• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.264-267
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• 2005

수소의 소규모 분산 생산 기술은 본격적 인 수소 인프라가 도입되기 전에 연료전지 자동차의 수소 충 전용이나 분산 발전형 연료전지의 수소 공급을 위해 필요하다. 생산 용량은 수소 기준으로 $10\~100 Nm^3/hr$ 정도로 현재로선 천연가스의 수증기 개질법이 가장 경제적인 공정으로 알려져 있다. 소규모 생산에 따른 열효율 저하를 줄이 기 위해 단위 공정들이 통합된 컴팩트 개질 시스템의 개발이 필요하다. 핵심 기술인 컴팩트 리포머의 국산화 기술 확보를 위하여 $20 Nm^3/hr$용량의 동심관형 리포머를 설계, 제작하였다. 내부구조는 제작의 단순화를 고려하여 중첩된 동심관이 배열되었고 압력 손실과 열웅력 발생을 억제하도록 유로를 배치하였다. 수증기개질 반응에 필요한 반응열은 리포머 본체에 부착된 버너를 이용하여 공급하였다. 성능 측정을 위한 부속 기기로 상온 흡착식 탈황기, 폐열 회수형 수증기 발생기, 반응물 예열을 위한 열교환기, 생성 가스 응축기를 설계 제작하여 전체 리포밍 시스템을 구성하였다. 반응 온도 $680\~720^{\circ}C$, 탄소 대 수중기 비(S/C ratio) $2.7\~3.2$ 조건에서 수증기 개질 반응을 수행하였다. 해당 반응 조건에서 메탄 전환율 $89\%$ 이상, 저위 발열량 기준 개질 열효율 $70\%$ 이상을 달성하였고 개질 생성가스 내 수소의 최대 유량은 $23.4Nm^3/h$였다. 개발된 리포밍 시스템은 고순도 수소 생산이 필요한 경우, 수소 수율 향상을 위한 고온 수성 가스 전화 반응기를 통합 가능하도록 열교환기 구성을 조정할 수 있으며 용융 탄산염 연료전지와 같이 고온형 연료전지의 경우 $550^{\circ}C$ 이상으로 개질 생성 가스를 공급하도록 구성할 수도 있다. 향후 리포머 본체의 개질 효율 향상 및 장치 소형화, 부속 기기의 최적화를 통한 전체 리포밍 시스템 개선, 스케일 업 설계를 위한 엔지니어링 설계 패키지 구성을 계획하고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.86-86
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• 2011

첨단 공정이 필요한 반도체와 LCD, PDP, LED 등의 디스플레이 및 IT 부품을 제조하는데 필요한 장비의 고성능화와 작업환경의 고청정화에 따른 초고진공펌프의 수요 확대와 앞으로 전개될 한-미 FTA에 따른 시장 확대로 인해 크라이오펌프의 국산화가 시급한 실정이다. 고성능 크라이오펌프를 만들기 위해서는 냉각판을 극저온으로 냉각하기 위한 극저온 냉동기 개발도 중요하지만 냉각판(cryoarray)에 최대한 많은 분자를 포획시키는 것 또한 최우선적으로 고려되어야 할 사항 중 하나이다. 이에 본 논문은 크라이오펌프용 냉각판의 기체분자 포획능력에 대하여 연구하였다. 냉각판의 분자포획능력의 해석은 형상계수법(view factor method)을 이용해 수행하였다. 해석에 이용한 냉각판은 현재 상용화된 모델들 중 원형 중앙판에 45$^{\circ}$ 하향 skirt가 달린 형태이며 8장의 냉각판이 일정한 간격을 두고 아래쪽으로 적층되어있고 이를 기본 모델로 하여 skirt의 형상이 다른 3장의 냉각판을 가진 네 가지 모델을 해석하였다. 해석에 이용한 냉각판의 기체분자 포획능력이 구속된 형상에서 얼마나 우수한가를 알아보기 위해 크라이오펌프의 입구 직경과 냉각판 중앙 원판의 직경비, 냉각판 사이의 거리, 그리고 skirt의 길이를 변화시켜가며 극저온 냉각판에 직접 응축되는 typeII가스와 흡착제가 도포된 부분에 의해 흡착되는 typeIII가스로 분류하여 해석을 수행하고 그 결과를 비교, 분석하였다. 크라이오펌프의 입구 직경과 냉각판 중앙 원판의 직경비가 증가함에 따라 typeII가스와 typeIII가스 모두 기체분자 포획능력이 증가하며 극저온 냉각판 사이 거리의 변화에 따른 기체분자 포획능력은 typeII가스의 경우 극저온 냉각판 사이의 거리가 증가할수록 증가한다. 하지만 typeIII가스는 모델 A, C의 경우 증가하고 모델 B, D의 경우 증가하다가 다시 약간 감소한다. skirt 길이 변화에 따른 기체분자 포획능력은 두 가스 모두 skirt 길이가 증가함에 따라 점점 급격하게 증가하고 모델 B, D는 나머지 두 모델에 비해 큰 값을 갖는다. 기체분자 포획능력을 해석한 결과를 실제 배기속도와 비교할 경우 절대적 수치로써의 비교는 어려우나 각 모델의 형상의 차이에 의한 상대적인 비교는 가능하다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.40-40
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• 2011

