• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.378-383
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• 2005

This experimental study presents the results of the cooling performance test of a $CO_2$ heat pump system for fuel cell vehicles. The experimental facility provides the cool ing and heating environment for cabin and heat releasing component. The test loop is designed to target the cooling capacity of 5kW and its coefficient of performance (COP) of 2.2. The cooling performance of the heat pump system is strongly dependent on the refrigerant charge and the degree of superheat. We carried out basic experiments to obtain optimum refrigerant charge and the degree of superheat level at the internal heat exchanger outlet. The heat pump system for fuel cell vehicles is different from that of engine-driven vehicles, where the former has an electricity-driven compressor and the latter has the belt-driven (engine-driven) compressor. In the fuel cell vehicle, the compressor speed is an independent operating parameter and it is controlled to meet the cooling/heating loads. Experiments were carried out at cooling mode with respect to the compressor speed and the incoming outdoor air speed. The results obtained in this study can provide the fundamental cool ing performance data using the $CO_2$ heat pump system for fuel cell vehicles.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.19 no.6
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• pp.8-14
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• 2015

Synthetic natural gas(SNG), acquired from coal, is regarded as an alternative to natural gas since a rise in natural gas due to high oil price can be coped with it. In the present study, 11-liter heavy duty compressed natural gas(CNG) engine was employed in order to examine the combustion and emission characteristics of SNG. The simulated SNG, made up 90.95% of methane, 6.05% propane and 3% hydrogen was used in the experiment. Power output, thermal efficiency, combustion stability and emission characteristics were compared to those with CNG at the same engine operating conditions. Knocking phenomenon was also analyzed at 1260 rpm, full load condition. Combustion with SNG was more stable than CNG. Nitrogen oxides emissions increased while Carbon dioxides emissions decreased. Anti-knocking characteristics were improved with SNG.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.11 no.4
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• pp.181-190
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• 2008

To response climate change and Kyoto protocol and to reduce greenhouse gas emissions, marine geological storage of $CO_2$ is regarded as one of the most promising option. Marine geological storage of $CO_2$ is to capture $CO_2$ from major point sources(eg. power plant), to transport to the storage sites and to store $CO_2$ into the marine geological structure such as deep sea saline aquifer. To design a reliable $CO_2$ marine geological storage system, it is necessary to perform numerical process simulation using thermodynamic equation of state. The purpose of this paper is to compare and analyse the relevant equations of state including ideal, BWRS, PR, PRBM and SRK equation of state. To evaluate the predictive accuracy of the equation of the state, we compared numerical calculation results with reference experimental data. Ideal and SRK equation of state did not predict the density behavior above $29.85^{\circ}C$, 60 bar. Especially, they showed maximum 100% error in supercritical state. BWRS equation of state did not predict the density behavior between $60{\sim}80\;bar$ and near critical temperature. On the other hand, PR and PRBM equation of state showed good predictive capability in supercritical state. Since the thermodynamic conditions of $CO_2$ reservoir sites correspond to supercritical state(above $31.1^{\circ}C$ and 73.9 bar), we conclude that it is recommended to use PR and PRBM equation of state in designing of $CO_2$ marine geological storage process.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.11
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• pp.999-1004
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• 2010

Recently, many technologies have been developed in order to satisfy stringent emission regulations. However, in the case of diesel engines, the stringent emission regulations with respect to NOx and PM have not yet been satisfied. A dramatic reduction in the NOx and PM emissions could be achieved by using after-treatment systems such as lean NOx trap (LNT) and urea-SCR systems. However, the high temperature in the exhaust pipe affects the spray behavior of the secondary injector, which is used for supplying the Urea-SCR. Because of this high temperature, it is difficult to achieve uniform distribution of the reducing agent in the manifold. In this paper, the characteristics of a urea-SCR injector used for injecting in the exhaust pipe are presented. The purpose of this study was to investigate the spray characteristics of the injector, such as the spray angle, injection quantity, and SMD. In addition, laser diagnostics and high-speed-camera images were used to analyze the injector spray characteristics and to present a distribution of reduction in the transparent manifold.

