• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.4
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• pp.459-464
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• 2009

Gas-liquid mass transfer characteristics were investigated in pressurized three-phase slurry bubble columns with variation of column diameter. Effects of gas velocity, operating pressure, liquid viscosity, solid content in the slurry phase and column diameter on the gas-liquid volumetric mass transfer coefficient($k_La$) were determined. The effects of operating variables on the mass transfer coefficient tended to change with variation of column diameter. The mass transfer coefficient increased with increasing gas velocity or operating pressure but decreased with increasing column diameter, liquid viscosity or solid concentration in the slurry phase. The increase trend of $k_La$ value with increasing gas velocity and the decrease trend of $k_La$ value with increasing liquid viscosity, tended to decrease gradually with increasing column diameter. However, the effects of operating pressure and solid concentration in the slurry phase on the $k_La$ value did not change considerably with variation of column diameter. The values of $k_La$ were well correlated with operating variables with in this experimental conditions as $k_La=0.02D^{-0.26}U_G^{0.28}P^{0.43}{\mu}_L^{-0.04}S_c^{-0.35}$.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.25 no.1
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• pp.91-101
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• 1993

To predict accurately the thermal hydraulic behavior of light water reactors during normal or abnormal operation, the accurate estimation of the void distribution is required. Up to date, many techniques for predicting void fraction of two-phase flow systems have been suggested. Among these techniques, the drift-flux model is widely used because of its exact calculation ability and simplicity. However, to get more accurate prediction of void fraction using drift-flux model, slip and flow regime effects must be considered more properly In the drift-flux method, these two effects are accounted for by two drift-flux parameters ; $C_{o}$ and (equation omitted). At earlier stage, $C_{o}$ is measured in a circular tube. In this study, $C_{o}$ is experimentally determined by measuring local void fraction and vapor velocity distribution in a rectangular subchannel having 4 heating rods which simulates nuclear subchannels. The measurements are peformed with two-electrical conductivity probes which are known to be adequate for measuring local parameters. The experiments are performed at low flow rate and the system pressure less than 3 atmo spheric pressure. In this experiment, (equation omitted), is not measured, but quoted from well-known empirical correlation to formulate $C_{o}$. Finally, $C_{o}$ is expressed as a function of channel averaged void fraction. fraction.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.49 no.5
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• pp.605-610
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• 2011

Phase holdup characteristics of relatively large and small bubbles were investigated in a three-phase(gasliquid-solid) fluidized bed of which diameter was 0.105 m(ID) and 2.5 m in height, respectively. Effects of gas(0.01~0.07 m/s) and liquid velocities(0.01~0.07 m/s) and particle size($0.5{\sim}3.0{\times}10^{-3}m$) on the holdups of relatively large and small bubbles were determined. The holdups of two kinds of bubbles in three phase fluidized beds were estimated by means of static pressure drop method with the knowledge of pressure drops corresponding to each kind of bubble, respectively, which were obtained by dynamic gas disengagement method. Dried and filtered air which was regulated by gas regulator, tap water and glass bead of which density was $2500kg/m^3$ were served as a gas, a liquid and a fluidized solid phase, respectively. The two kinds of bubbles in three-phase fluidized beds, relatively large and small bubbles, were effectively detected and distinguished by measuring the pressure drop variation after stopping the gas and liquid flow into the column as a step function: The increase slope of pressure drop with a variation of elapsed time was quite different from each other. It was found that the holdup of relatively large bubbles increased with increasing gas velocity but decreased with liquid velocity. However, the holdup showed a local minimum with a variation of size of fluidized solid particles. The holdup of relatively small bubbles increased with an increase in the gas velocity or solid particle size, while it decreased slightly with an increase in the liquid velocity. The holdups of two kinds of bubbles were well correlated in terms of operating variables within this experimental conditions, respectively.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1916-1920
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• 2010

