• 제목/요약/키워드: 저온상

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선박용 디젤엔진 SCR 시스템에 NOx 환원제로 사용되는 암모늄 카바메이트의 물질 성분 분석 연구 (Analysis of Ammonium Carbamate Used as a NOx Reducing Agent for the SCR System of Marine Diesel Engines)

  • 김홍석;류영현
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.751-758
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    • 2020
  • 선박용 디젤엔진의 NOx 환원제로 액체 우레아를 사용하는 SCR 기술이 널리 사용되고 있다. 하지만 액체 우레아 대신에 고체상의 암모늄 카바메이트를 NOx 환원제로 사용하면 저온 NOx 저감율 및 암모니아 저장용량 측면 등에서 다양한 장점이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 암모늄 카바메이트를 EA, FTIR, XRD 방법으로 분석하여 순도를 관리하는 방법을 제시하고자 하였으며, 다양한 온도와 압력 조건에 암모늄 카바메이트가 노출되었을 때의 물질 변화 특성을 고찰하고자 하였다. 본 연구를 통하여 암모늄 카바메이트의 순도를 EA 분석을 통해 효과적으로 관리 할 수 있음을 알 수 있었으며, 선박용 디젤엔진의 SCR 시스템에 적용될 것으로 예상되는 열분해 온도 조건에서 가열과 냉각을 반복한 암모늄 카바메이트에 대한 FTIR 분석결과, 물질 특성은 변화하지 않는 것을 확인하였다. 또한, 대기 중에 장기간 노출된 암모늄 카바메이트는 암모늄 카보네이트로 물질 변화함을 알 수 있었다.

폐 RHDS 촉매재생 후 메탈 코로게이트 지지체상에서 워시코팅에 의한 NOx 저감 SCR 촉매에 관한 연구 (A Study on the Possibility of Using of Spent RHDS Catalyst as a SCR Catalyst wash-coated on the metal corrugated substrate)

  • 나우진;차은지;강대환;고영주;조예지;최은영;박해경
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.723-732
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    • 2020
  • RHDS 촉매는 코크와 황 화합물 그리고 금속인 바나듐이 표면에 침적되어 비활성화가 된다. 이러한 오염물을 제거하기 위해서 먼저 폐 RHDS 촉매에 묻어있는 중질유분의 세정, 코크와 황 화합물을 고온 배소 처리한 후, 과량으로 침적되어 있는 바나듐의 침출량을 조절하기 위하여 0.5, 1 wt% 옥살산 수용액을 이용하여 초음파 교반기에서 50 ℃, 10 sec 동안 교반하여 NOx 저감을 위한 SCR 촉매로의 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 재생처리 한 RHDS 촉매의 성분은 XRF 를 사용하여 분석하였고, 상압 고정층 연속 흐름 반응기 상에서 NOx 저감 성능을 측정하였다. 옥살산 수용액 0.5 wt%, 10 sec 동안 초음파 침출한 촉매가 가장 안정적인 NOx 저감 성능을 보였으며, 375 ℃ 이상의 고온에서는 상용 촉매와 동등 수준의 NOx 저감 성능을 확인할 수 있었으나 저온영역 200 ℃에서 250 ℃까지는 상용 촉매보다 낮은 NOx 저감 성능을 보였다. 따라서 폐 RHDS 촉매를 재생처리 한 후 분말로 메탈 코로게이트 지지체에 워시코팅한 촉매는 상용 SCR 촉매로서 이용 가능함을 확인하였다.

태양열에너지 시스템용 부동액 농도 제어 장치의 개발 (Development of Antifreeze Concentration Control device for Solar Heat Energy System)

