• Journal of Bio-Environment Control
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• v.32 no.3
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• pp.197-204
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• 2023

Heat stress causes a decrease in immunity and disease occurrence in livestock, increasing mortality and impairing productivity. In particular, chickens are very vulnerable to high temperatures compared to other livestock species because their entire body is covered with feathers and sweat glands are not developed. Currently, air conditioning systems are essential in broiler houses to prevent high-air temperature damage to broilers, but conventional cooling facilities are greatly affected by the external environment, so there are limits to their use. In this study, to propose a cooling method, thermal insulation paint and a heat pump were apply in the broiler houses to evaluate the temperature reduction effect. The heat pump experiment was to analyze the cooling effect according to the change in ventilation rate and propose an appropriate. As a result of the experiment, the heat-insulating paint reduced the temperature of the broiler houses by maximum 1-2℃, and in the broiler houses where the heat pump was operated, the temperature decrease was the largest when the ventilation rate was the lowest. When the air temperature in the house is similar to or lower than the outside air temperature, it is considered to be most effective to use a heat pump while maintaining only the minimum ventilation rate.

• Clean Technology
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• v.28 no.3
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• pp.238-248
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• 2022

The world is striving to transition to a carbon-neutral society. It is expected that using hydrogen instead of hydrocarbon fuel will contribute to this carbon neutrality. However, there is a need for combustion technology that controls the increased NOx emissions caused by hydrogen co-firing. Flameless combustion is one of the alternative technologies that resolves this problem. In this study, a numerical analysis was performed using the 1D opposed-flow diffusion flame model of Chemkin to analyze the characteristics of flameless combustion and the chemical reaction of methane-hydrogen fuel according to its hydrogen content and flue gas recirculation rate. In methane combustion, as the recirculation rate (K_v) increased, the temperature and heat release rate decreased due to an increase in inert gases. Also, increasing K_v from 2 to 3 achieved flameless combustion in which there was no endothermic region of heat release and the region of maximum heat release rate merged into one. In H₂ 100% at K_v 3, flameless combustion was achieved in terms of heat release, but it was difficult to determine whether flameless combustion was achieved in terms of flame structure. However, since the NOx formation of hydrogen flameless combustion was predicted to be similar to that of methane flameless combustion, complex considerations of flame structure, heat release, and NOx formation are needed to define hydrogen flameless combustion.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.14 no.3
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• pp.41-45
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• 2010

The physical properties of DME(Dimethyl Ether) are very similar to LPG and well-mixed. As cetane number of DME is similar to diesel fuel that can replace diesel fuel and alternative energy. DME is a clean energy source that can be manufactured from various raw materials such as natural gas, CBM(Coal Bed Methane) and biomass. DME has no carbon-carbon bond in its molecular structure and its combustion essentially generates no soot as well as no SOx. The development of DME process in KOGAS have 4 section. First, syngas section can be manufactured various syngas ratio. This completes the tri-reforming process for the synthesis gas ratio of approximately 4.0 to 1.0 range can be adjusted. Second, $CO_2$ is removed from the $CO_2$ removal section of about 92~99%, so the maximum concentration of $CO_2$ entering the DME synthesis reactor should not exceed 8%. Third, in the DME synthesis section, if the temperature of DME reactor increases, the activity of DME catalyst increased. but for the long-term activity is desirable to maintain the proper temperature. Finally, the purity of DME in the DME purification section is over 99.6%.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.16 no.6
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• pp.497-503
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• 2016

Flue gas desulfurization gypsum is produced from emission process of fossil fuel power plant to remove sulfur dioxide ($SO_2$) from exhaust gas. Production of flue gas desulfurization gypsum in Republic of Korea has been increasing due to the enforced regulations by government agency. Since flue gas desulfurization gypsum has characteristic that is similar to that of natural gypsum, there is a strong possibility for flue gas desulfurization gypsum to replace the role of natural gypsum. However, consumption of such material is still limited, only used for agricultural purposes or to make gypsum boards, it is necessary to expand the use of this material more aggressively. In this research, the chemical and mineralogical properties of flue gas desulfurization gypsum were investigated, and flue gas desulfurization gypsum with heat treatment was used to make cement paste. According to the results, it was found that flue gas desulfurization gypsum used in this experiment was a very high purity gypsum, and shown to have similar property to that of natural gypsum. Heat treating flue gas desulfurization gypsum above $100^{\circ}C$ was shown to bring beneficial effect on both compressive strength and drying shrinkage

