• 공업화학
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• 제7권6호
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• pp.1181-1191
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• 1996

본 연구는 고온용 열구동형 화학열펌프에 있어서 폐열 및 태양에너지를 유용하게 이용하기위한 목적으로 $Ca(OH)_2$ 탈수반응시 원주형 반응기 충진층내 핀을 주입 전열촉진한 경우의 전열 및 반응촉진효과에 대해 이론적 평가를 행하였다. 그 결과 탈수흡열 반응시 반응층내 온도분포변화, 반응완결시간, 방열량에 대한 수치해석 결과 구리판 전열핀을 설치한 경우 입자 충전층의 탈수반응 소요시간을 크게 단축시킬 수 있었으며, 본 실험조건 하에서는 전열핀을 주입하지 않았을 때보다 탈수반응 소요시간이 1/2정도 단축됨을 알 수 있었다. 또한 해석결과 열화학반응은 온도 및 농도에 주로 의존하였고, 경계조건과 입자충전층의 열전도도에 의해 크게 좌우되었음을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권4호
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• pp.638-643
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• 1996

두유 공장의 부산물로 생산되는 두유박의 효율적인 탈수 방법을 개발하기 위하여 유기산 첨가에 의한 pH 조절, 압착조건, ohmic heating 등이 탈수 효과에 미치는 영향을 연구하였다. 두유박 시료의 pH를 유기산을 이용하여 $3.5{\sim}7.0$ 범위에서 조절하였을 때 대두 단백질 등전점인 pH 4.5근방에서 탈수 효과가 가장 우수하여 함수율 $70{\sim}72%$까지 탈수되었으며, 압착액의 고형분 함량은 3%까지 현저히 감소하였으며, 여과포로부터의 박리성도 향상되었다. Acetic acid로 두유박의 pH를 4.5로 조절한 후 압착했을 때 압착 압력이 $10kg/cm^{2}$일 때 수분 함량은 $69%$까지 감소되었으며, 그 이상의 압착압력에서는 일정하였다. 생두유박의 pH를 acetic acid로 4.5로 조절한 후 60V, 60㎐의 교류전류를 통하면서 $5kg/cm^2$의 압력으로 10분간 압착했을 때 수분함량은 63%까지 탈수되었으며, 탈수시간도 단축되었다. 또한 우수한 탈수효과 이외에도 Joule열에 의해 중심부 온도가 $95{\sim}100^{\circ}C$까지 상승하므로 살균 효과도 거둘 수 있어 저장성이 현저히 증가하였다.

• 유기물자원화
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• 제22권1호
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• pp.27-34
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• 2014

하수슬러지의 처리 및 재활용에 관한 다양한 연구가 진행되었지만 하수슬러지 내에 포함된 80% 이상의 함수율에 따른 높은 에너지 소비 비용으로 저비용의 처리 기술의 요구가 높다. 이에 본 연구에서는 슬러지 처리 시 적은 양에 에너지를 소비하는 열가용화 반응을 적용하여 열가용화 반응온도에 따른 하수슬러지의 점도를 정량화하고자, 반응온도에 따른 탈수슬러지의 토크를 연속적으로 측정하였다. 반응온도가 증가하면 높은 반응온도와 압력에 의해 탈수슬러지는 열가용화 진행되고 슬러지 세포내의 결합수가 자유수로 용출되어 고상의 탈수슬러지는 액상의 슬러리로 변환된다. 이에 반응온도에 따른 점도 측정 결과 293K에서는 $270,180kg/m{\cdot}sec$ 로 높은 점도 값을 보이지만 400K에서는 $12kg/m{\cdot}sec$ 급격히 감소하고 460K 이상에는 $4kg/m{\cdot}sec$로 물의 점도와 유사한 값을 나타낸다. 이 결과를 바탕으로 수치모델링으로 열가용화 반응기 최적 설계를 위한 경계조건으로 점도 함수를 확보하였다.

