• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.5
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• pp.465-474
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• 2006

A gas fueling system composed of a gas reservoir, an on-off valve, and a gas transferring tube, which is the simplest construction for the pre-programmed gas puffing, was simulated by numerically solving the time-dependent one-dimensional gas flow equation. The purpose of the simulation is to establish the relationship between the gas flow pattern (the elapsed time to the maximum flow, the maximum flow rate, the gas pulse duration) and the system parameters (the filling pressure and the volume of the gas reservoir, and the length and the diameter of the gas transferring tube).

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.6
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• pp.594-604
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• 2006

Gas fueling systems operated in the mode of a fixed valve opening at a constant line pressure, and the mode of a constant inlet flow are simulated to establish the relationships between the gas flow pattern and the tube dimensions under various system conditions.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.12 no.3
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• pp.153-157
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• 2001

Operation conditions for the generation of an HF laser driven by fluorine-hydrogen combustion were discussed by mc:asuring the intensities of excited HF* molecules. Optimum injection quantities of fluorine gas for the generation of fluorine atoms was two times the injection mole number of hydrogen fuel. Slit nozzles with two dimensional configuration were used for the production of excited HF* molecules. When the injection mole number of secondary hydrogen gas is 1.3 times the injection mole number of fluorine gas, the fluorescence intensities of excited HF* molecules show maximum values. alues.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.14-14
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• 1999

비활성 가스제너레이터는 가스터빈 추진기관 및 기타 열기관을 이용하여 연소가 되지 않는 저온의 공기를 생산하는 기계장치를 말하며 이러한 저온의 비활성 기체를 화재 지역에 분사하는 경우 기존의 소방수를 이용한 화재 진압방식보다 매우 효율적으로 화재진압에 사용되어 질 수 있다. 일반적으로 민항기 등의 가스터빈 추진 기관에서 배기되는 기체내에는 터빈입구온도(TIT : Turbine Inlet Temperature)및 초과공기지수(Excess Air Coefficient)에 따라 다르게 나타나지만 TIT가 1500$^{\circ}$K인 경우 약 13-14%정도의 산소가 잔존하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 가스터빈 및 열교환 시스템 그리고 터빈 1단 등의 시스템 조합율을 통하여 대기 중의 기체의 온도를 영하 2$0^{\circ}C$ 및 산소함유량을 약 5%수준까지 낮춤으로서 이를 대형 화재 진압에 사용하기 위한 연구이다. 비활성 가스제너레이터에 사용하는 연료로는 Kerosene 및 CNG(Compressed Natural Gas)등이 사용될 수 있으며, 유량이 8.1kg/sec인 터보축 가스터빈 엔진을 사용하는 경우 18750㎥ 부피의 비활성기체를 생산하는데 Kerosene 연료가 약 1톤(200＄ 이하)이 필요한 것으로 계산되며 이에 소요되는 시간도 약 52분에 지나지 않는 것으로 계산되었다. 만일 50kg/sec의 보다 큰 가스터빈 엔진을 사용하는 경우 약 9분 정도가 필요한 것으로 계산되었다. 사용되는 가스터빈은 압축비가 15, 열교환기의 효율이 $\varepsilon$=0. 그리고 최종 터빈 1단의 팽창비가 1.25가 적합한 것으로 계산된다. 연구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.11 no.1
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• pp.118-123
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• 1987

In relation to the dust detonatians which have imposed severe damages on the industry, the ignitability of various dusts has been investigated on a horizontal shock tube in this study. By using a newly designed air injector, very well-distributed clouds could be obtained. The proper reflected shock conditions have been generated by placing a reflector 1.5cm behind the air injector, which reflected the incident shock wave. The incident shock waves in the range of Mach number 2.8-3.3 created the postreflected shock temperature of 1200-1600K. Experimentally the ignition delay was defined as the time interval between the arrival of a reflected shock wave at dusts and the detection of visible light. Measured ignition delays of dusts investigated were located lower than 1msec under the above conditions. These values are one-order higher than those in the incident shock wave condition. In this type of ignitiion process the following three processes are considered to play important roles; heating of a particle, generation of volatile gas by endothermic devolatilization process, and its diffusion from the particle surface and the formation of stoichiometric mixture with oxidizer.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.217.2-217.2
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• 2010

