• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.36-36
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• 2000

액체로켓엔진에 사용되는 2000psi이상의 고압 연소실(Combustion Chamber)의 냉각은 내피(Inner Shell)에 기계 가공된 냉각통로(Cooling Channel)로 냉각제를 흘려보내는 재생냉각방식이 널리 사용되며 기계 가공된 냉각 통로는 외피(Outer Shell)에 의해서 지지 밀봉된다. 일반적으로 내피 재료는 순수한 구리보다 강도가 우수하고 열전도도는 유사한 구리합금을 사용하고, 외피는 강도가 우수한 스테인레스 강을 사용하여 브레이징 접합된 구조를 형성한다. 브레이징 공정은 조립품을 약 $450^{\cire}C$ 이상의 액상선을 갖는 삽입금속(Filler Metal)을 사용하여 적당한 온도($450^{\cire}C$ ~ 모재의 고상선)에서 가열하여 접합시키는 방법으로, 용융 금속의 젖음 현상(Wetting Phenomena), 접합 틈새(Joint Clearance)로의 용융 삽입금속의 유입(Capillary Phenomena)과 접합 계면의 반응을 통해서 접합이 이루어진다. 이는 일반적인 접합 공정과 비교하여 모재의 변형이 적고, 이종 금속 간의 접합이 용이하며, 복잡한 부품을 정밀하게 접합할 수 있는 장점이 있으나, 접합될 제품의 표면 상태 및 분위기(Atmosphere), 접합될 부품간의 조립 틈새, 가열 싸이클(Heating Cycle) 등에 대한 공정 확립 및 관리가 매우 중요하다. 재생냉각 구조를 갖는 연소실은 우선 접합면의 형상이 매우 복잡하여 균일한 접합 틈새를 유지하면서 접합시키기가 매우 어려우며, 고온, 고압의 환경에서 작동하므로 일부 접합면이 접합되지 않을 경우 내피의 변형 및 파괴가 발생하고, 브레이징 시 용융된 삽입금속이 냉각통로 내로 유입될 경우 연소 시 이부근에서 재료의 용융이 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 현상을 방지하기 위해서는 진공 분위기 하에서 적절한 접합 틈새를 유지할 수 있는 공정 및 장비의 개발이 필요하다.

• 자원리싸이클링
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• 제23권2호
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• pp.81-89
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• 2014

화력발전소 석탄재는 2010년을 기준으로 약 850만톤, 연탄재는 약 74만톤 배출된다. 이는 대량 재활용되지 않아 경제적, 환경적으로 부담이 되고 있는 실정이므로, 석탄 연소부산물의 자원화기술개발이 시급하다. 석탄 연소부산물을 균질하게 가공하는 분쇄 및 선별 등의 자원처리기술을 적용하고, 석탄 연소부산물의 품질을 관리하여, 비소성 그린시멘트인 지오폴리머의 원료로 재활용하고자 본 연구에서는 석탄 연소부산물의 지오폴리머 원료화 기술에 대한 특허와 논문을 분석하였다. 분석범위는 1979년 ~ 2013년까지의 미국, 유럽연합, 일본, 한국의 등록/공개된 특허와 SCI 논문으로 제한하였다. 특허와 논문은 키워드를 사용하여 수집하였으며, 기술의 정의에 의해 필터링하였다. 특허와 논문의 동향은 연도, 국가, 기업, 기술 등에 따라 분석하여 고찰하였다.

• 청정기술
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• 제27권3호
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• pp.247-254
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• 2021

