• 제목/요약/키워드: 고질화

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바이오가스 고질화와 초저온액화공정을 통한 액화바이오메탄 생산 (Biogas upgrading and Producing the Liquefied Bio-methane by Cryogenic Liquefaction Process)

  • 심동민;성현제;박성범;김낙주;장호명;이재영;이영민;이우철;오화수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.246.1-246.1
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    • 2010
  • 본 연구는 바이오가스의 에너지효율성을 높이기 위한 연구로서 바이오가스 정제공정과 초저온액화공정을 통하여 액화바이오메탄을 생산하는 바이오가스 고질화기술개발 연구이다. 바이오가스 정제공정은 탈황, 제습, 흡착, 압축, $CO_2/CH_4$ 분리공정으로 구성하고, 초저온액화공정은 열교환기, $CO_2$ 제거설비, 질소냉매 공급공정으로 구성하여 혐기성소화조에서 발생하는 바이오가스($CH_4$ 농도: 60~65%, $H_2S$: 1,500~2,500ppm)를 $200Nm^3/hr$의 유량으로 인입시켜 액화바이오메탄을 생산하였다. 연구결과, 탈황공정에서는 가성소다 세정법을 이용하여 1,500~2,500ppm으로 인입되는 $H_2S$를 100ppm 이하로 제거한 후, 흡착법을 이용하여 $H_2S$를 완전히 제거하였다. 바이오가스에 포화된 수분은 냉각제습과 흡착제습공정을 통해 Dew point $-70{\sim}-90^{\circ}C$까지 제거하여 안정적으로 $CO_2/CH_4$ 분리공정에 인입시켰다. $CO_2/CH_4$ 분리공정은 흡착방식을 적용하여 $CH_4$ 순도가 95% 이상인 바이오메탄을 생산하였으며, 이때 메탄 회수율은 약 87%이였다. $CO_2$가 분리된 바이오메탄은 초저온액화공정을 이용하여 액화바이오메탄으로 전환시켰다. 이때 초저온액화공정은 Reverse Brayton cycle로 구성하였으며, 냉매로는 질소를 사용하였다. 액화바이오메탄의 생산은 바이오메탄을 등엔트로피과정인 단열팽창을 통하여 $-155{\sim}-159^{\circ}C$의 초저온으로 냉각되는 질소냉매와 열교환기에서 열교환시켜 이루어졌으며 그 생산량은 $3.46m^3$/day(1bar, $-161^{\circ}C$)이었다.

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연료전지에의 적용을 위한 혐기성 소화가스의 정제, 고질화 및 메탄개질 기술 (Process Technologies of Reforming, Upgrading and Purification of Anaerobic Digestion Gas for Fuel Cells)

  • 배민수;이종연;이종규
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.135-143
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    • 2016
  • Biogas is a renewable fuel from anaerobic digestion of organic matters such as sewage sludge, manure and food waste. Raw biogas consists mainly of methane, carbon dioxide, hydrogen sulfide, and water. Biogas may also contain other impurities such as siloxanes, halogenated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons. Efficient power technologies such as fuel cell demand ultra-low concentration of containments in the biogas feed, imposing stringent requirements on fuel purification technology. Biogas is upgraded from pressure swing adsorption after biogas purification process which consists of water, $H_2S$ and siloxane removal. A polymer electrolyte membrane fuel cell power plant is designed to operate on reformate produced from upgraded biogas by steam reformer.

반응표면분석을 이용한 바이오가스 고질화공정을 통한 바이오메탄 (Optimization of biomethane production by biogas upgrading process using response surface mothodolgy)

  • 박성범;성현제;심동민;김낙주
    • 에너지공학
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    • 제23권2호
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    • pp.62-73
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    • 2014
  • 본 연구는 혐기성소화조에서 발생된 바이오가스로부터 바이오메탄을 생산하기 위한 고질화 공정의 운전조건을 최적화하기 위하여 반응표면 분석모델을 적용하였다. 반응표면 분석법의 하나인 Box-Behnken 설계법을 이용하였으며 바이오가스 고질화 공정의 메탄농도와 메탄회수율을 극대화하기 위한 수학적인 최적운전조건을 도출하였다. 도출된 반응표면모델의 적합성을 검증한 결과 각 모델의 p Value가 0.05 이하로서 유의성이 매우 높게 나타났으며, 결정계수($R^2$)는 각각 0.9788, 0.9710 이었다. 그리고 이산화탄소/메탄분리공정에서 메탄농도에 대해 운전압력이 가장 크게 영향을 미치고 다음으로 바이오메탄 생산량, PSA 회전밸브 속도의 순이다. 메탄회수율에 대해서는 PSA 회전밸브 속도가 가장 크게 영향을 미치고 있으며, 바이오메탄 생산량, 운전압력의 순으로 나타났다. 액체바이오 메탄 생산량이 $100Nm^3/hr$일 때의 최적 운전조건을 도출한 결과, 운전압력이 8.0bar 그리고 PSA 회전 밸브 속도가 31.55RPM일 때 바이오메탄의 메탄농도와 메탄회수율을 최대화할 수 있었고, 이때의 바이오메탄의 메탄농도는 97.13%이고, 메탄회수율은 75.89%이었다.