자연 상태에서의 가스하이드레이트의 존재는 물의 빙점보다 높은 온도에서 가스 수송관이 막히는 사고가 관내에 생성된 하이드레이트에 의한 것으로 규명된 이후영구동토지역이나 심해저에 부존되어 있는 막대한 매장량으로 인해 매우 활발한 연구가 최근에 진행되고 있다. 가스하이드레이트는 수분의 량에 비해 대량의 가스를 함유하므로 인위적인 가스하이드레이트를 제조하기 위하여 여러 가지 연구 중 하이드레이트 반응을 촉진하는 촉진제(promoter)와 생성을 억제하는 억제제(inhibitor)를 찾는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 계면활성제와 고분자물질이 이들의 다양한 첨가제로 현제 사용되고 있다. 이러한 연구에서 메탄가스하이드레이트 형성에 영향을 미치는 대상물질로 선택한 DME(Dimethane Ether)는 산소 함유율이 34.8wt%인 함산소연료로 최근 신에너지로 부상하고 있으며, 해외 가스전 개발과 맞물려서 상용화단계에 들어와 있다. DME의 물리화학적인 특성으로는 상온의 온도에서 약5기압의 압력으로 액화 시킬 수 있다. 마취성이 강한 디에틸에테르와는 달리 마취성이 없을 뿐만 아니라 인체에 무해한 무색기체로 세탄가가 60가까이되어 경유(세탄가 55) 대체연료로 내연기관의 실증사업이 진행되고 있다. 이러한 특성을 갖고 있는 DME가 메탄가스 하이드레이트 생성에는 어떤 영향을 미치는지를 본 연구에서는 실험을 통해서 분석을 수행하였다. 실험과정에는 세 단계로 구분하여 진행하였는데 첫 번째 단계에서는 메탄가스만으로 하이드레이트 생성조건을 실험분석하였고, 두 번째 단계에서는 DME가스를 먼저 주입한후 동일 온도에서 메탄가스를 주입시켜 하이드레이트 생성 압력을 실험측정하였다. 마지막 단계에서는 DME가스를 약 두 배 정도 많이 주입한 후 동일 온도에서 메탄가스를 주입하여 하이드레이트 생성 압력을 측정하였디. 이러한 단계별 과정을 다소 온화한 $-5^{\circ}C{\sim}4^{\circ}C$의 온도 범위에서 반복적으로 수행하였다. 실험결과에서는 메탄만의 하이드레이트 형성보다 빙점($0^{\circ}C$) 이하의 온도 범위에서는 DME가 메탄하이드레이트 형성에 촉진제 역할을 하였고, 빙점 이상의 온도에서는 억제제의 역할을 하는 것으로 측정되었다. 또한 첨가된 DME의 양에 따라 촉진제의 역할과 억제제의 역할에 확연한 차이를 보였다. 추후 실험에서는 좀더 넓은 농도, 온도 및 압력범위에서 재현성 실험을 추가로 수행할 것도 제안한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.245.2-245.2
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• 2014