본 연구에서는 폐 2,4,6-트리나이트로톨루엔(2, 4, 6-trinitrotoluene, TNT)의 친환경 연소처리 공정을 개발하고, 이를 이용한 연소조건 최적화를 통한 연소 잔유물 중 유기물 최소화에 대한 기초연구의 데이터를 제시하였다. TNT는 자체적으로 완전연소가 어려운 물질로 외부에서 열을 가해주는 조건인 버너의 가열시간 변화, 추진제(가연물)와 혼합하여 소각, 연소 후 잔유물에 대한 2차 고온처리의 방법으로 실시하였다. 실험결과 잔유물 내 유기물 함량 감소를 확인하였으며, 각 방법별 최소 7 ~ 10%의 유기물 함량을 나타내었다. 최적의 연소시간 조건에서 폐TNT의 연소 잔유물 중 유기물 함량은 1차 소각로만 사용한 경우 9% 수준을 보였으며, 동시에 폐가스의 환경친화성도 폐가스 실시간 분석에서 확인 되었다. 1차 소각이후 소각 잔유물을 외부의 전기로를 이용하여 추가적으로 고온처리 처리할 경우 유기물 함량을 2% 정도 추가적으로 감소시킬 수 있었다. 추진제가 포함된 연소공정에서는 추진제 함량에 따른 잔유물 중 유기물의 함량 감소가 가능함이 나타나 다양한 TNT 폐기물을 처리할 수 있음을 알 수 있었다. 폐기물관리법에서 소각 후 잔유물 내 유기물 함량 15% 미만을 충족하는 수치이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권6호
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• pp.396-402
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• 2006

토양 유기탄소는 토양의 질 및 토양 비옥도의 평가 또는 시비량의 결정 등에 주요한 요인으로 고려되어 왔으며 온실가스의 방출 및 지구 온난화에 영향을 주고 있다. 따라서 토양 유기탄소의 적절한 관리는 토양의 질을 향상시키는 것뿐만 아니라 온실가스원을 관리하는 차원에서 중요성이 더욱 강조되고 있다. 이 연구의 목적은 압력센서를 이용한 무기탄소 측정 장치를 이용하여 토양중 무기탄소량을 측정하고 건식연소법과 습식연소법을 이용하여 석회암에서 유래된 토양의 유기탄소을 분석 비교 하고자 하였다. 건식연소법으로 측정된 총탄소의 값에서 무기탄소 측정장치를 통해 얻어진 무기탄소값을 뺀 값을 유기탄소량으로 계산하였다. 탄산석회 ($CaCO_3$)를 이용한 무기탄소 표준시료의 양과 개발된 무기탄소 측정장치 출력 값 간에 매우 유의한 직선의 관계가 얻어졌다. 충청북도 및 강원도 일대 석회암 지역에서 채취한 토양시료를 이용하여 건식연소법과 무기탄소 분석 장치를 이용하여 탄소함량을 분석한 결과 총 탄소 중량대비 약 22-28%의 무기탄소가 관측되었다. 습식연소법과 건식연소법으로 측정한 토양의 유기탄소간에 유의한 상관관계를 나타냈다. 결론적으로 개발된 토양무기탄소 분석장치는 토양 중 무기탄소의 간편한 측정을 통하여 석회암등에서 유래된 토양의 유기탄소를 효과적으로 분석하는데 기여할 수 있다.

• 플랜트 저널
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• 제17권1호
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• pp.38-49
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• 2021

발전소 효율증대로 인해 610℃까지 높아진 증기온도는 보일러 튜브의 내구성을 저하시키고 있으며 여기에 저열량탄 사용증가로 후부연소 및 지연연소 현상이 가중됨에 따라 최종재열기의 과열과 튜브 파열사고가 빈번해지고 있다. 최종 재열기 과열을 방지하고자 과열저감수 주입량이 늘어났으며 이는 보일러 효율저하로 이어지고 있다. 그동안 보일러 튜브온도를 전체가 아닌 튜브 개별적으로 제어하기 위한 노력이 계속되어 왔지만 성공사례가 알려진 바가 없다. 이번 연구에서는 과열된 일부 튜브그룹에 다공판을 설치하여 가스흐름에 저항을 줌으로써 연소가스량을 저감시켜 튜브의 온도를 낮추고 저감된 연소가스는 인접한 곳으로 이동하여 다른 튜브의 온도를 높이는 것이다. 연구결과 튜브간 온도편차가 1.5℃ 감소하였고 과열저감수 주입량이 6,929 kg/h 감소하였으며 튜브 최고온도를 623.4℃까지 경감하였다. 이는 관리기준온도인 630℃에 6.6℃ 여유가 있는 수치이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권2호
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• pp.237-247
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• 1993