• 태양에너지
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• 제15권1호
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• pp.73-84
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• 1995

[ $Ca(OH)_2$ ]의 열분해 반응을 이용하는 화학축열법에서는 $Ca(OH)_2$ 입자 충전층의 열전도성이 나쁘기 때문에 축열과정의 소요시간이 길어 실용화에 커다란 장애가 되고 있다. 본 연구에서는 $Ca(OH)_2$ 입자 충전층의 열전달을 촉진시키기 위해 반응기속에 구리판으로 된 전열핀을 설치하고 열분해 탈수반응 실험을 하였다. 그 결과 전열핀이 없는 경우보다 탈수반응에 소요되는 시간을 1/2 이하로 크게 단축시킬 수 있었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권3호
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• pp.49-56
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• 2014

A fiat-plate or vacuum tube solar collector have been mainly used for hot water supply of house because of some being difficult to get uniform energy density, so little applied into industrial field. This study is to apply the PTC(parabolic trough collector) solar collector into industrial field such as sludge dewatering system for energy reduction. The real scale system which composed of PTC Solar Collector and Thermal Dewatering (TDW) is established. PTC solar collector is designed to produce a hot water with $80^{\circ}C$ of temperature. And size of TDW is $630{\times}630mm$. Hot water produced from PTC solar collector is supplied into heating plate of TDW, and sludge like waterworks or wastewater is dewatered. PTC solar collector with $10m^2$ of area produce energy of average 5,618 kcal. As according to results from real scale performance, solar collector takes charge 94 % of the amount that TDW consume energy which is so large part if compare with boiler. It means that PTC solar collector is useful to apply industrial field under the condition of sufficient solar radiation. And it is analyzed that TDW by PTC solar collector has an economical validity.

• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.93-100
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• 2005

본 연구는 1차슬러지와 생물학적 영양소제거 슬러지의 처리에 있어서 분리 및 혼합처리에 대한 농축과 탈수특성을 조사하였다. 슬러지의 탈수를 위해서는 고분자 폴리머, 증기주입 및 초음파처리등의 슬러지 개량방법을 이용하여 슬러지의 개량특성을 분석하였고, 비저항계수측정법과 Wedge zone simulator 그리고 원심분리를 이용하여 탈수특성을 분석하였다. 농축실험결과 1차슬러지와 생물학적 2차슬러지를 분리농축하는 것이 바람직한 것으로 나타났으며, 특히 3.5%이상의 고농도 1차슬러지의 경우는 농축단계에서 상징수의 고액분리는 부정적이었다. 농축된 슬러지의 개량에 있어서는 폴리머 주입, 증기처리 및 초음파처리 등의 개랑법중에서 폴리머를 주입한 경우가 가장 우수한 탈수성을 나타내었다. 1차와 2차 및 혼합슬러지의 최적 폴리머 주입조건은 건조고형물 기준으로 각각 0.26%, 0.43% 및 0.38%이었다. 농축슬러지의 탈수실험에서는 1차와 2차슬러지를 혼합하여 처리하는 것이 고액분리측면에서나 반류수의 수질측면에서 보다 효과적으로 나타났다. 여과포를 이용하는 탈수방식은 폴리머의 사용이 필수적이었으나 이 경우 2차슬러지의 단독탈수는 효과가 없었다. 원심탈수 방법은 가장 우수한 탈수효율을 보였으며, 이때 폴리머의 주입으로 탈수케익의 고형물함량을 조금 더 향상시킬 수 있었다. 이상의 실험결과에 근거하여 반류수의 수질특성과 고형물회수를 고려한 합리적인 슬러지 처리공정을 제안하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.43-50
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• 1996

2-propanol /acetone/hydrogen 반응계로 구성된 화학적 열펌프 시스템은 낮은 온도(82.5~$90^{\circ}C$)에서의 2-propanol의 탈수소화 반응과 높은 온도(약 $200^{\circ}C$ 부근)에서의 acetone 의 수소화반응을 이용하여 열을 고품위화 시키는 장치이다. 본 연구에서는 이 시스템의 해석 및 설계를 목적으로 이 시스템에 대한 수치적인 모델들을 세우고 Sequential modular approach를 이용하여 시스템의 모사를 수행하였다. 또한 에너지 효율을 최대화하기 위하여 열펌프 시스템에서의 환류비의 영향을 규명하였다. 모사결과 이 시스템의 scale up을 위한 정량적인 정상상태 운전조건들을 구할수 있었으며 두 반응의 반응 전화율이 다르더라도 반응물의 유량의 차이를 통하여 두 반응열이 거의 같아지는 것을 알수 있었다. 아울러 주어진 운전조건에서 증류의 환류비는 최소환류비 근처의 최적값이 존재함을 알수 있었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.38-39
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• 1995