• 기계와재료
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• v.24 no.2
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• pp.38-46
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• 2012

인구의 증가와 급속한 산업화 그리고 편안함을 추구하고자 하는 문명의 이기로 인한 에너지 사용량 증가는 환경오염을 가속화시키는 문제를 유발하고 있어 전 세계적으로 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 이에 반해 삶의 질의 향상에 따라 보다 쾌적한 환경에 대한 욕구와 인식의 변화로 환경보호에 대한 관심이 증가하는 추세이며, 이에 따라 각 국의 환경규제는 날로 강화되고 있다. 이러한 환경문제를 해결하기 위한 국제협력이 활발해지면서 무역과 연계된 국제 환경규제가 가속화되고 있으며, 환경선진국은 이러한 환경규제를 무역장벽으로 이용하고 있어 국가의 대외경쟁력에도 직 간접적으로 영향을 미치고 있다. 환경오염물질 중 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 일산화탄소(CO), 이산화탄소($CO_2$) 및 휘발성유기화합물(VOCs), 다이옥신 그리고 입자상물질(PM)과 같은 대기오염물질은 대기 중으로 쉽게 확산되는 특성에 의해 인접한 지역까지 영향을 미치기 때문에 국제적인 규제대상의 초점이 되고 있으며, 경제협력개발기구(OECD, Organization for Economic Cooperation and Development), 유엔산하 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization) 및 국제연소기구협회(CIMAC, International Council on Combustion engines)등 여러 국제기구를 중심으로 각종 규제수단을 개발하여 적용하고 있다. 특히, 국제해사기구(IMO)에서는 선박에서 발생되는 오염물질 등에 대한 규제강화를 위하여 새로운 국제해양오염방지협약(MARPOL)을 채택, 발효하여 그 규제 범위를 넓혀감에 따라 선박에 대한 각종 환경규제가 대폭 강화되고 있어 친환경 선박 및 관련 기술 개발이 활발히 진행 중에 있다. 이 글에서는 선박에서 배출되는 대기오염물질 중 그 자체로도 인체에 유해하며, 산성비, 광화학스모그 등 다양한 환경문제를 유발시키는 대표적인 물질인 질소산화물(NOx)과 질소산화물 배출규제에 대한 대응기술인 선택적촉매환원법(SCR, Selective Catalytic Reduction)과 SCR 탈질시스템에 사용되는 SCR 촉매에 대해 소개하고자 한다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.10 no.5
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• pp.279-285
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• 2001

The capnograph system for determining the partial pressure of carbon dioxide in the blood of a patient was developed based on the NDIR(non-dispersive infrared) absorption technology. NDIR gas analyzing method requires an optical absorption chamber and signal processing hardware. In this paper, we have designed and implemented NDIR type $CO_2$ gas chamber in consideration of the time response characteristics and lamp chopping frequency. And we have implemented signal processing hardware using two infrared sources to reduce the thermal background effect. The implemented gas chamber and signal processing hardware were tested in the temperature variation experiment and human expiratory experiment. The results showed that the system could produce a stable output signal and a good $CO_2$ gas concentration curve like a typical capnogram.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.94-94
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• 2021

현재 전 지구적으로 일어나고 있는 극단적 기후현상과 이로 인한 자연재해의 원인은 복합적이다. 기후변화로 인한 영향과 동시에 도시화 또한 하나의 원인으로 작용하고 있다. 이러한 영향을 완화하기 위한 방안으로 도시의 그린인프라와 저영향개발은 최근 지속가능한 발전을 위해 꼭 필요한 요소로 자리잡고 있다. 그린인프라 유형 중 하나인 옥상녹화는 많은 이점을 제공한다. 도시에 위치한 건물의 상층부, 내부 및 주변 온도을 낮춤으로써 얻을 수 있는 에너지절감 효과와 강우 시 상당량의 빗물을 저류함으로써 기대되는 우수유출 저감효과, 그리고 도시 공간 내 식물의 적극적인 도입으로 인한 이산화탄소 배출 저감 효과 등을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 도시지역의 열섬현상완화와 유출저감의 방안 중 하나인 옥상녹화(Green roof)의 효과를 정량적으로 평가하기 위해 콘크리트로 이루어진 동일한 제원의 실험동을 구축하고, 실험동 내외부의 연직방향 온도, 습도, 강우, 풍속, 일사량 등의 기상자료를 측정할 수 있는 센서를 설치하였다. 각 실험동에서 측정된 기상자료를 Flux Profile Method를 적용하여 무강우기간과 강우발생기간 동안의 연직 방향의 현열속, 잠열속, 토양열속(H, LE, G) 을 산정하였다. 에너지 평형에 따라 산정된 각 실험동의 열속과 지표면 복사량 관측자료을 정량적으로 비교하여 적용성을 평가하였다. 실험의 대조군인 일반 코팅재로 마감된 콘크리트 지붕의 무강우 기간 중 최대 현열속 693.82 W/m² 잠열속은 330.15 W/m² 으로 나타났으며, 실험군인 옥상녹화가 조성된 지붕의 최대 현열속 436.27 W/m², 잠열속 949.20 W/m² 으로 나타났으며, 산정치와 관측치 시계열의 NSE는 0.81 으로 Flux Profile Method를 통해 산정된 열속의 정확도는 비교적 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 방법으로 옥상녹화의 정량적 평가가 가능해짐으로써 향후 기후변화 대응방안 및 전략 수립 시 옥상녹화의 온도저감효과 분석에 적극 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.112.2-112.2
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• 2010

