• 한국농림기상학회지
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• 제12권4호
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• pp.277-288
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• 2010

다중 수증기/이산화탄소 연직농도시스템(이하 프로파일시스템)은 에디공분산 방법에 의해 측정된 에너지 및 물질 플럭스에 대한 저류항 및 이류의 영향을 정량화하기 위해 광범위하게 이용되고 있다. 본 연구에서는 현재 사용되고 있는 프로파일시스템의 용도를 보다 확장하여 안정동위원소 분석을 위한 공기시료 채취에 활용하였다. 프로파일시스템에서 기체농도 측정에 이용되는 적외선기체분석기의 유출부에 2L 용량의 진공 플라스크를 연결하여 수증기와 이산화탄소의 농도가 측정된 공기시료가 채취되도록 개조하였다. 이 방법의 적용성을 검증하기 위하여 광릉 활엽수림 내에 설치되어 있는 플럭스타워에서 8개의 높이(0.1~40m)로 부터 공기시료를 채취하였다. 플라스크에 채취된 공기시료로부터 실험실에서 진공추출라인을 이용하여 순수한 수증기와 이산화탄소가 분리되었고, 질량분석기를 이용하여 수증기의 수소 안정동위원소 조성 그리고 이산화탄소의 탄소 안정동위원소 조성을 각각 측정하였다. 이와 같은 방법으로 얻어진 자료를 이용하여 산림내 수증기의 수소 안정동위원소 조성과 이산화탄소의 탄소 안정동위원소 조성의 수직적 분포를 확인하였고, 아울러 Keeling plot 을 적용하여 증발산된 수증기의 수소 동위원소 조성 및 생태계 호흡에 의해 발생된 이산화탄소의 탄소동위원소 조성을 산출하였다. 비록 현단계에서 여러 가지 기술적인 개선점이 존재하지만, 본 연구에서 이용한 방법은 기존에 활용되고 있는 방법과 비교하여 두 가지 장점이다. 첫째, 이 방법은 기존에 운용되고 있는 프로파일 시스템의 구조를 그대로 활용함으로써 상대적으로 저비용으로 이용이 가능하다. 둘째, 수증기와 이산화탄소의 동시 시료채취와 동위원소 분석이 가능하여 증발산 및 순생태교환량 구성요소의 구분이 동일한 시간적 해상도로 이루어질 수 있다. 이러한 결과는 생태계 물과 탄소 순환 과정의 상호관련성에 대한 보다 향상된 이해를 위한 기본 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.288-296
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• 2019

그간 복사 냉방은 천정이나 바닥면을 냉각 표면으로 활용하기 때문에 표면 온도를 노점 온도 이상으로 높이거나 보조적인 제습 에어컨을 설치해야 하는 문제가 있었다. 본 연구에서는 주택 적용을 목표로 복사 판넬 표면에 결로를 유발시킴으로써 냉각 열량을 증가시키고 실내 쾌적감도 개선할 수 있는 1.0 kW 용량의 복사-대류 방식의 하이브리드 냉방기에 대하여 검토하였다. 이 냉방기는 2개의 냉동 사이클 - 강제 대류 제습 사이클과 복사 판넬 냉방 사이클로 구성된다. 시제품 실험 결과 복사 판넬 사이클의 경우 실외 $35^{\circ}C/24^{\circ}C$, 실내 $27^{\circ}C/19.5^{\circ}C$의 표준 조건에서 냉매 순환량은 8.8 kg/h, 응축 온도 $51^{\circ}C$, 증발 온도 $8.8^{\circ}C$, 냉방 능력은 376 W, 성적계수는 1.75로 나타났다. 또한 복사 판넬의 온도는 $13^{\circ}C{\sim}14^{\circ}C$ 사이에서 고르게 분포되었다. 또한, 상대 습도가 감소할수록 냉방 능력은 감소하나 소비 동력은 거의 변화가 없었다. 제습 사이클의 경우, 표준 조건에서 냉매 순환량은 21.1 kg/h, 응축온도 $61^{\circ}C$, 증발 온도 $5.0^{\circ}C$, 냉방능력은 949 W, COP는 2.11로 나타났다. 한편, 복사 판넬과 제습 냉방 사이클을 동시에 가동시키며 표준 조건에서 시험 결과, 복사 판넬의 냉방 능력은 333 W, 제습부의 냉방 능력은 894 W, COP는 1.89로 나타났다. 홴 풍량이 감소하면 복사 판넬, 제습부 모두 냉방 능력이 감소함을 보였는데 특히 제습부에서 감소량이 두드러졌다. 본 실험 데이터를 기반으로 냉방 부하의 변동에 대비하여 가능한 제어 로직을 제시하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권1호
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• pp.24-28
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• 2005