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.33 no.5
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• pp.496-501
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• 2022

In this study, an anode material for lithium secondary batteries was manufactured using petroleum-based residual oil, which is a petroleum refining by-product. Among petroleum-based residual oils, pyrolysis fuel oil (PFO), fluidized catalyst cracking-decant oil (FCC-DO), and vacuum residue (VR) were used as carbon precursors. The physicochemical characteristics of petroleum-based residual oil were confirmed through Matrix-assisted laser desorption/ionization Time-of-Flight (MALDI-TOF) and elemental analysis (EA), and the structural characteristics of anode materials manufactured from residual oil were evaluated using X-ray crystallography (XRD) and Raman spectroscopic techniques. VR was found to contain a wide range of molecular weight distributions and large amounts of impurities compared to PFO and FCC-DO, and PFO and FCC-DO exhibited almost similar physicochemical characteristics. From the XRD analysis results, carbonized PFO and FCC-DO showed similar d₀₀₂ values. However, it was confirmed that FCC-DO had a more developed layered structure than PFO in Lc (Length of a and c axes in the crystal system) and La values. In addition, FCC-DO showed the best cycle characteristics in electrochemical characteristics evaluation. According to the physicochemical and electrochemical results of the petroleum-based residual oil, FCC-DO is a better carbon precursor for a lithium secondary battery than PFO and VR.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.17 no.1
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• pp.44-48
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• 2014

Sulfonated poly(arylene ether sulfone)-cerium composite membranes with improved oxidative stability were prepared for proton exchange membrane fuel cell application. Oxidative stability of the composite membranes changed depending on the amount of incorporated metal. Their water uptake, IEC and proton conductivity were also affected. ICP analysis confirmed trace of cerium ion in the composite membranes and $^1H$-NMR indicated successful coordination of sulfonic acid groups with the metal ions. Increasing amount of the cerium ion resulted in decrease in proton conductivities and water uptake, but enhanced oxidative stabilities. A hydrogen peroxide exposure equipment was used for the test of oxidative stability of the composite membranes, which enabled to mimic fuel cell operating condition compared with conventional Fenton's test.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.106.1-106.1
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• 2010

석탄가스화기술은 매장량이 풍부하여 안정적인 공급이 보장되는 석탄을 이용함과 동시에 환경오염물질 감소라는 사회적 요구조건을 충족시키면서 화학제품, 석탄-가스화, 석탄-디젤화, 연료전지, 복합발전 등 다양한 분야에 응용이 가능한 장점이 있다. 특히 석탄가스화복합기술(Intergrated Coal Gasification Combined Cycle, IGCC)은 석탄을 고온, 고압하에서 가스화시켜 일산화탄소(CO), 수소($H_2$)가 주성분인 합성가스를 제조, 정제 후 가스터빈 및 증기터빈을 복합으로 구동하여 전기를 생산하는 친환경 차세대 발전기술로 주목을 받고 있다. 현재 IGCC 기술은 세계적으로 볼 때 상용화단계에 있고, 우리나라의 경우 한국형 IGCC 기술의 확보를 위한 연구사업이 진행중에 있다. 본 연구는 IGCC 발전플랜트의 발전효율을 결정하는 가장 중요한 부분이라 할 수 있는 가스화반응기의 모델링 기술을 개발하는 목적으로 진행되었다. 본 연구에서는 석탄가스화 반응기에서 발생하는 석탄의 휘발화와 Char의 표면반응 그리고 기상에서의 가스화반응등의 현상을 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics)을 이용하여 모델링하는 방법론이 연구되었다. 해석을 위한 형상은 해석에 소요되는 시간을 줄이고, 형상이 해석결과에 미치는 영향을 줄이고자 2차원으로 구성하였다. 해석을 위한 수학적모델으로는 난류모델, 가스화반응모델, Lagrangian particle tracking, Char reaction 등을 포함하였고, 해석을 위한 Solver는 Fluent를 이용하였다. 모델링결과에 의해 예측되는 합성가스의 조성을 상용급 IGCC 가스화기의 운전결과와 비교해 본 결과 본 연구에서 설정한 모델로 예측되는 온도 및 가스농도가 실험치와 유사하게 나타남을 알 수 있었고 이를 통하여 본 연구에서 설정한 모델링방법이 적절함을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.181.1-181.1
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• 2010

