance with the real time trending of flame behavior like NOx profiles and unburned carbon profiles for individual burners. But, This kind of conventional method increases the cost as the number of burner are increased. Also there is a difficulty to measure exhausted gas of each burner because of measurement errors. This paper intends to propose the useful "Flame Monitoring System" that can find Low NOX and LOI at the upper furnace and to compare with the conventional System.

• 한국연소학회지
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• 제14권3호
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• pp.16-23
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• 2009

It is strongly desired for coal-fired power plants to utilize not only low-rank coals with high moisture contents, but also lowering cost with diversifying fuel sources. In this study, combustion characteristics of low rank coal with high moisture, and standard pulverized coals are experimentally investigated using TGA (Thermogravimetric Analysis) and DTF (drop tube furnace). The coals tested are three kinds of coal with moisture content ranging from 8.32 to 26.82%. The results show that under the air combustion condition, the burn-out time at TGA rises as moisture content increases, and standard pulverized coal with 8.32% moisture content showed the lowest activation energy of 55.73 kJ/mol. In case of the high amount of moisture, the combustion efficiency decreases due to evaporation heat loss, and unburned carbon in ash produced at combustion process in DTF increased. Aslo, initial deformation temperature of slag attached in alumina tube of DTF decreased with lowering the crytallinity of anorthite and augite. To improve the combustion reactivity and efficiency, it is effective to upgrade through drying the high moisture coal to moisture level (less than 10%) of standard pulverized coal.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.358-364
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• 2016

The combustion and exhaust emission characteristics in a spark ignition (SI) engine with various test fuels (bioethanol - gasoline blends) and air-fuel ratio were investigated in this research. To investigate the influence of the excess air ratio and ethanol blends on the combustion characteristics such as the cylinder pressure, rate of heat release (ROHR), and fuel consumption rate were analyzed. In addition, the reduction effects of exhaust emissions such as carbon monoxide (CO), unburned hydrocarbon (HC), and oxides of nitrogen (NOx) were compared with those of neat gasoline fuel under the various excess-air ratios. The results showed that the peak combustion pressures and the ROHR of bioethanol fuel cases were slightly higher than those of gasoline fuel at all test ranges and fuel ratio. As compared with gasoline fuel (G100) at each given excess air ratio, BSFC of bio-ethanol was increased. The CO, HC, NOx emissions of bio-ethanol blends were lower than those of gasoline fuel under overall experimental conditions.