• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.151-154
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• 2011

$NO_x$ 제어 기술로는 크게 연소 전 탈질, 연소 개선 및 연소 후 탈질 기술로 구분할 수 있으며, 연소 후 탈질 기술에 속하는 SCR은 촉매를 사용하여 $NO_x$를 환원하는 대표적인 배연탈질기술이다. SCR의 $NO_x$ 저감 성능은 촉매 요인(촉매 구성물질, 형태, 공간속도 등)과 배가스의 온도, 유속 분포, 공정 운전 조건 등의 다양한 인자에 의해 좌우되는데 특히, 촉매층으로 유입되는 유동의 균일도는 가장 중요한 요소가 된다. 유동이 균일하지 않을 경우 촉매 전단에 편류가 발생하게 될 것이며 일정 촉매만 사용하게 되어 촉매 사용주기 감소 및 SCR 성능 저하를 초래할 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 3차원 수치 해석 기법을 이용하여 설계 초기의 SCR 반응기 내 유동 특성을 모사하여 기류 균일도 여부를 확인하고, SCR 내 유동 균일도를 최적화시키기 위한 설계를 목적으로 설치하는 가이드 베인과 배플, 다공판이 반응기 내부 유동 및 촉매층의 기류 균일도에 미치는 영향에 대하여 연구를 수행하였다. 그 결과, 유동 개선을 위해 인입 덕트 곡관부에 가이드 베인을 설치하여 처리가스를 적절하게 배분시키고, 반응기 상단에 3단 배플을 설치한 결과 반응기 내부 유동의 편류 개선에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 다공판을 예비 촉매층 하단부 위치에 추가로 설치함에 따라 유동을 한번 더 완충시킬 수 있어 기류 균일도가 매우 양호해짐을 알 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제10권3호
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• pp.188-194
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• 2001

정유공장으로부터 발생하는 중잔사유를 이용하는 가스화 복합발전 플랜트에 대한 공정모사를 수행하였다. 가스화 복합사이클의 발전계통을 모델링하기 위해 본 연구는 MS7001FA 가스터빈이 공기분리장치와 연계되어 있고, 공기분리장치를 위한 공기 추출과 공기분리장치로 부터의 질소희석이 이루어진다고 가정하였다 가스터빈의 폐열은 삼중압력의 페열회수 증기발생장치로부터 회수하였다. 가스터빈의 합성가스 연료는 중잔사유가 Shell 가스화 및 Sulfinol-SCOT-Claus 공정을 거쳐 발생되는 것으로 가정하였다. 공정 최적화 결과로부터, 가스화 복합사이클의 효율이, 질소 희석이 없는 경우와 있는 경우에 대해, 공기추출비 20% 또는 40∼60%에서 가장 우수했다. 그리고, 연소지의 질소희석은 NOx 저감에 매우 바람직하고 현저한 효과를 가져오나, 반면에 가스터빈의 운전조건을 써지 조건에 가깝게 이동시킴을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제15권2호
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• pp.15-20
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• 2011

도심 대기오염을 줄이고자 도입된 CNG 버스는 현재의 배기규제 기준을 만족시켜 도시 대기환경 개선에 많은 기여를 했지만 추가적인 후처리 장치의 도움 없이는 차기 배기기준인 유로6 배기규제를 만족시키기 매우 어렵다. 수소는 매우 활발하고 빠른 반응성을 가지고 있으며 희박가연한계 또한 매우 넓어 기존 연료와 함께 사용 시 개선된 연소 및 배기성능을 기대할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 시내버스용 대형 CNG 엔진에 수소를 일정 부분 CNG와 혼합한 HCNG 연료를 공급하여 희박연소를 시킴으로서 연소 및 배기성능을 개선하는 실험을 수행하였다. 수소혼합비율, 공연비, 점화시기 변화에 따른 연소 및 배기성능을 살펴보고 최적운전조건을 찾아내었으며 산화촉매 성능평가를 통해 11리터 버스용 HCNG 엔진의 상용화 가능성을 검토하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.368-373
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• 2015