기후변화의 주요인이 되는 온실가스 감축을 목표로 화석연료를 대체하기 위한 대체 에너지 개발을 위한 많은 노력이 진행되고 있다. 풍력 에너지와 같은 신재생에너지는 이러한 하나의 해결 수단이 될 수 있으며 풍력 에너지 사업의 활성화를 위해서는 정확한 풍력 정보 제공이 우선이다. 풍력-기상자원지도는 풍력 발전에 유용한 정보 제공을 위한 목적으로 중규모 수치 모델을 이용하여 작성된다. 본 연구에서는 중규모 수치 모델의 정확도 향상을 위한 자료동화 방법으로써 Four-Dimensional Data Assimilation (FDDA) 방법을 이용한다. 풍력-기상자원지도는 공간분해능 1 km 해상도로 개발된다. 풍력-기상자원지도는 1998-2008년까지의 평균적인 상태에 대하여 모의를 하기 위하여 통계적인 방법으로 11년 기간의 평균과 유사한 기간을 선정하였다. 풍력-기상자원지도는 연 평균, 월 평균 풍속과 주 풍향, 주풍향 발생 비율 등의 정보를 제공한다. 우리나라 풍속의 평균 분포는 내륙 산악지역, 남해안, 제주도에서 강풍이 발생하며 주 풍향은 대체로 북서풍이다. 주 풍향의 발생비율은 산악 지역과 남 동해안에서 높아 풍력 발전의 최적지 정보를 제공한다. 1 km 해상도의 모델과 관측의 오차는 서해안 등의 해안지역보다 강원 산악지역에서 오차가 더욱 증가하였다. 이러한 산악 지역의 오차는 복잡한 지형에서는 1km 미만의 수 백 m 해상도 수치모의가 필요함을 지시한다. 따라서 본 연구에서는 WRF-LES 모형을 이용하여 333m 해상도의 기상자원지도를 개발한다. 333m 해상도의 자원지도 영역은 강원도 지역에 대하여 모의되었다. 333m 해상도의 풍속 분포는 1km 해상도의 풍속 분포와 비교하였을 때 풍속의 분포가 보다 세밀하게 표현되었다. 정량적인 검증을 하였을 때 관측소에 따라 차이는 있었으나 1km 해상도에서 과대 모의된 풍속의 분포가 현저히 개선이 되었으며, 시간적인 경향도 잘 일치함을 보였다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.155-155
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• 2017