반감기가 서로 크게 다른 두 종류의 방사성 직접핵분열생성물의 방사능비(activity ratio)를 핵연료의 냉각기간 및 연소이력의 함수로 표현하였으며 연소이력에는 사용후핵연료의 평균연소도, 연소기간, 연소주기간의 간격 그리고 주 핵분열물질등이 포함되었다. 고리 1호기에서 연소된 6개의 사용후 가압경수로(PWR) 핵연료 집합체로 부터 36개의 시료를 제작하여 이들 시료에 대한 감마선 스펙트럼을 고순도(HP) Ge 검출기를 사용하여 수집한 후, 각 스펙트럼을 분석하여 얻은 방사능비 $^{l44}$Ce $^{l37}$ Cs를 이용하여 냉각기간을 계산하였다. 그 결과 $^{l44}$Ce 감마선 검출계수율이 $10^{-3}$ cps(count per second) 정도로 아주 낮았음에도 불구하고 검출된 방사능비 $^{l44}$Ce $^{l37}$ Cs를 사용하여 구한 냉각기간은 원자로 운전기록에 의한 냉각기간 (operator declared cooling time)과 상대적인 차이가 $\pm$5% 이내로 잘 일치한 것으로 부터 핵 분열 생성물 $^{l44}$Ce 및 $^{l37}$ Cs은 냉각기간 결정을 위한 좋은 모니터가 됨을 확인하였다. 여러가지의 연소 이력을 갖는 핵연료를 대상으로 한 본 실험의 경우, 단순하게 모델화한 연소이력을 대입하여 얻은 냉각기간은 실제 연소이력을 대입하여 얻은 냉각기간과 시간차이가 $\pm$0.5년 이내에서 잘 맞았으며 이로부터 연소이력에 대한 정확한 정보 없이도 신뢰할 수 있는 정도의 냉각기간을 추정하는 것이 가능할 것으로 생각되었다. 아울러 냉각기간 결정을 위한 본 기술을 활용한 사용후 핵연료의 증명 및/또는 분류에 대한 타당성 연구를 한 결과 감마선 분광분석 방법으로 검출한 방사능비 $^{l44}$Ce $^{l37}$ Cs에 의해서 결정된 냉각기간은, 조사후시험시설 (post irradiation examination facility)등과 같이 사용후핵연료 집합체를 해체 또는 절단하여 만든 시료를 취급하는 시설등에서,사용후핵연료에 대한 안전관리 및 계량관리를 위하여 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료되었다.것으로 사료되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.73-78
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• 2015

리스크 관리 대상 중 화재는 대형재해임과 동시에 물적 인적 손실을 동반하는 고위험군 항목에 속한다. 따라서 재난안전관리에서는 실천적 측면에서의 화재예방활동과 발생 가능한 화재위험성 예측, 화재 피해 최소화를 위한 안전관리비용 투자가 요구되며 인적피해 최소화를 위해 가스 유해성 시험(KS F 2271)기반 연소 독성에 대한 위험성 평가를 요구한다. 본 연구에서는 정량적 화재위험성평가 기법의 기초 데이터 확보를 위한 연구로, 두께 5~25 mm의 우레탄 시료를 대상으로 가스 유해성 시험을 실시하였다. 또한 실험동물에 노출되는 연소생성물은 적외선 분광분석기(FT-IR)로 분석하여 ISO 13344의 연소독성지수 Lethal Fractional Effective Dose ($L_{FED}$)를 산출하였다. 또한, $L_{FED}$에 기초하여 시료의 Lethal Concentration 50% ($LC_{50}$)을 산정한 결과, 일정치 이상의 화재하중을 가지는 우레탄 시료의 $LC_{50}$은 $118{\sim}129g/m^3$임을 확인하였다. 본 연구를 통하여 해당 기법이 우레탄 화재 위험성 분석에 적용 가능함을 확인하였으며, 본 기법의 적용으로부터 유해가스에 의한 인적피해 예측을 기반으로한 건축물 안전 확보 차원의 전략적 투자확대의 자료로 활용 가능케 하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제27권3호
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• pp.569-611
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• 2018