영상수위계는 카메라에 의해서 수위표를 촬영하여 촬영된 영상을 처리하여 수위값으로 변환하여 자동적으로 수위를 측정하는 장비이다. 이 수위계는 기존 수위측정 장비인 부자식, 압력식, 기포식, 초음파식, 레이다식과는 달리 수위표를 촬영한 영상으로부터 수위를 직접 눈으로 확인할 수 있는 장점이 있다. 이로 인해 영상자료로부터 측정된 수위를 검증할 수 있어 수위측정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 그리고 수위표 영상과 더불어 관측지점 주변의 전체 영상을 동시에 촬영하여 실시간으로 전송하기 때문에 홍수시 하천 상황에 대한 모니터링 목적으로 사용될 수 있다. 영상수위계 시스템은 크게 메인제어기, 전원부, 서버부 및 카메라부로 구성되어 있다. 현재 운영되고 있는 시스템은 전원장치 리셋시 전 시스템을 리셋해야하고, 상전 단전시 전 시스템이 off된다. 그리고 별도의 통신모듈을 사용하여 장비간 통신이 이루어지고 있다. 또한 카메라부에는 렌즈와 팬/틸트를 제어하기 위한 별도의 장비가 포함되어 있고, 백색 LED 조명이 사용되어 야간에 수위인식주기마다 조명이 on/off 되고 있다. 위와 같은 전원장치의 운영으로 시스템을 안정적으로 운영할 수 없다. 그리고 수위 오인식을 최소화하기 위해서는 연속적인 수위 인식이 필요하지만, 백색 LED조명과 1초에 2프레임을 캡쳐하는 비디오 캡쳐방식에 의해 시스템을 상시로 운영하는 것이 곤란하다. 현재 운영 중인 영상수위계를 안정적으로 운영할 수 있도록 장비별로 제어가 가능하도록 전원 제어장치를 개발하였고, 상전 단전시 최소 30분 정도 전원을 유지할 수 있도록 무정전전원장치(UPS)를 설치하였으며, 측정자료의 저장장치를 하드디스크 타입에서 Flash SSD 메모리 타입으로 교체하였다. 또한 영상수위계 시스템을 상시 운영할 수 있도록 백색 LED조명을 적외선 LED조명으로 교체하였고, 1초에 1회 수위를 인식하도록 수위인식주기와 1초에 25프레임 캡쳐할 수 있도록 비디오 캡쳐방식을 개선하였다. 위와 같은 시스템의 개선으로 시스템을 안정적으로 운영할 수 있게 되어 시스템 고장에 의해 발생하는 수위 결측을 감소시킬 수 있고, 시스템의 상시 운영으로 수 위 오인식을 최소화시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.5
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• pp.587-592
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• 2009

Heat transfer model and energy dissipation rate were investigated to examine the heat transfer mechanism in bubble columns with continuous operation. The energy dissipation rate($E_D$) obtained from the unsteady state heat transfer model based on the surface renewal theory was significantly small, comparing with the hydrodynamic energy dissipation rate($P_v$) calculated from the overall hydrodynamic energy balance based on the behaviors and holdups of gas and liquid phases in the column. It was found from these results that the energy dissipation rate based on the surface renewal theory is independent of the hydrodynamic energy dissipation rate obtained from the overall hydrodynamic energy balance in the bubble column, in considering their mechanism. The different two energy dissipation rates were correlated in terms of operating variables within this experimental conditions, respectively.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1911-1915
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• 2010

영상수위계는 카메라에 의해서 수위표를 촬영하여 촬영된 영상을 처리하여 수위값으로 변환하여 자동적으로 수위를 측정하는 장비이다. 이 수위계는 기존 수위측정 장비인 부자식, 압력식, 기포식, 초음파식, 레이다식과는 달리 수위표를 촬영한 영상으로부터 수위를 직접 눈으로 확인할 수 있는 장점이 있다. 이로 인해 영상자료로부터 측정된 수위를 검증할 수 있어 수위측정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 그리고 수위표 영상과 더불어 관측지점 주변의 전체 영상을 동시에 촬영하여 실시간으로 전송하기 때문에 홍수시 하천 상황에 대한 모니터링 목적으로 사용될 수 있다. 수위관측용으로 운영 중인 영상수위계의 수위측정자료를 분석한 결과, 안개가 짙게 낀 경우, 목자판이 오염된 경우, 목자판 내에 그림자가 진 경우 등에서 수면을 인식하지 못하거나 오인식이 발생하였다. 이와 같이 수위 오 결측이 발생하는 경우에 수면을 정확하게 인식할 수 있도록 수위 측정방법을 개선하였다. 영상의 분할 이진화 처리기법, 노이즈 제거 기법, 목자판 영역내의 영상농도에 대한 히스토그램을 통해서 목자판과 수면을 구분하는 기법을 영상처리방법으로 새롭게 적용하였다. 수위 오 결측이 발생하는 영상자료를 이용하여 개선된 영상처리방법의 성능을 검증한 결과, 기존 방법으로는 수면을 전혀 인식하지 못하였던 영상이 개선된 방법을 적용하면 안개가 낀 경우에 약 97%까지, 목자판이 오염된 경우에 약 89%까지, 목자판 내에 그림자가 진 경우에 약 92%까지 수면을 인식하였다. 따라서 이와 같이 개선된 방법을 적용하게 되면 영상수위계의 정확도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• Resources Recycling
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• v.15 no.1 s.69
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• pp.46-57
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• 2006

For the development of combustion technology of RDF(refuse derived fuel), combustion characteristics are examined in bubbling fluidized bed, circulating fluidized bed, continuos combustor and batch type combustor. The characteristics of combustion and exhaust gas has been compared and analyzed in many type of combustion facilities, which has been utilized as basic data for the advanced research of specified RDF combustion facility. Stable combustion has been observed in bubbling and circulating fluidized bed from controled operating condition like the proper feeding rate and superficial gas velocity. In circulating fluidized bed, concentration of NOx has been increased with the operating condition by the fuel-NO and oxygen reaction and $SO_2$ can be considered not to be produced in RDF fluidized bed from very low concentration in flue gas. HCl concentration is 36.4 ppm as average value and lower than standard emission value, but the counter plan is needed. Shaped RDF and fluff RDF have been compared in continuos combustor and batch type combustor and shaped RDF shows benefit for the stable heat recovery and gas emission shows similar value and characteristics.