향후 박용기관의 일정 부분은 LNG 또는 합성가스를 사용한 Gas Engine으로의 이행이 예상되고 있으며 이에 대한 선행연구로서 SI기관의 시뮬레이션에 대한 연구가 요구된다. SI기관의 도시성능 예측을 위하여 상용 성능해석 소프트웨어인 GT-POWER를 이용한 모델링을 시도하였다. 이를 위해 흡 배기 계통의 모델링은 기존 연구에서 최적화된 모델링을 적용하였다. 연소과정 모델링과 열전달과정 모델링에 있어서는 현장에서 가장 적용이 용이한 모델인 SI Wiebe 연소모델과 Modified Woschni 열전달 모델을 적용하였다. 여러 운전조건에서 크랭크 각에 따른 연소실 압력 변화와 최고압력 및 도시평균유효압력 등의 계산결과를 실험결과와 비교한 결과 양자가 잘 일치함을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제9권3호
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• pp.107-113
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• 2003

인쇄 및 출판 산업의 발전으로 인쇄공정에서는 다량의 유독성 폐기물 및 폐수등이 발생한다. 인쇄공정에서 필수적으로 사용되는 각종 환경오염물질에 대한 규제가 강화되고 있기에 환경친화형 청정기술 개발이 필요하며 또한 인쇄업계의 적극적인 환경대응책이 필요한 시점이다. 따라서 본 연구에서는 인쇄폐수에 대한 정밀여과, 한외여과, 역삼투 등의 막분리 시스템의 효용성을 검토하고 공정을 개선할 수 있는 기본 자료를 도출하여 처리수의 재이용 방안을 모색하고 공정의 최적화를 도모하고자 하였다. 그 결과 U/F System의 운전압력은 $2kg/cm^2$이 적당하였으며, U/F처리수는 탁도 3NTU 이하로서 인쇄공정 현장에서 기계세척수로 사용가능할 것으로 판단되었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제10권2호
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• pp.55-62
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• 1985

박(朴)(1982, 1983, 1984 및 1985)이 개발(開發)한 배합사료공장(配合飼料工場)의 투자비용(投資費用) 및 운전비용(運轉費用)의 수학적모형(數學的模型)을 이용(利用)하여, 배합사료공장(配合飼料工場)의 적정(適正) 시스템의 설계(設計)를 예(例)를 들어 소개하였다. 적정(適正)시스템의 설계(設計)를 위(爲)하여 비선형(非線型) 프로그램의 "Single Objective Programming Problem(단일목적함수(單一目的函數))"와 "'Multiple Objective Decision Making Method(다목적함수(多目的函數))"의 2가지 방법(方法)을 적용(適用)하였다. Single Objective Programming Problem에서는 "Generalized Reduced Gradient(GRG) Method"를 이용(利用)하였고, Multiple Objective Decision Making Method(MODM)에서는 "Interactive Nonlinear Goal Program(INGP)"를 이용(利用)하였으며 그 결과(結果)는 다음의 몇가지로 요약(要約)할 수 있다. 1. 박(朴)이 개발(閒發)한 수학적(數學的) 모형(模型)들은 2 가지 방법(方法) 모두 사료공장(飼料工場)의 최적화(最適化) 설계(設計)에 효과적으로 이용(利用)할 수가 있었다. 2. MODM방법(方法)에 의(依)하여 얻어진 최적(最適)시스템은 Single Objective Program Problem에서 구(求)한 결과(結果)보다 균형(均衡)이 있는 시스템이었으며 장래(將來)의 사료원료(飼料原料), 사료구매시장(飼料購買市場), 기타 다른 조건(條件)들의 변화)에 대(對)해서 보다 탄력(彈力)이 있는 시스템으로 나타났다. 3. 엄밀한 의미(意味)에서 절대적(絶對的)인 최적사료공장(最適飼料工場)이란 있을 수 없으며, 주위의 조건(條件), 원료가격(原料價格), 사료가격(飼料價格), 공장주(工場主)의 취향 및 설계조건등(設計條件等)에 따라 최적(最適) 시스템은 각각(各各) 다르게 나타난다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.1032-1037
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• 2011

본 연구에서는 전처리 공정을 거친 천연가스로부터 에탄 이상의 성분을 회수하기 위한 탈메탄탑에 대한 전산모사와 공정 최적화를 수행하였다. 전처리된 천연가스는 탈메탄탑 상부의 차가운 기상류와의 열교환 및 프로판 냉동 사이클이 포함된 예냉공정을 거친 후에 기상과 액상이 분리된다. 기상은 터보 팽창기를 거치면서 생산되는 동력을 residue gas의 압력을 높이기 위한 압축기에 전달한 후에 부분적으로 응축되어 탈메탄탑 상부로 주입된다. 액상류는 줄-톰슨 팽창 밸브를 거친 후 더욱 냉각되어 탈메탄탑의 중간부로 주입된다. 원료 대비 에탄의 회수율은 80% 이상으로 정하였으며, 탈메탄탑의 탑저에서 에탄에 대한 메탄의 몰비는 0.0119로 정하였다. 한편 프로판 냉동 사이클의 heat duty를 최소화시키기 위해서 원료를 분리하여 side reboiler와 열교환시킴으로써 냉열의 일부를 회수할 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제49권2호
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• pp.159-165
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• 2016

