• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 2014.11a
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• pp.253-254
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• 2014

지구온난화 문제는 한국가의 문제가 아니라 인류의 문제로 대두되어 많은 이에대한 많은 연구가 이루어 지고 있다. 지구온난화의 주 대상물질인 화석연료로부터 연소시 발생하는 이산화탄소를 감축하기위한 많은 규제와 노력이 요구된다. CCS(Carbon Capture & Storage)란 화석연료로 부터 연소시 대기 중으로 배출되는 온실가스($CO_2$)를 포집하여 재생 또는 지중, 해양에 저장하는 기술로서 국가녹색성장 핵심기술중의 하나로 분류되며, $CO_2$ 회수방안, 저장, 처리관련 연구를 비롯하여 국내외 적으로 활발한 연구가 이루어 지고 있다. 또한 순산소 연소기술을 통한 $CO_2$ 회수, 처리기술은 연료의 산화제를 공기대신 순도 95% 이상의 고농도 산소를 이용하여 순산소연소를 하며, 이때 발생하는 배가스의 대부분은 $CO_2$와 수증기로 구성되어 있다. 발생된 배가스의 약 70~80%를 다시 연소실로 재순환시켜 연소기의 열적 특성에 적절한 연소가 가능하도록 최적화함과 동시에 배가스의 $CO_2$ 농도를 80% 이상으로 농축시켜 회수를 용이하게 하며, 동시에 공해물질은 NOx 발생량을 10ppM 이하로 줄일 수 있는 기술이다. 천연가스를 생산하는 LNG기지에서 연소에 의한 이산화탄소를 발생시키는 기기로는 수중연소식기화기(SMV ; Submerged Combustion Vaporizer)를 들 수 있다. SMV는 버너를 이용하여 $-162^{\circ}C$ LNG를 $10^{\circ}C$의 LN로 기화시키는 설비로서 특히 동절기에 작동시키며 $CO_2$를 배출시키는 연소기다. 본 연구에서는 수중연소식 SMV에 순산소 연소방식을 적용하여 천연가스와 산소를 연소시키므로서 발생되는 $CO_2$를 LNG냉열을 이용 액체화 시켜 회수하는 연구를 수행하고 있다. 내용중에 수중연 소식 SMV에 대한 순산소 연소기를 개발하는 연구를 수행하였으며, 실제 SMV의 1/10크기, 열량기준 1/900로 모형을 제작하여 실험하였다. 연소기 노즐 은 직경 0.6mm, 배가스가 수조내에서 48개의 노즐을 제작하였다. 실험결과 일정량 이상의 $CO_2$ EGR율이 일정 값 이상이 되면 화염의 길이가 공기/NG 화염 길이와 큰 차이가 없었으며 $CO_2$ EGR율이 100%이상에서는 $CO_2$ EGR율 증가에 따른 화염길이 변화는 크게 나타나지 않았다. CO 배출 농도는 공기/NG 연소의 경우보다 높게 나타났으며, ${\lambda}$가 1.4보다 높은 조건에서는 측정되지 않았다. NOx의 배출 농도는 약 1~8ppm으로 나타났다.

• Journal of Practical Agriculture & Fisheries Research
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• v.9 no.1
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• pp.121-132
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• 2007