• Journal of Energy Engineering
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• v.4 no.3
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• pp.420-428
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• 1995

현재 사용하고 있는 액화천연가스 기화기는 관내부로 -162$^{\circ}C$의 액화가스가 흐르고, 관외부로 발전소 증기응축기 출구에서 배출된 20~3$0^{\circ}C$의 해수를 흐르도록 하여, 두 유체사이의 온도차로 기화시키는 간접접촉방식 열교환기가 사용되고 있다. 그러나 간접접촉방식 열교환기는 두 유체사이의 큰 온도차로 인한 금속재료의 피로현상과 해수의 염분에 의한 재질의 부식 및 미생물 부착 등의 원인으로 열전달효율이 저하되고 있다. 따라서 본 연구는 관을 중간매체로 하는 간접접촉식 열교환기대신 액화천연가스와 기화용수인 물을 직접접촉시키는 방법으로 이용하여, 위와 같은 문제점들을 근본적으로 해결하려 한다. 본 실험에서는 기화기내의 수위 500 mm와 물의 유량 10 l/min을 일정하게 고정시키고, 액화천연가스의 유량 0.12 ㅣ/min, 0.36 l/min, 0.6 l/min, 기화기내의 압력을 100 kPa, 300 kPa, 500kPa로 변화시키면서 기화기내의 기포, 온도분포, 급팽창현상, 동결현상 및 기화후 수분함유량등의 비등특성을 규명하였다. 실험결과 기화기내의 압력이 증가할수록 기포는 작고 균일한 분포를 이루고, 폭발적인 급팽창현상은 일어나지 않았다. 또한 동결현상은 액화천연가스의 기화를 방지하지 못하였으며, 기화된 천연가스내의 수분함유량 몰%는 압력과 유량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보이고 있다.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.54 no.6
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• pp.143-150
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• 2012

바이오에탄올 생산공정은 당 (Sugar)을 기반으로 하는 공정과 합성가스를 이용하는 공정으로 분류할 수 있다. 이 가운데 합성가스를 이용하는 공정은 촉매를 이용한 화학적 공정과 혐기성 발효에 의한 생물학적 공정의 두 가지로 나뉜다. Clostridium ljungdahlii는 일산화탄소와 수소가 주요 성분으로 구성되는 합성가스를 이용하여 에탄올과 아세트산을 생산할 수 있는 균주 중의 하나로 알려져 있다. 합성가스 발효공정에서 pH는 미생물의 증식과 에탄올 등의 생산에 아주 중요한 요인 중의 하나이다. 본 연구에서는 pH 조건이 미생물의 생장과 에탄올 생산성에 미치는 영향을 조사하였다. C. ljungdahlii 배양은 엄격한 혐기성 조건에서 100 ml의 serum bottle과 pH 제어가 가능한 반응기를 이용한 실험결과, 회분식 배양 조건에서는 미생물의 생장과 에탄올 생산을 위한 최적 초기 pH는 7.0로 나타났다. 미생물 농도는 0.57 g/L, 에탄올 농도 0.91 g/L로 나타났다. pH 4.5 이하에서는 미생물의 생장이 멈추는 것으로 나타났다. pH 제어가 가능한 생물반응기에서는 pH 6.0 일때 에탄올 생산량이 pH 7.0 일때 보다 높게 나타났다. 일정 수준의 미생물 농도를 유지한 조건에서 합성가스를 기포식으로 주입하고 pH 5.9에서 5.4까지 제어하였을 때 미생물량과 에탄올 농도가 증가하였다. 60 시간이 지난 후에 미생물의 농도는 0.498 g/L, 에탄올은 1.056 g/L까지 이르렀다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.22 no.2
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• pp.205-210
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• 2001

The effectiveness of extracorporeal shock wave lithotripter for the therapy of calculus has been well known in the field of urology. There are many studies about the performance of that and the influence into human body. Among them, it is an impertant issue that cavitation is always deal with shock wave. A medium of the shock wave is related to the cavitation phenomenon. In this paper, therefore, we analysis the spectra of radiated sounds and the break efficiency on focal region due to the medium of shock wave. The results show that the cavitation bubbles produce a harmful on the break efficiency and the stability of the radiated sounds due to the ESWL.