홀 방식 이온빔 소스는 방전 채널 내부에 중성기체 및 전자를 주입하여 플라즈마를 생성하며, 생성된 이온들은 자기장에 의해 구속된 전자들과 양극이 만드는 전기장에 의해 가속되어 이온 빔을 발생시킨다. 홀 방식 이온빔 소스에는 고리형 소스와 원통형 소스가 있으며, 기하학적 구조 및 자기장 구조가 달라 발생되는 이온전류, 가속효율, 연료효율, 이온화 비율 등 플라즈마 특성이 다르다. 특히, 플라즈마의 이온화 비율은 이온빔 소스의 방전 전류 및 연료효율에 영향을 미치며, 다중전하를 띤 이온의 높은 에너지는 채널벽의 침식 문제를 야기하는 등 이온빔의 전하량 분석 연구는 물리적 연구측면 뿐만 아니라 실용적인 측면에서도 매우 중요하다. 원통형 소스의 경우 연료효율이 100% 이상으로, 이온화 효율이 매우 높아 발생되는 이온의 가속효율도 높게 나타난다. 본 연구에서는, 이를 통해 다중이온을 진단할 수 있는 ExB 탐침을 개발하여, 다중이온의 생성 비율과 연료 효율과의 관계를 살펴보았다. 이온전위지연 탐침과 패러데이 탐침을 이용하여 채널 및 자기장 구조에 따른 전류 분포 및 이온에너지분포를 측정하였으며, 이온 빔의 효율 및 플라즈마 특성을 분석하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.10 no.4
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• pp.301-305
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• 2007

The performance of polymer electrolyte membrane fuel cell could be decreased due to coolant leaked from connection part. Micro pump was used to put small amount of coolant and investigate the effect on fuel cell. The stoichiometric ratio of hydrogen/air was 1.5/2.0, both side of gas was fully humidified, and current density of $400mA/cm^2$ was used as standard condition in this experiment. Constant current method was used to check performance recovery from coolant effect in 3 cell stack. The performance was recovered when coolant was injected in cathode side. On the other hand, the performance was not recovered when coolant was injected in anode side. Ethylene glycol could be converted to CO in oxidation process and cause poisoning effect on platinum catalyst or be adhered on GDL and cause gas diffusion block effect resulting performance decrease. Water with nitrogen gas was supplied in anode side to check performance recovery. Polarization curve, cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy was used to check performance, and gas chromatography was used to check coolant concentration. Constant current method was not enough in full recovery of performance. However, water injection method was proved good method in full recovery of performance.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.24 no.6
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• pp.5-11
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• 2023

The engineering industry heavily relies on fossil fuels such as coal and petroleum to generate energy through combustion. However, this process emits carbon dioxide into the atmosphere, leading to global warming. To mitigate this issue, researchers have explored various methods to reduce carbon dioxide emissions, one of which is carbon dioxide underground storage technology. This innovative technology involves capturing carbon dioxide from industrial plants and injecting it into the saturated ground layer beneath the earth's surface, storing it securely underground. Despite its potential benefits, carbon dioxide underground storage efficiency needs improvement to optimize storage in a limited space. To address this challenge, our research team has focused on improving storage efficiency by utilizing surfactants. Furthermore, we evaluated how different carbon dioxide states, including gaseous, liquid, and supercritical, impact storage efficiency based on their respective pressures and temperatures within the underground reservoir. Our findings indicate that using surfactants and optimizing the injection rate can effectively enhance storage efficiency across all carbon dioxide states. This research will pave the way for more efficient carbon dioxide underground storage, contributing to mitigating the environmental impact of fossil fuels on the planet.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.11 no.1
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• pp.145-153
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• 1987

Stability limits of a double concentric jets flame and the structure of recirculation zone formed behind a thick burner rim were investigated. To control the flame stability, swirled secondary air flow ranging 0.13-0.71 of swirl number, and air, fuel, and mixture gas injection from an injection coaxial slit set on burner rim were examined. Flame stability limits, flame shapes, lengths of recirculation zone, temperature distributions, residence times, air ratios in the recirculation zone were measured. The following results were obtained. (1) Lean limits were considerably widened by a strong swirl because the recirculation zone was enlarged. (2) At fuel injection as well as mixture injection, lean limits were also extended. But, air injection had no effect on stability limits. (3) Injected gas seems to diffuse into the recirculation zone through its outer boundary surrounded the secondary air. Therefore, chemical structure in the recirculation zone with air injection coincides with that without injection. (4) Injection position had no effect on flame stability limits.