  • 서충길;원종운
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 화석연료를 사용하는 내연기관에서 배출되는 가스는 환경오염, 지구온난화와 인체에 유해하여 많은 사회적인 문제를 야기시키고 있다. 최근에는 신재생에너지의 수요가 증가하고 있으며, 정부의 정책적인 지원과 연구개발 또한 활발하다. 가정에서 많이 사용되는 태양열에너지 시스템의 집열부는 열매체로 프로필렌글리콜 부동액이 물과 50% 고정된 값으로 혼합되어 영하온도에서도 집열부에 열을 전달한다. 그러나 집열부 내의 열매체에 누수가 발생되면 태양열시스템 특성상 보충수를 태양열 집열부에 공급하는데, 이로 인하여 보충수 내의 급수로 인하여 부동액 농도가 낮아지게 된다. 이에 따라 태양열 집열부위의 온도가 저하되어 동파를 야기하게 되는데 태양열에너지 시스템 정비 보수를 위해서 비용 부담이 증가하여 많은 문제점을 증가시킨다. 이 연구는 태양열에너지 시스템에 발생되는 동파 방지를 위하여 온도 저하에 따라 자동으로 부동액 농도를 제어가능한 장치를 개발하는 것이다. 물 성분이 프로필렌글리콜보다 전기전도도가 크며, 온도가 저온으로 내려갈수록 저항값이 증가하였다. 프로필렌글리콜 농도 제어 목표값 40, 50 및 60% 값은 39.6, 50.7 및 60.1%의 프로필렌글리콜 농도값으로 보정을 통하여 제어를 해야 한다.

자생 숙은노루오줌의 종자발아에 미치는 환경조건과 화학적 처리의 영향 (Effect of Environmental Conditions and Chemical Treatments on Seed Germination of Astilbe koreana (Kom.) Nakai)

  • 장보국;조주성;이철희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.235-240
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    • 2016
  • 본 연구는 절화, 관상 및 의약소재로 이용가치가 높은 자생 숙은노루오줌의 종자 번식법을 개발하고자 수행되었다. 연구에 사용된 종자는 크기가 0.62×2.22 ㎜이며, 1,000립중은 40.5 ㎎으로 조사되었다. 종자의 기간별 수분흡수율을 조사한 결과, 2.57%였던 수분함량이 침지처리 24시간 만에 29.8%로 증가하였으며, 종피의 팽창이 관찰되었다. 숙은노루오줌의 종자는 저온요구성 광발아성으로 15℃, 명조건에서 최종발아율(40.8%)이 가장 높았으며, 발아상의 온도가 높아질수록 발아율은 낮아졌다. 암조건에서는 어느 온도조건에서도 전혀 발아되지 않았다. 종자에 생장조절제 및 무기염류를 처리한 결과, KNO3는 농도에 관계없이 무처리구에 비해 우수한 발아촉진 효과를 나타내었다. 특히 KNO3 20 mM 처리구에서 최종발아율(77.8%)과 발아세(96.1%)가 향상되었으며, 평균발아소요일수(11.3일)와 T50 (6.5일)도 효과적으로 단축시킬 수 있었다.

비정질 $Fe_{78}Si_{9}B_{13}$ 합금의 구조와 자성 연구 (Structural Analysis and Magnctic Propcrics of Amorphous $Fe_{78}Si_{9}B_{13}$ Alloy)

  • 이희복;송인명;유성초;임우영
    • 한국자기학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.179-184
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    • 1993
  • 비정질 합금 $Fe_{78}Si_{9}B_{13}$의 구조를 X-선 회절상을 분석하여 구하였다. 계산된 동경분포함수(RDF)의 첫번째 peak는 최인접 원자의 분포를 나타내는 것으로 Gaussian 함수형태를 나타낸다. 구조분석에서 본 시료의 최인접 원자배위수는 13.5이고, 최인접 원자간 평균거리 $r_{0}$$2.595{\AA}$, 인접원자들의 분포를 나타내는 Gaussian 함수의 변수 ${\delta}r$$0.27{\AA}$이다. 저온에서의 포화자화의 온도 의존성은 spin 파로 설명할 수 있으며, 이 때에 계산된 spin파 stiffness 상수는 $117.8\;meV\;{\AA}^2$ 이다. 또한, 포화자화의 온도 의존성을 Handrich의 분자장 이론식과 맞추어 얻은 변수는 각각 S=1/2 일때 ${\Delta}=0.32$이고, S=1 일때 ${\Delta}=0.23$으로 이론식과 실험결과가 전체적으로 잘 일치한다. 구조분석 결과와 분자장 이론식에서 구한 변수를 활용하여 spin파 stiffness 상수를 계산할 수 있으며, 이로써 구한 값은 S=1/2일때 $149\;meV\;{\AA}^2$ 이고, S=1 일 때 $138\;meV\;{\AA}^2$ 이다. 또한, 평균 교환결합상수 J($r_{0}$)는 S=1/2일때 17.9 meV이고, S=1일때는 J($r_{0}$)는 6.7 meV 으로 추정된다.