본 연구에서는 시설하우스 폐양액이 고추의 생육과 양분 흡수에 미치는 영향을 평가하고 폐양액 관주시 부가적으로 얻을 수 있는 관개 효과를 산출함으로써 폐양액의 토양 시비에 따른 농업적 가치를 평가하였다. 시설하우스 폐양액의 토양 관주시 Ca, Mg K 등 염류의 증가로 인하여 pH와 EC는 상승하였고, 총질소는 암모늄태 질소와 질산태 질소의 증가와 함께 처리 후 100 mg $kg^{-1}$ 이상 증가하였다. 고추 생육은 화학비료 70% 및 폐양액 30% 혼합처리구와 화학비료 50% 및 폐양액 50% 혼합처리구에서 양호하였으며 양분 흡수도 동일한 경향을 나타내었다. 고추 수확량은 화학비료 70% 및 폐양액 30% 혼합처리구에서 가장 높은 것으로 조사되었다. 1일 발생되는 폐양액(288 L 10 $a^{-1}\;day^{-1}$)을 토양에 시용하여 증발산되는 수분을 보충할 경우 최고 $409.86m^2$의 면적을 관개할 수 있는 것으로 산출되었다. 이상의 결과를 통해 폐양액의 토양처리는 화학비료 대체 효과와 폐양액의 정화 효과를 동시에 얻을 수 있으며 적정량 시용시 주변 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 지속적인 처리가 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.79-79
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• 2010

다른 물질에 비해 많은 우수한 특성을 가지고 있는 CuInSe2(CIS)박막 태양전지는 많은 연구자들에 의해 개발되어 오고 있다. CIS의 대표적인 장점으로는 직접천이형 밴드갭, 높은 흡수계수, 열 안정화상태 및 p형으로의 전도성물질의 가능성 등 다양하다. 또한 간단한 구조를 이용하여 유리같은 싼 기판을 이용하기 때문에 저가형 태양전지로서 많은 각광을 받고 있다. CIGS태양전지는 CIS의 In 사이트에 Ga을 도핑함으로서 만들어지는데 밴드갭은 약 1.4eV이다. CIS박막을 만드는 많은 방법이 존재하나 구성원소로부터 최적화된 조성을 찾을수 있는 방법이 가장 중요한 요소 중의 하나로 인식되고 있으며, 이런점에서 증발법 및 스퍼터링법 등 같은 진공방식이 비진공방식에 비해 훨씬 간편하게 조성비를 맞출수 있다. 그 중에 스퍼터링법은 대면적 박막태양전지로의 가능성으로 비출어 볼때 산업화를 위한 좋은 후보군이 될 수 있다. Selenization을 하기전에 Cu-In-Se의 전구체 조합은 여러개의 타겟으로부터 동시 스퍼터링법이나 다층 전구체법을 사용하여 준비되는데 어떤 방법이 되던지 Se의 부가적인 공급은 불가피하다. 지금까지 많은 관련 연구의 대부분인 구조적, 조성비적 그리고 광학적인 특성평가에 집중되어 오고 있는데, 전기적특성평가의 경우는 면저항, 비저항 같은 간단한 결과 위주로 보고되어 오고 있다. 또한 캐리어농도와 이동도에 대한 보고가 있음에도 불구하고 이해되기에는 충분치 못한 면이 많다.본 발표에서는 태양전지 제조 전단계로서 소다라임유리기판(SLG)위에 Mo의 유무에 따라 CIS박막의 전기적인 특성 변화에 대한 내용을 담고 있다. 소다라임유리($2cm{\times}2cm$)를 기판으로 사용하여 아세톤-에탄올 용액에 초음파세척을 수행하고, Mo 후면전극을 DC 스퍼터링방식을 이용하여 증착을 한다. SLG와 Mo이 코팅된 SLG를 각각 RF 스퍼터 챔버에 이송한 후 수증기 제거를 위해 약 10분간 예열을 한다. 샘플에 대한 전기적특성은 Hall효과 측정장치에 의해 측정이 되며 전기전도도, 캐리어농도, 이동도 및 전도형에 대한 정보가 각각의 변수에 따라 조사된돠. 부가적으로 구조적, 조성비적인 특성을 SEM,XRD 및 EDX를 통해 조사를 하여 전기적 특성에 따른 관계성을 검토한다. SLG와 Mo가 코팅된 SLG위의 CIS박막은 전기적으로 약간 다른 특성을 보일 것으로 예측되며, 이러한 기대를 바탕으로 조성비가 이상적인 화학양론에 근접할 때 p형으로서 제시될 수 있다는 것을 보여줄 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권4호
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• pp.41-50
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• 2010