1. 버섯종균 개선 버섯의 품질과 수량을 좌우하는 주요 요인은 종균의 활력이다. 그러나 라오스에서는 종균의 활력이 낮아 조그마한 100cc 병에 배양완성하는데 14일이 소요되는 등 볍씨종균의 균사생장과 균사밀도가 매우 낮음을 확인하였다. 따라서 100cc 병을 1000cc 비닐봉지로 개선하여 입봉하는데 소요되는 시간을 10배로 단축 개선하였다. 또한 곡립종균을 액체종균으로 대처한 결과 균사생장속도가 2배가 빨랐으며 작업속도가 4배가 빨라졌다. 2. 버섯배지제조 방법 개선 미세하고 건조한 톱밥에 수분을 첨가하는데 50%이하의 수분함량을 유지함으로서 균사가 표면에만 자라고 있는 것을 확인하고 버섯 배지제조 시 물리성을 개선하기 위하여 볏짚을 잘게 잘라 10%~100%까지 혼합하는 실험을 실시하였다. 그 결과 톱밥 50%에 볏짚 50% 혼합하는 것이 균사생장 속도와 밀도가 좋았다. 또한 왕겨도 30%정도 혼합한 배지처리에서 가장 좋았다. 또한 수분함량도 65%로 향상하여 혼합하도록 지도하였다. 3. 버섯배지살균 방법 개선 라오스에서는 왕겨를 태워 살균을 실시하고 있다. 화력이 약하여 살균한 배지에서 볍씨의 새싹이 돋아나오는 경우를 발견하였다. 이는 살균이 제대로 되지 않았음을 의미한다. 그래서 이동식 직화식 살균을 권하였으나 시설자재값이 감당이 안되어 엄두를 내지 못하였다. 따라서 가스버너를 도입하여 단시간에 화력을 높여 살균을 실시하므로서 세균의 증식을 막아 균사생장속도를 빠르게 하고 균사량의 축적을 높이는데 교육을 하고 컨설팅을 실시하여 개선하였다. 4. 병뚜껑과 형성틀을 대체한 링을 이용한 입봉작업시간 단축과 비용절감 버섯봉지에 배지를 담는 입봉작업을 할 때 병뚜껑과 그의 형성틀을 끼우고 솜을 조금 뜯어 톱밥배지 위에 놓는 작업을 한다. 이는 아주 잘못된 방법이다. 왜 그렇게 하는가하는 것은 이해가 간다. 그렇게 하는 이유는 접종할 때 실내에서 그냥 접종하므로 뚜껑을 열때 보호막 역할을 할 것으로 생각하고 그렇게 하는데 천만의 말이다. 어떻든 뚜껑을 열면 잡균이 들어가는 것은 마찬가지이다. 그래서 이 솜을 배지표면에 놓으면 마른 솜이 그렇지 않아도 수분이 적은데 이 솜이 수분을 또 빼앗아 가버린다. 그래서 균사생장이 늘려 15일이면 다 자라야할 균사배양기간이 한달씩 걸려도 표면만 살짝 잘린 결과가 빗어진다. 이렇게 표면만 균사가 사탕 발림식으로 자라면 품질이 저하되고 수량이 적고 병해충에 저항력이 약해지게 된다. 따라서 뚜껑과 형성틀, 솜을 모두 없애고 봉지 상단부위를 U자형으로 꺽어서 링을 끼우는 방법을 실제로 실험으로 보여준 결과 작업능률이 5배로 빠르고 작업공정이 빨라짐으로서 세균번식밀도가 적어 균사생장 속도가 2배로 빨라졌고 수량이 배가됨을 증명하고 보급하여 많은 호평을 받았다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.29 no.6
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• pp.647-653
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• 2007

The ultimate objective of this study is to develop a reliable oxygen-enriched combustion techniques especially for the case of the flue gas recycling in order to reduce the $CO_2$ emissions from practical industrial boilers. To this end a systematic numerical investigation has been performed, as a first step, for the resolution of the combusting flame characteristics of lab-scale LNG combustor. One of the important parameters considered in this study is the level of flue gas recycling calculated in oxygen enriched environment. As a summary of flame characteristics, for the condition of 100% pure $O_2$ as oxidizer without any flue gas recycling, the flame appears as long and thin laminar-like shape with relatively high flame temperature. The feature of high peak of flame temperature is explained by the absence of dilution and heat loss effects due to the presence of $N_2$ inert gas. The same reasoning is also applicable to the laminarized thin flame one, which is attributed to the decrease of the turbulent mixing. These results are physically acceptable and consistent and further generally in good agreement with experimental results appeared in open literature. As the level of $CO_2$ recycling increases in the mixture of $O_2/CO_2$, the peak flame temperature moves near the burner region due to the enhanced turbulent mixing by the increased amount of flow rate of oxidizer stream. However, as might be expected, the flue gas temperature decreases due to presence of $CO_2$ gas together with the inherent feature of large specific heat of this gas. If the recycling ratio more than 80%, gas temperatures drop so significantly that a steady combustion flame can no longer sustain within the furnace. However, combustion in the condition of 30% $O_2/70% $ $CO_2$ can produce similar gas temperature profiles to those of conventional combustion in air oxidizer. An indepth analyses have been made for the change of flame characteristics in the aspect of turbulent intensity and heat balance.