반도체 소자의 미세화와 더불어 세정공정의 중요성이 차지하는 비중이 점점 커지고, 이에 따라 세정 기술 개발에 대한 요구가 증대되고 있다. 기존 세정 기술은 화학약품 위주의 습식 세정 방식으로 패턴 손상 및 대구경화에 따른 어려움이 있다. 따라서 건식세정 방식이 활발하게 도입되고 있으며 대표적인 것이 에어로졸 세정이다. 에어로졸 세정은 기체상의 작동기체를 이용하여 에어로졸을 형성하고 표면 오염물질과 직접 물리적 충돌을 함으로써 세정한다. 하지만 이 또한 생성되는 에어로졸 내 발생 입자로 인해 패턴 손상이 발생하며 이러한 문제점을 극복하기 위하여 대두되는 것이 가스클러스터 세정이다. 가스 클러스터란 작동기체의 분자가 수십에서 수백 개 뭉쳐 있는 형태를 뜻하며 이렇게 형성된 클러스터는 수 nm 크기를 형성하게 된다. 그리고 짧은 시간의 응축에 의해 수십 nm 크기까지 성장하게 된다. 에어로졸 세정과 다르게 클러스터가 성장할 환경과 시간을 형성하지 않음으로써 작은 클러스터를 형성하게 되며 이로 인해 패턴 손상 없이 오염입자를 제거하게 된다. 이러한 가스 클러스터 세정을 최적화하기 위해서는 설계 단계부터 노즐 내부 유동의 수치해석에 기반한 입자 크기 분포를 계산하여 반영하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 상용 수치해석 프로그램을 이용하여 세정 환경을 조성하는 조건에서의 노즐 내부 유동을 해석하고, 이를 통해 얻어진 수치를 이용하여 aerosol general dynamic equation (GDE)를 계산하여 발생하는 클러스터의 크기 분포를 예측하였다. GDE 계산 시 입자의 크기 분포를 나타내기 위해서는 여러 가지 방법이 존재하나 본 연구에서는 각 입자 크기 노드별 개수 농도를 계산하였다. 노즐 출구에서의 가스 클러스터 크기를 예측하기 위하여 먼저, 노즐 내부 유속 및 온도 분포 변화를 해석하였다. 이를 통하여 온도가 급격하게 낮아져 생성된 클러스터의 효과적 가속 및 에너지 전달이 가능함을 확인할수 있었다. 이에 기반하여 GDE를 이용한 입자 크기를 예측한 결과 수 나노 크기의 초기 클러스터가 형성되어 온도가 낮아짐에 따라 성장하는 것을 확인할 수 있었으며, 최빈값의 분포가 실험적 측정값과 일치하는 경향을 가지는 것을 볼 수 있었다. 이는 향후 확장된 영역에서의 유동 해석과 증발 등 세부 요소를 고려한 계산을 통해 가스 클러스터 세정 공정의 최적화된 설계에 도움이 될 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2012.05a
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• pp.133-138
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• 2012