블록체인 합의 알고리즘과 공격 분석 (Analysis on Consensus Algorithms of Blockchain and Attacks)

  • 김삼택
    • 한국융합학회논문지
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    • 제9권9호
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    • pp.83-88
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    • 2018
  • 블록체인은 중앙 집중화된 시스템이 아닌 분산화 된 시스템을 구현하는 데에 사용되는 기술로써, 익명성, 투명성 등을 특징으로 한다. 그러나 아직 블록체인을 상용화하기에는 고질적인 공격들이 존재한다. 본 논문에서는 이러한 블록체인을 구현하기 위해서 존재하는 대표적인 합의 알고리즘으로써 Bitcoin, Algorand, 그리고 IOTA를 소개하고, 각각의 합의 알고리즘들이 어떠한 방법으로 블록체인의 고질적인 공격들인 이중 지불 공격이나 시빌 공격을 해결하는지, 혹은 해결하지 못하고 있다면 어떤 방법으로 해결할 수 있는지를 소개한다. 뿐만 아니라 기존의 고질적인 공격이 가능한 새로운 시나리오를 제안한다.

바이오가스 정제 및 고질화 기술 현황 및 전망 (The Present and the Future of Biogas Purification and Upgrading Technologies)

  • 허남효;박재규;김기동;오영삼;조병학
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.172-172
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    • 2011
  • Anaerobic digestion(AD) has successfully been used for many applications that have conclusively demonstrated its ability to recycle biogenic wastes. AD has been successfully applied in industrial waste water treatment, stabilsation of sewage sludge, landfill management and recycling of biowaste and agricultural wastes as manure, energy crops. During AD, i.e. organic materials are decomposed by anaerobic forming bacteria and fina1ly converted to excellent fertilizer and biogas which is primarily composed of methane(CH4) and carbon dioxide(CO2) with smaller amounts of hydrogen sulfide(H2S) and ammonia(NH3), trace gases such as hydrogen(H2), nitrogen(N2), carbon monoxide(CO), oxygen(O2) and contain dust particles and siloxanes. The production and utilisation of biogas has several environmental advantages such as i)a renewable energy source, ii)reduction the release of methane to the atomsphere, iii)use as a substitute for fossil fuels. In utilisation of biogas, most of biogas produced from small scale plant e.g. farm-scale AD plant are used to provide as energy source for cooking and lighting, in most of the industrialised countries for energy recovery, environmental and safety reasons are used in combined heat and power(CHP) engines or as a supplement to natural. In particular, biogas to use as vehicle fuel or for grid injection there different biogas treatment steps are necessary, it is important to have a high energy content in biogas with biogas purification and upgrading. The energy content of biogas is in direct proportion to the methane content and by removing trace gases and carbon dioxide in the purification and upgrading process the energy content of biogas in increased. The process of purification and upgrading biogas generates new possibilities for its use since it can then replace natural gas, which is used extensively in many countries, However, those technologies add to the costs of biogas production. It is important to have an optimized purification and upgrading process in terms of low energy consumption and high efficiency giving high methane content in the upgraded gas. A number of technologies for purification and upgrading of biogas have been developed to use as a vehicle fuel or grid injection during the passed twenty years, and several technologies exist today and they are continually being improved. The biomethane which is produced from the purification and the upgrading process of biogas has gained increased attention due to rising oil and natural gas prices and increasing targets for renewable fuel quotes in many countries. New plants are continually being built and the number of biomethane plants was around 100 in 2009.

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고질소계 강의 열처리재 및 용접부의 기계적성질 저하에 관한 연구 (A Study on the Degradation of Mechanical Properties in High Nitrogen Steel Following Heat Treatments and Welding)

  • 권일현;윤재영;정세희
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제16권3호
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    • pp.121-128
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    • 1998
  • The degradation of mechanical properties in the high nitrogen steel HN3 developed for nuclear fusion reactor has been evaluated quantitatively using the small punch(SP) test, X-ray diffraction (XRD) analysis has also been conducted to identify carbides or nitrides precipitated on grain boundaries of the heat treated samples. Mechanical properties of the steel HN3 significantly decreased with increasing heat treatment time and temperature or with decreasing testing temperature. Combination of XRD and metallurgical observation, revealed that the material degradation in the thermally aged steel was caused by precipitation of carbides on the grain boundaries. While the weld metal showed the lowest mechanical properties among various microstructures in GTA weldments. By combining SP test and XRD analysis, cryogenic fracture behaviors and aging degradation for high nitrogen steel could be successfully evaluated in nondestructive manner.

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사무기기 시장의 현재와 미래 - "불법수입중고복사기와 비정품 문제등이 시장 발전 저해" - 국내 복사기 업계의 동향과 과제

  • 최재봉
    • 광학세계
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    • 통권122호
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    • pp.18-19
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    • 2009
  • 10여년전 IMF 이후 성장이 정체된 복사기의 국내시장은 그 동안 디지털화를 기점으로 하여 컬러화, 서비스 비즈니스 솔루션의 개발, 디지털인쇄시장 진입 등 새로운 시장을 개척하며 사업의 다각화를 꾸준하게 노력하고 있으나, 결국 한정된 국내시장에서 업체 상호간에 생존을 위한 치열한 경쟁을 할 수밖에 없는 상황이다. 이러한 여건 속에서 복사기업계에서 안고 있는 고질적인 문제가 전혀 해결되지 않고 있어 이중삼중의 고통을 겪고 있다.