최근 애플망고 스마트 농가에 에너지 사용량이 증가됨에 따라 에너지 절감을 위한 대책들과 화석연료를 대체하는 다양한 신재생에너지 도입에 대한 요구들이 늘고있다. 본 연구에서는 애플망고 스마트 농가에 여러 에너지원들을 혼합하여 사용할 수 있도록 실증시험 모델을 구축하고 운영함으로써 그 효용성을 검토하고자 하였다. 우선 애플망고 특성을 고려한 비닐온실의 최대 냉난방부하량과 에너지모델을 분석하여 신재생 에너지원들의 혼합 및 기존 공조설비와의 연계를 계산하였다. 애플망고 시험 농지로는 재배에 적합한 제주도 서귀포를 선정하였으며, 기존의 경유 난방기를 사용하는 비교시험 하우스, 기존의 경유와 태양광, 지하 공기 히트펌프 난방기를 혼합하여 사용하는 실증시험 하우스, 경유와 지하공기 히트펌프 난방기를 사용하는 대조시험 하우스를 10~11월 두 달간 운영하여 그 결과들을 평가하였다. 온실 내외부에 온도, 습도, CO2를 측정할 수 있는 6점의 센서부들을 설치하였고, 적산 전력계와 유량계를 설치하여 데이터를 수집하였으며, 모든 시험 데이터는 모바일 원격으로 제어 및 모니터링이 가능하도록 구성하였다. 시험 결과, 각 하우스들에서 수확한 과실의 수량과 품질은 유사하게 평가되었지만, 실증시험 하우스의 난방비가 비교시험 하우스보다 절감되었다. 하지만 실증시험 하우스의 경우 높은 시설유지비로 인해 이를 고려한 사용료는 비교시험 하우스보다 더 비싸게 평가되었다. 본 연구를 통해 생산된 잉여전력을 매전할 때 이로 인한 이용비는 비교시험 하우스보다 더 경제적임을 확인할 수 있었다. 또한 기존의 경유와 지하공기 히트펌프 난방기를 혼합한 대조시험 하우스의 난방비용이 경제성에서 더 유리함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 애플망고 스마트 농가에 적합한 에너지-믹스 모델을 구축할 수 있었으며, 다양한 신재생에너지들의 효용성들을 검토할 수 있었다.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.25 no.2
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• pp.181-187
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• 1996

본 연구에서는 비타민 $B_{2}$ 결핍이 3일간 금식과 6일간 감식시 체내 저장연료 이용에 어떠한 영향을 미치는 가를 알아본 결과, -B2군은 pair-feeding을 감식시켰음에도 불구하고 +B2군에 비해 체중이 유의적으로 낮게 나타났으며 식이 이용효율도 낮았다. 모든 장기, 특히 간장 무게는 -B2군이 +B2군에 비해 무겁게 나타났으며, 감식과 금식시에도 -B2군의 장기무게가 가벼워졌으나 여전히 유의하게 무거웠으며 -B2군의 간장 중성 지방이 높게 나타나 지방간 증상으로 간장이 비대해진 것으로 추정된다. 혈장 포도당과 단백질 함량은 섭식, 금식 및 감식시 +B2군과 -B2군 사이에 유의적인 차이가 없었다. 혈장 중성지방 수준은 +B2군에 비해 -B2군이 섭식시는 높은 수준을 나타냈으나 금식 및 감식시에는 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 간장 중성 지방도 이와 유사한 경향을 나타내었다. 혈장 유리지방산 수준은 섭식시에는 +B2군과 -B2군 사이에 유의적인 차이가 없었으나, 금식으로 인해 +B2군은 유리지방산 수준이 증가하였고 -B2군은 오히려 감소하여 -B2군이 +B2군 보다 낮게 나타났다. 그러므로 비타민 $B_{2}$ 결핍으로 인해 이 유리지방산의 유리가 원활히 일어나지 않았거나, 비타민 $B_{2}$ 결핍으로 인해 지방산화가 저해된 것이 금식으로 지방이 에저지원으로 이용되어야만 하는 상황이 발생하여 감소된 지방산 산화가 다소 회복된 것으로 추정된다. 금식 및 감식시 +B2군에 비해 -B2군이 근육단백질 수준은 높은 경향을 나타내었고 근육 글리코겐 수준은 낮은 경향을 나타내어 -B2군이 심각한 비타민 $B_{2}$ 결핍으로 저지방이나 근육단백질을 이용하지 못하게 됨에 따라 근육 글리코겐을 이용한 것으로 추정된다. 이는 +B2군에 비해 -B2군의 뇨중 총질소 배설량이 적은 것으로도 재확인되었다. 그러므로 금식이나 감식시 체지방이나 체단백질을 이용하는 에너지 보충 적응기전이 일어나야 하나 비타민 $B_{2}$ 결핍상태에서는 이러한 체내 열량공급이 지장을 받게 되며, 체단백질 이용저하로 포도당 신생이 영향을 받아 장기간의 금식 또는 감식시에는 혈장 포도당 수준도 낮아질 것으로 예상된다.