Exhaust facility has basically the role of flame deflector, and considering additional functions, it can be classified by noise/emission suppressor and altitude simulation facility. In this paper, principles of flame deflector, jet pump, emission suppression are presented for exhaust treatment facility. Principles of noise suppression caused by Mach wave mitigation, jet energy mitigation by water evaporation and condensation are shown. In addition, a concept of vertical exhaust treatment facility is presented applying basic principles aforementioned.

• KOREAN JOURNAL OF PACKAGING SCIENCE & TECHNOLOGY
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• v.19 no.2
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• pp.87-94
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• 2013

To investigate the effects of functional MA films (FMA) masterbatched by zeolite powder treated with 1 N HCl, 0.5 N NaCl solution and anti-fogging agent (NA) compared with control on the freshness extension of 'Fuji' apples during storage at $15^{\circ}C$. Preference, weight loss, total ascorbic acid, sugar content, acidity, change of gas composition in package were measured. After 150 days of storage, the weight loss of control (L) apples was 1%, that of apple in FMA film (NA) was 1.5% after 150 days. Total ascorbic acid content of apples in control (L) after 150 days was 2.09 mg%, those of apple in FMA film (NA) was 2.72 mg%. The titratable acidity of apple in FMA film was higher than that in control, while soluble solids content of apples in FMA film was lower than that in control after 150 days. Ethylene gas adsorbability in control was 192.2 ppm and those in FMA film was 141.4 ppm after 150 days. Overall, apples in FMA film was better than that of control. It was verified that apples packed with LLDPE film (control) lasted about 130days, while those with FMA films lasted about 170 days. Also, FMA films treated with anti-fogging agent few different compare to nontreated film, but commerdity on the display in market was considered higher than that of non-treated anti-fogging agent.

• KOREAN JOURNAL OF PACKAGING SCIENCE & TECHNOLOGY
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• v.19 no.1
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• pp.43-50
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• 2013

This study investigated the effect of functional MA films (FMA) masterbatched by zeolite powder treated with 1 N HCl solution and anti-fogging agent (CA) on the freshness extension of 'Fuji' Apples. Preference, weight loss, total ascorbic acid, sugar content, acidity, change of gas composition in package were evaluated during storage at $15^{\circ}C$. After 150 days of storage, the weight loss of LLDPE film (control, L) apples was 0.4%, and that of apple in FMA film (CA) was 1.1%. Total ascorbic acid content of apples in control after 150 days was 2.09 mg%, and those of apple in FMA film was 2.94 mg%. The titratable acidity of apple in FMA film was higher than that in control, while soluble solids content of packages was lower than that in control after 150 days. Ethylene gas adsorbability in control package was 192.2 ppm and those in FMA film was 165.6 ppm. Overall, apples in FMA film was better than that of control. It was verified that apples packed with LLDPE film(control) lasted about 130 days, while those with FMA film lasted about 170 days. Also, FMA film treated with anti-fogging agent achieved no significant effect on freshness extension compared to non-treated film, but quality of 'Fuji' Apples was improved by anti-fogging agent when compared to that of non-treated anti-fogging agent.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.39 no.1
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• pp.34-39
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• 2017

The recent gradual increase in the energy demand is mostly met by fossil fuel, but the research on and development of new alternative energy sources is drawing much attention due to the limited fossil fuel supply and the greenhouse gas problem. This paper assesses the feasibility of producing fuel energy from a dewatered sewage sludge by microwave-induced pyrolysis with sludge char and graphite receptor. Both receptors produced gas, char, and tar in order from product amount. The gas produced for the sludge char receptor contained mainly hydrogen and methane with a small amount of light hydrocarbons. The graphite receptor generated higher gravimetric tar and generated higher light tar. Through the results, the product gas from the microwave processes of wet sewage sludge might be possible as a fuel energy. But the product gas has to be removed the condensable PAH tars.