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LFG-Hydrate를 통한 매립가스 에너지화 공정 개발 (Development of process for energy recovery from landfill gas using LFG-Hydrate)

  • 문동현;신형준;한규원;이재정;윤지호;이강우
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.152.2-152.2
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    • 2010
  • LFG는 매립된 폐기물 중 유기성분이 혐기성조건에서 미생물에 의해 분해가 되면서 발생하며, 이러한 매립지가스는 주변 지역의 자연 및 생활환경에 악영향을 미치기 때문에 소각 등의 방법으로 LFG를 처리하고 있다. 일반적으로 매립지로부터 발생하는 가스의 량은 폐기물 1톤 당 $150{\sim}250m^3$로서 매립 후 2~3년 후에 최대량이 발생하며 매립 후 20~30년 후까지 지속적으로 발생함으로 안정적인 LFG의 공급이 가능하며, 메탄함량이 50%인 경우 약 $5,000kcal/m^3$의 높은 발열량을 가지므로 대체에너지원으로 이용할 경우 환경적인 문제 해결 및 신재생에너지원으로 활용할 수 있다. LFG 자원화 할 경우 가장 안정적인 방안으로 발전 및 중질가스로 활용하는 것이나, 발전의 경우 최소 200만톤 이상의 매립용량을 갖추어야 경제적인 사업성을 확보할 수 있으며, 중질가스로 활용하는 경우 인근에 가스 수요처를 확보해야 하는 어려움이 있다. 만약 중 소규모의 매립장에서 발생하는 LFG를 안전하고 경제적인 조건으로 저장 및 수송할 수 있다면 중 소규모의 매립지에서 발생하는 LFG도 활용할 수 있을 것으로 기대되며, 안전하고 경제적인 저장과 수송기술을 통하여 발전이 아닌 중질가스로의 활용도 가능하게 될 것이다. 또한 여러 곳의 매립장에서 발생한 LFG를 한 곳으로 집중시켜 고질가스로 전환하는 설비비용을 절감할 수 있으며, 정제된 고질가스를 이용하여 발전보다 경제적인 자동차 연료나 도시가스로 활용할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 LFG의 저장과 수송기술 중 GTS 기술을 통하여 저장과 수송에 제약이 크고 많은 비용이 소비되는 기체 상태의 에너지원을 하이드레이트화 시킴으로서 중 소규모 매립지에서 상대적으로 적은 비용으로 가스저장과 지상수송이 가능하게 할 수 있다. 본 연구의 결과로 LFG 에너지화 실증화 플랜트를 설계/제작 하였으며, 메탄+이산화탄소+물 하이드레이트 형성 실험 결과 4.56 Mpa, 277.2 K 조건에서 3시간을 한 사이클로 하는 공정운전을 가지는 것을 확인하였다. 이때 생성된 슬러리상의 하이드레이트를 고압으로 배출하여 펠릿으로 형성시켰으며, 형성된 하이드레이트 펠릿의 경우 92.27%의 메탄을 포함하는 것을 확인하였다.

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고질소 에너지 물질 Hydrazinium 5-aminotetrazolate (HAT)의 제조 (Preparation of Hydrazinium 5-aminotetrazolate(HAT) with High Nitrogen Content and Energetic Material)

  • 이웅희;김승희
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.53-59
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    • 2019
  • 고체연료는 추진제 연소 시 산화제와 반응하여 추진제 성능을 증가시키는 역할을 한다. 대표적인 고체연료는 Al, RDX, HMX 등이 있다. 이들 물질은 연소 시 수분과 만나 흰색 연기를 발생시키고, 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄가스 등의 환경유해 물질을 다량 발생시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 고체 연료로 사용 가능한 고질소 에너지 물질인 hydrazinium 5-aminotetrazolate(HAT)를 제조하였다. 분광분석(NMR)을 통해 HAT의 구조를 분석하였으며, DSC를 이용하여 열특성 분석을 하였다. 또한, EXPLO5 프로그램을 이용하여 비추력, 가스발생량 등을 계산하였다.

DNA주형을 이용한 황화구리 나노선 합성

  • 김진영;노용한
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.247-247
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    • 2009
  • 반도체 집적회로의 고질적화와 고성능화를 위한 기본소자의 미세화 및 단위공정의 개선이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 자기조립특성을 가지는 DNA분자를 형틀로 이용한 황화구리 나노선의 합성 및 배열기술을 연구하였다. DNA 나노구조물을 기반으로 다양한 형태의 나노구조물 형성이 가능하다는 장점과 반도체성 물질인 황화구리와의 결합 특성을 이용하여 나노선 및 나노소자를 제작하는 기술을 확보하였다.

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