초경공구의 제조공정에서 발생하는 WC-Co 초경합금 슬러지로부터 텅스텐의 순환활용을 위한 기초연구가 수행되었다. 왕수를 사용하여 슬러지로부터 코발트를 침출함과 동시에 탄화텅스텐을 텅스텐산으로 변환시켜 회수하였다. 왕수농도, 반응온도와 시간, 광액농도 등이 코발트의 침출과 텅스텐산의 생성에 미치는 영향을 조사하였으며 최적조건을 도출하였다. 왕수농도 100 vol.%, 반응온도 $100^{\circ}C$, 반응시간 60분에서슬러지의 광액농도가 400 g/L에 도달할 때 까지 슬러지로부터 코발트의 완전한 추출이 이루어졌으나, 슬러지에 존재하는 모든 탄화텅스텐이 텅스텐산으로 완전히 전환되는 것은 광액농도가 150 g/L 이하일 때 이었다. 생성된 텅스텐산을 암모니아 용액에 용해함으로서 금속 불순물들을 불용성 잔사로 제거하는 것이 가능하였다. 증발결정 공정을 통하여 정제된 암모늄 텅스테이트 용액으로부터 99.85%의 순도를 가지는 암모늄 파라텅스테이트($(NH_4)_{10}{\cdot}H_2W_{12}O_{42}{\cdot}4H_2O$)를 얻을 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권1호
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• pp.23-39
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• 2000

상층과 하층의 대기구조 특성을 알아내기 위하여, 해양의 특성을 잘 표현한다고 사료되는 섬(충남 보령시 오천면 외연도리)을 관측지점으로 선택하여 라디오존데를 이용하여 대기의 연직구조를 관측하였다. 관측결과를 이용하여, 저 고기압이 통과할 때의 상대습도, 기온과 바람의 변화를 분석하였으며 각각의 경우에 대해 결과치들을 비교하였다. 해양과 육상에서의 대기구조를 비교하기 위하여 오산의 관측 결과를 분석하였다. 그 결과, 상대습도가 고 저기압의 통과에 따라 변화함을 알 수 있었다. 즉, 저기압이 다가올 때는 상대습도는 하층보다 상층에서 먼저 증가하였으나 고기압이 다가올 때는 상층에서 10%까지 급격하게 감소하였다. 또, 상대습도 변화폭이 육상에서보다 큰 것으로 분석되었다. 앞으로 해양과 육상에서의 수증기간의 관계를 계절별, 그리고 일별로 동시간 관측을 통해 찾고자 한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권3호
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• pp.160-165
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• 2005