• Membrane Journal
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• v.20 no.2
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• pp.127-134
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• 2010

This study is conducted about the system that reduces organism after fermenting food waste from a food waste disposal equipment, divides gas made when food waste is fermented into gas and water, and then sends gas to a reactor again, condenses water, and apply it to the MBR system with submerged MF hollow fiber membranes. A submerged MF hollow fiber membrane module was installed to a food waste disposal equipment and a water treatment system made by Bio Hitech Co,. Ltd. to process food waste generated from a staff cafeteria in a H institute for 90 days. For initial seeding of a food waste disposal equipment, 305 kg of rice bran, chaff, and sawdust as well as 1,648 kg of food were input during the operation, and 1,600 L of condensed wastewater occurred. Fermented by-product after finishing running a food waste disposal equipment was 386 kg and its reduction was shown to be 80%. The organism was processed by applying submerged MF hollow fiber membrane module to the MBR system of condensed wastewater, and the result shows reduction rates were BOD 99.9%, COD 97.5%, SS 98.6%, T-N 54.6% and T-P 34.7% and the total colon bacillus was perfectly eliminated.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.3
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• pp.343-350
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• 2012

A planar solid oxide fuel cell (PSOFC) is studied in its application in a high-temperature stationary power plant. Even though PSOFCs with external reformers are designed for application from the distributed power source to the central power plant, such PSOFCs may sacrifice more system efficiency than internally reformed SOFCs. In this study, modeling of the PSOFC with an external reformer was developed to analyze the feasibility of thermal energy utilization for the external reformer. The PSOFC system model includes the stack, reformer, burner, heat exchanger, blower, pump, PID controller, 3-way valve, reactor, mixer, and steam separator. The model was developed under the Matlab/Simulink environment with Thermolib$^{(R)}$ modules. The model was used to study the system performance according to its configuration. Three configurations of the SOFC system were selected for the comparison of the system performance. The system configuration considered the cathode recirculation, thermal sources for the external reformer, heat-up of operating gases, and condensate anode off-gas for the enhancement of the fuel concentration. The simulation results show that the magnitude of the electric efficiency of the PSOFC system for Case 2 is 12.13% higher than that for Case 1 (reference case), and the thermal efficiency of the PSOFC system for Case 3 is 76.12%, which is the highest of all the cases investigated.

• KOREAN JOURNAL OF PACKAGING SCIENCE & TECHNOLOGY
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• v.19 no.1
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• pp.35-41
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• 2013

This study investigated the effect of functional MA films (FMA) incorporated with zeolite powder treated with 1 N HCL solution and anti-fogging agent on the freshness extension of Satsuma mandarin. Preference, weight loss, total ascorbic acid, sugar content, titratable acidity and gas composition in package of Satsuma mandarin were evaluated during storage at $15^{\circ}C$. After 120 days of storage, the weight loss of mandarin packed with LLDPE film (control, L) was 1%, FMA film (CA) was 1.6%. Total ascorbic acid content of Satsuma manderin in control was 19.97 mg%, those of CA was 24.25 mg%. The titratable acidity of Satsuma manderin in CA was higher than that of control, while soluble solids content of CA was lower than that of control after 120 days. Ethylene gas content of control was 89.5 ppm and those of CA was 73.6 ppm after 120 days. Quality of Satsuma mandarin packed with CA was better than that of control. It was verified that shelf-life of Satsuma mandarin in control was 100 days and those of CA film was 130 days. Quality of Satsuma mandarin was few different between treated with anti-fogging agent and non-treated, but commodity of film treated with anti-fogging agent was considered better than that of non-treated.