중국의 고속 경제성장과 도시화 산업화는 생활환경 전반을 급격히 악화시키고 있으며, 특히 대기오염물질은 중국 국내 뿐 아니라 인접국가인 한국의 대기환경 악화의 주요 외부요인으로 작용하고 있다. 최근 중국 정부는 석탄연소로 인한 대기오염에 대한 방지 관리와 대기환경 개선 정책을 대대적으로 시행해 왔다. 본 연구에서는 석탄연소에 따른 대기오염과 석탄화력 발전 대기오염물질 배출에 대한 중국정부의 규제관리 동향을 살펴봄으로써 중국 대기환경 정책의 주요 제도적 배열의 흐름과 상세 현황을 파악하였다. 그 결과, 석탄화력발전 대기오염물질 배출에 대한 중국 정부당국의 규제는 권역별 규제와 발전설비 유형별 규제 실시 등을 통해 이전보다 세분화된 것을 확인하였고, 대기오염물질 배출허용 기준 역시 강화되고 있으며, 13차 5개년 계획 기간의 목표년도인 2020년에 맞춰 직접적인 규제 및 방지 관리 등이 정책제도 측면에서 더욱 강화될 것으로 파악되었다. 하지만, 중국 대기질 개선 정책의 실질적인 효과와 실행 가능성 여부는 과학적 근거에 기반을 두고 신중하게 평가되어야 하며, 한국 등 인접국가에 미치는 영향이 충분히 고려되지 않은 한계점에는 개선이 요구된다. 이를 위해서는 지속가능한 한 중 환경협력 네트워크를 구축하고 강화시켜 나가는 것이 필수적으로 전제되어야 하며, 비단 중국의 대기오염뿐만 아니라 에너지정책, 산업 기술, 글로벌 환경거버넌스 등 다양한 요인을 고려한 통합적 접근과 중장기적인 연구가 필요하다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.617-622
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• 2018

시설원예 하우스 내부의 공기 밀폐나 유동상태에 직접적인 영향을 주는 송풍기, 측창 개폐기의 동시제어는 $CO_2$ 농도 관리에 필수적이다. 현재 농업인구 감소에 따른 개인당 경작면적 증가로 자동화 시스템과 통합제어의 요구가 꾸준히 증가하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 $CO_2$발생기의 연료 및 연소공기 혼합비(공연비), 내 외부 환경에 따른 $CO_2$ 공급량의 제어와 $CO_2$ 공급에 있어 중요한 변수인 측정 개폐기와 같은 기존 설치기기를 동시에 제어할 수 있는 통합 제어시스템을 제안한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.112-121
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• 2005

본 연구는 2003년부터 2005년까지 2년간 에너지관리공단의 선행연구과제로서 진행되었으며 20 Watt 급 소형 연료전지에 수소를 공급할 수 있는 소형의 마이크로 채널 메탄올 개질장치를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 개질장치는 개질기 본체, 여기에 반응열을 공급 해주는 촉매 연소기 그리고 연료를 증발시켜 주는 연료증발기의 세부분으로 구성되며 각 반응기의 개발 및 통합을 수행하였다. 반응기는 반응면적을 증가시키기 위하여 폭 $200{\sim}5000{\mu}m$, 필이 $200{\sim}5000{\mu}m$ 규모의 마이크로 채널 유로를 금속 박판을 화학 에칭하여 구현하였으며 이를 수십장 적층하여 전체 반응기를 제작하였다. 마이크로 채널표면에 내부 촉매 지지체를 먼저 코팅한 후 촉매를 코팅하는 방법을 사용하여 담지체 코팅으로 기하학적 표면적 대비 표면적이 10 배 이상 향상되는 우수한 결과를 얻을 수 있었고 촉매의 내구성이 월등히 향상 되었다. 저온 활성 촉매를 사용하여 $350^{\circ}C$ 이하에서 메탄을 전환율 90% 이상을 구현하였다. 실제 운전 후 측정 결과 개질 반응기의 부분별 온도차가 $20^{\circ}C$ 이내로 설계의 우수성을 확인하였다. 촉매 연소기를 이용한 개질 반응열 공급장치를 개발하여 20Watt 급 수소 생산을 위한 개질 반응기에 반응열을 공급하도록 하였다. 이와 함께 촉매 연소기를 이용한 연료 증발열 공급 장치 개발하여 개질기 공급 연료의 90% 이상이 기화되도록 하였다.