최근 자동차 대체 연료로 가솔린에 10% 무수에탄올이 혼합된 Gasohol 사용에 관한 관심이 고조되고 있으며, 이는 Gasohol이 자동차 배기 가스중의 일산화탄소 및 탄화수소 함유량을 감소시켜 대기 오염을 줄일 수 있기 때문이다. Gasohol에 사용되는 무수에탄올의 농도는 99.5% 이상이어야 하며, 이러한 고순도의 에탄올을 제조하기 위해서는 물과 에탄올의 공비 혼합물(95.6% 에탄올)로부터 공비증류, 분자체 흡착, 투과증발과 같은 분리 조작을 이용하여 물을 제거하는 공정이 필요하다. 현재 에탄올 탈수에는 공비증류가 많이 사용되고 있으나 공비증류는 에너지 사용량이 많을 뿐더러 유독한 Entrainer를 첨가하기 때문에 투과증발과 같은 저 에너지 소비형, 환경친화적인 공정으로의 전환이 이루어지고 있다. 에탄올 탈수용 투과증발 플랜트는 전세계 20여개가 가동되고 있으며, 상업화된 플랜트의 대부분은 독일의 Deutsche Carbone사가 제조한 PVA/PAN 투과증발 복합막을 사용하고 있다. 투과증발 시스템은 물에 대한 친화도가 높은 투과증발막 및 모듈, 기타 분리 구동력을 높여주기 위한 Heater, 진공펌프, 냉각기, 열 교환기 등의 주변 설비로 구성되며, 투과증발 시스템 개발을 위해서는 우수한 막/모듈 제조와 아울러 최적 공정 설계 기술 개발이 필수적이라 하겠다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권2호
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• pp.324-329
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• 1996

두유 및 두부 공장의 부산물로 생산되는 두유박을 식이섬유원 또는 식품용 소재로 유효하게 이용하기 위한 연구의 일환으로 저장성을 증가시킬 수 있는 탈수 공정에 대한 연구를 수행하였다 유압식 양착 탈수기를 이용하여 압착 압력, 시간, 시료량 등이 탈수 효과에 미치는 영향 및 ohmic heating을 이용한 압착탈수 효과 등을 검토, 고찰하였다. 단순가압에 의한 두유박의 탈수 조건을 검토한 결과 압착 압력 $5{\sim}20kg/cm^2$ 범위에서 압착 압력이 증가할수록 탈수 효과는 거의 직선적으로 증가하였으며, 압착 실린더에 시료의 충진 두께가 15 mm이상일 때 압착 효율이 매우 낮았다 가압에 의한 압착으로는 초기 수분함량 약 80%에서 단지 $74{\sim}785$정도까지만 감소시킬 수 있어 기계적 압력만으로는 효율적으로 탈수되지 않았다. 생두유박을 $10kg/cm^2$의 압력으로 압착하면서 60Hz, 100v의 일반 교류를 통하였을 때 초기 10분 동안에 급속히 탈수되었으며, 그 이후는 간신히 탈수가 진행되었다. 교류통전 압착시 기계적 압착에 비해 압착 즙액량이 2.4배 증가하였으며, 압착 케이크의 수분 함량은 70%까지 감소시킬 수 있었다. 또한 Joule열에 의하여 두유박은 급속히 가열되어 살균 효과를 얻을 수 있었다. 상용 주파수(60Hz)에서 접압을 변화시켰을 때 100V에서 가장 효과적인 탈수가 일어났으며, 60 V의 고정 전압에서 주파수 변환 시는 5kHz가 가장 효율적이었다.

• 한국광물학회지
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• 제15권4호
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• pp.305-314
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• 2002

HDTMA로 표면개질된 몬모릴로나이트의 탈수현상을 X-선 회절분석기와 시차주사열량측정 기(DSC)로 조사하였다 열에 의한 HDTMA-몬모릴로나이트의 탈수작용은 유기점토의 팽창거동에 영향을 주었다. HDTHA-몬모릴로나이트의 기저d(001)두께/온도변화 곡선은 크기가 다른 2개의 팽창피크를 보여주었다. 이것은 일차적으로 계면활성제의 정렬에 의한 점토광물의 층간팽창이 10$0^{\circ}C$ 부근에서 발생하고 알킬고리의 이차적인 수직배열에 의한 층간팽창이 20$0^{\circ}C$ 부근에서 일어났음을 가리킨다. 따라서, 이러한 결과는 유기점토의 탈수작용에 의해 점토 규산염층에 상대적으로 수직적인 알킬고리의 배열이 활성화되며, 소규모의 층간팽창을 야기한다는 것을 지시한다.