The hydrogen has been recognized as a clean, nonpolluting and unlimited energy source that can solve fossil fuel depletion and environmental pollution problems at the same time. Water electrolysis has been the most attractive technology in a way to produce hydrogen because it does not emit any pollutants compared to other method such as natural gas steam reforming and coal gasification etc. In order to improve efficiency and durability of the water electrolysis, comprehensive studies for highly active and stable electrocatalysts have been performed. The platinum group metal (PGM; Pt, Ru, Pd, Rh, etc.) electrocatalysts indicated a higher activity and stability compared with other transition metals in harsh condition such as acid solution. It is necessary to develop inexpensive non-noble metal catalysts such as transition metal oxides because the PGM catalysts is expensive materials with insufficient it's reserves. The optimization of operating parameter and the components is also important factor to develop an efficient water electrolysis cell. In this study, we optimized the operating parameter and components such as the type of AEM and density of gas diffusion layer (GDL) and the temperature/concentration of the electrolyte solution for the anion exchange membrane water electrolysis cell (AEMWEC) with the transition metal oxide alloy anode and cathode electrocatalysts. The maximum current density was $345.8mA/cm^2$ with parameter and component optimization.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.37-44
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• 2004

전력계통분야의 복합 대형화에 유연한 대처와 전력조류의 최적화 도모를 위해 사용되는 FACTS(Flexible AC Transmission System)기기 중 가장 유용한 UPFC(Unified Power Flow Controller)는 선로의 전압을 임의의 크기와 위상을 갖도록 제어하여 선로로 전송되는 유ㆍ무효전력을 총체적으로 보상하는 기능을 갖는다. 이런 UPEC가 계통에 연계되어 운영된다면 송전선로 매개변수가 변하기 때문에 계통의 영향을 많이 받는 거리계전기는 불필요한 오동작이 발생하게 된다. 즉 거리계전기에서 바라본 임피던스 영역(Impedance Zone)이 송전선로에 UPFC 연계시 각각의 보상 값에 의해 상당한 변화를 보임으로, 기존의 방식으로 정정된 Relay Setting Zone과 Adaptive Setting Zone은 현저한 오차가 발생하게 된다. 그러므로 계통에 연계된 UPFC의 운전 조건을 고려한 거리계전기 보호구간의 재설정이 필요하게 된다. 따라서 본 논문의 목적은 학습이 가능한 신경회로망(ANN)을 이용하여 거리계전기 동작의 신속성(Speed)을 기본으로 전력계통의 다양한 환경에 대해 거리계전기 응동 특성을 향상시키는데 있다. 학습 방법으로는 정적 및 동적인 비선형 시스템의 인식과 다변수 시스템에 적용 가능한 역전파 알고리즘(Back-propagation Algorithm)을 사용했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1022-1026
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• 2013

최근 엔진 효율 향상을 위하여 열전 소자를 이용한 자동차 엔진 폐열 회수 기술이 주목 받고 있다. 열전소자 해석 모델링은 많이 개발 되었으나, 특정한 시스템 해석 모델과 함께 적용된 사례는 찾아보기 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 열전소자를 이용하여 디젤 엔진의 배기 폐열 에너지 회수율을 평가할 수 있는 해석 모델을 1-D 상용 프로그램인 AMESim을 이용하여 개발하였다. 개발한 열전소자 해석 모델은 다양한 소자 종류에 따른 열전 발전 효율 및 폐열 회수율 평가가 가능한 모델이며, 디젤 엔진 해석 모델은 현재 상용화된 모든 디젤 엔진을 모사할 수 있는 모델이다. 여러 운전 조건에서 디젤 엔진의 폐열로부터 하나의 열전소자를 사용하여 회수 가능한 에너지는 약 544.75W이고, 전기로 변환될 수 있는 동력은 약 40.4W이었다. 본 연구에서 개발한 해석 모델은 같은 해석 프로그램에서 연동하여 해석을 용이하게 수행할 수 있기에 추후 열전소자를 이용한 디젤 엔진의 배기 폐열 회수 시스템 개발 시 회수율을 예상하고 시스템 최적화를 수행할 수 있는 방법을 제공할 것으로 기대된다.