표고버섯의 생육과 품질은 환경요인에 직접적인 영향을 받기 때문에, 시설재배에서는 생육과 품질을 향상시키기 위해서 적절한 환경조절이 필요하다. 본 연구에서는 시설재배 하에서 야간 기온(무처리, $5{\~}11^{\circ}C,\;12{\~}18^{\circ}C$), 주간 상대습도(무처리, 6시간 및 12시간 가습), 풍속(무처리, 풍속 6시간 및 12시간 유지)에 대하여 버섯의 생체중, 건물중, 함수율, 갓의 직경, 두께, 착색도, 균병의 직경, 길이를 측정하였다. 야간 온도가 낮을수록 품질이 향상되었고, 생체중을 고려할 경우에 최저온도는 최저 생육온도 $3^{\circ}C$이상 $8^{\circ}C$ 이하가 적절하였다. 주간에 상대습도 ($70{\~}80\%$)를 계속 유지시키면 생체중은 증가하지만, 고품질을 얻기 위해서는 $50{\%}$정도가 적절하였다. 6시간 이상의 평균 풍속($1{\~}2\;m{\cdot}s^{-1}$) 처리구에서 생육과 품질이 양호하였고, 12시간 지속될 경우, 증발에 의하여 생체중은 감소하였으나, L값이 높은 것으로 나타났다. 표고버섯의 수량과 품질을 동시에 향상시키는 것은 쉽지 않지만, 수량과 품질에 관여하는 환경요인과의 관계를 분석함으로서 최적의 방법을 모색할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권3호
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• pp.191-200
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• 2016

환기는 자연환기와 강제환기로 분류되며, 최근에는 하절기에 작업장의 환경개선을 위해 냉각된 공기를 공급하는 환기를 적용하는 경우가 많아지고 있다. 하지만 대규모의 작업장에 냉각된 공기를 공급하기 위해서는 많은 에너지가 필요하며, 이를 보완하기 위해 물의 증발열을 이용하여 공기를 냉각시킨 후 공급하는 환기장치의 도입사례가 증가하고 있으며, 본 실험연구는 부산의 모 신발공장에 실제 적용된 기화방열식 환기장치의 성능을 평가한 사례연구로서 하절기에 외부의 대기온도에 대해 어느 정도의 냉각능력을 구현할 수 있는지 측정하였다. 실험결과로부터 하절기에 약 $6{\sim}7^{\circ}C$ 정도의 냉각효과를 구현하지만 급기의 상대습도가 매우 높아짐을 정량적으로 측정할 수 있었다. 실험결과에 의하면 기화방열식 전체환기 설비가 타방식과 비교하여 작동방식이 단순하며, 에너지 소비가 적은 경제적인 냉각설비이며, 급기의 습도 제어기능만 부가되면 매우 효율적인 환기 - 냉각기능을 동시에 수행할 수 있는 설비임을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권1호
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• pp.81-86
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• 2013

소형디젤 발전기의 배기가스는 양적 및 질적 수준에서 유용하게 활용되기에는 부족한 폐열원으로 간주된다. 그러나 본 연구에서는 이러한 배기가스의 폐열을 히트파이프에 의해 회수하고 다중효용확산 증발에 의해 효율적으로 열을 이용하는 해수담수기를 제안하였다. 제안한 증류기는 $171^{\circ}C$의 배기가스에서 52 W 의 폐열을 회수할 수 있고, 이 회수 열량 중 약 85%가 약 70 g/h의 담수를 생산할 수 있는 유용한 열량으로 사용된다. 이 결과는 50cc, 4 행정 엔진을 가진 극소형 발전기의 폐열에 대하여 단효용 장치의 실험값이므로, 10 중효용으로 구성할 경우 약 500 g/h 의 성능을 가질 수 있는 것으로 계산되었다. 따라서 본 증류기는 전기와 담수가 동시에 부족한 지역에서 실제 필요한 식수량을 확보할 수 있는 소용량 담수화장치로 유용하게 활용될 수 있다.