지구의 온난화로 인한 기상변화 등이 계속적으로 발생하는 가운데 전 세계는 지구 온난화의 가장 근본적인 원인인 이산화탄소의 방출을 줄이기 위한 방안을 찾기 위해 많은 노력을 하고 있다. 이에 대해 전 세계적으로 각종의 기후협약 체결, 리우선언, 도쿄의정서 등을 통해 온실가스 배출원인인 석유 등 화석에너지 배출을 억제하기 위한 활동이 행해지고 있으며, 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 새로운 에너지를 발견하기 위한 연구개발에도 박차를 가하고 있다. 이러한 계속적인 연구개발에서, 세계의 국가들은 친환경 에너지인 태양열, 풍력, 지열 및 수소에너지와 같이 화석연료를 대체할 수 있는 다양한 에너지를 조사하고 개발해왔고 현재도 가장 적합한 에너지 자원을 찾기 위하여 노력 중에 있다. 최근에, 수많은 대체에너지 중 수소 에너지는 유해배출가스가 없기 때문에 가장 유망한 대안이라고 판단되어 전 세계가 수소에너지 연구개발에 주목하고 있다. 이러한 수소에너지를 교통수단에 적용하기 위하여 전 세계적으로 안전성 및 기술 확보를 위한 기술개발과 안전기준의 확립하기 위해 노력하고 있다. 현재 기술적으로 수소를 자동차용 연료로 사용하기 위해서는 수소를 액체 상태 및 압축 상태로 저장하는 것이다. 두 가지 저장방법 중 세계 대부분의 자동차 메이커들은 수소를 압축하는 방식을 채택하고 있으며, 자동차의 주행거리를 최대한 확보하기 위하여 수소가스를 고압으로 압축한 상태로 저장하는 방식을 사용하고 있다. 이에 따라 고압의 수소를 안전하게 저장할 수 있는 고압수소용기의 개발이 필요하다. 수소연료전지 자동차에 장착이 가능한 고압으로 압축된 수소를 저장할 수 있고, 자동차에 탑재할 수 있도록 적합한 크기의 가벼운 용기의 개발이 진행되어지고 있다. 자동차용 용기는 크게 4가지 타입으로 구분지어 진다. 현재는 4가지 타입의 압축용기 중 안전성과 중량을 만족시키기 위해 Type3와 Type4 형태의 용기가 수소자동차에 시범적으로 적용되어 운용되고 있다. 또한 고압수소용기의 신뢰성과 안전성을 확보하기 위한 기준 및 코드가 국 내외에서 연구 개발되고 있다. 본 연구에서는 수소연료전지자동차에 장착되는 고압수소용기의 국제기준 동향에 따른 국내의 차량용 고압수소용기를 위한 KGS 안전기준의 개발현황과 개발방향을 제시하고자 한다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.37 no.2
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• pp.173-182
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• 2020

In this study, amino acid salt absorbents were applied to remove and capture high concentrations of CO₂ in liquor factories and regeneration performance was confirmed. In order to evaluate the effective treatment of the desorption process, two methods(Hot plate and Steam) were compared at the laboratory scale. As a result, hot plate and Steam. Hot plate methods regeneration efficiency was about 10% and Steam methods was about 60%. The Steam-Tower condition was evaluated by installing a 100㎥/min flow rate scrubber absorption system in the liquor factory. As a result, it was established that the absorbent flow rate was below 4L/min and the steam temperature was above 160℃. Finally regeneration performance was confirmed as 85.5%.

• Plant Journal
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• v.12 no.3
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• pp.24-31
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• 2016

Wind-induced vibration is a phenomenon that a struture is oscillated due to wind force such as buffeting, vortex shedding wake and etc., which is one of important characteristics to be considered for design in case that stack has significant slenderness ratio or low natural frequency. International design standards of stack define several criteria for evaluating the suitability of stack design, which describe the required design considerations for each range of design parameters and provide the instruction to verify the stack design against wind-induced vibration simply. However, there is a limitation that they cannot provide quantitative information in case code requirement cannot be satisfied due to constraints of plant space or economical design. In order to overcome the limiation of code, integrated numerical analysis of computational fluid dynamics, harmonic analysis and finite element analysis were proposed to investigate wind-induced vibration for multiple stacks in actual plant. Simulated results of mutual wake interference effect between adjacent stacks were evaluated and compared to the criteria in international standards.