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온주 밀감의 껍질로부터 정유의 분리 및 분석 (Analysis of Essential Oils from the Peel of Mandarine (Citrus unshiu Marc. Var. Okitsu))

  • 김유경;현승원;고영환
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.1178-1183
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    • 1999
  • 제주도산 흥진조생 온주 밀감의 껍질 중에 함유된 정유의 분리 수율 및 성분을 조사하였다. 증류법, 저온압착법 그리고 용매추출법으로 온주 밀감의 껍질로 부터 정유를 분리하여, 각 방법에 따른 수율을 조사 비교한 결과, 증류법을 이용했을 때에 1.14%(w/w)로 가장 높았으며, 정유의 비중은 $0.8409{\sim}0.8530$이었다. 정유 중에서 검출된 성분 수는 $51{\sim}107$개, 그리고 주요 성분인 d-limonene 함량은 $47.6{\sim}68.6%$ (relative peak area, RPA)로 분리 방법에 따라 다소 차이가 있었다. 감귤의 성숙단계별로 시료를 채취하며 분석한 결과, 완숙기에 이르렀을 때 과피의 두께는 2mm 내외, 과피율을 약 17%(w/w)에 상당하였다. 정유의 수율은 감귤이 완숙되기 직전인 9월에 최대치를 나타내었고, 그 이후 약간 감소하는 경향을 보였으나. 습윤 과피중량 기준으로 1%(w/w) 이상의 수준을 유지하였다. 이는 정유 함유량이 완숙되기 직전에 가장 많으며, 껍질중에는 적어도 1%(w/w) 이상의 정유가 함유되어 있음을 나타낸다. 정유의 주요 구성분인 d-limonene 함량은 과실이 성숙함에 따라 점차 증가하여 최고68.69%(RPA)에 도달하였다. 그이외에 ${\gamma}-terpinene,\;{\beta}-elemene$, farnesene, hexadecanoic acid, ${\alpha}-pinene,\/{\beta}-myrcene$ 그리고 linalool이 각각 7.75, 2.96, 2.29, 1.76, 1.63, 1.56, 1.46%(RPA)씩 차지하고 있는 것으로 나타났다.

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저식염 오징어 젓갈의 숙성 중 품질변화 및 최적 유통기한 설정 (Quality Changes in Low-Salted Squid Jeot-gal during Fermentation and Determination of Shelf-life)

  • 이경국;김상무
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.687-694
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    • 2012
  • 본 연구는 저식염 오징어 젓갈에 대한 과학적 자료를 제공함과 동시에 전통수산발효식품 소비의 확산에 기여하기 위하여 염 농도에 따른 발효기간별 품질특성 측정, 발효최적조건, 유통기한 설정 및 발효최적조건에서 제조한 저식염 오징어 젓갈의 생리활성 등을 연구하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 숙성온도가 증가할수록 pH는 급격히 감소하였으며, 기간에 따라 대조구인 10% 젓갈의 pH 변화는 거의 없는 반면 3 및 5% 첨가군은 급격히 감소하였으나 pH 5 이하에서는 서서히 감소하였다. 아미노질소와 휘발성염기 질소 또한 발효온도가 증가할수록 각각의 함량이 급격히 증가하였으며 식염의 농도가 낮을수록 휘발성 염기질소의 함량은 증가하였다. 아미노질소의 함량이 최고치가 되는 시점을 최적발효조건 지표로 산출하였으며 그 결과 $-1^{\circ}C$에서 저장한 염 농도 3% 젓갈일 때 41일의 최적발효기한을 나타내었다. 저식염 오징어 젓갈의 냉수 및 에탄올 추출물의 항산화 활성, 항당뇨 및 항대장암은 뚜렷한 활성을 보이지 않았으며, 일반성분 함량은 식염과 부재료 첨가로 수분과 회분의 함량에 변화를 보였지만 그 이후 저온저장 하는 기간 동안에는 일정하게 유지되다. 구성아미노산 및 유리아미노산은 glycine, arginine, alanine 및 glutamic acid 등의 함량이 절반 이상을 차지함으로써 맛에서 우수하였고, 관능검사결과는 시중에서 판매하고 있는 젓갈과 비교했을 때 큰 차이를 보이지 않았다. 이상의 결과를 고려할 때 염 농도 3% 젓갈을 $-1^{\circ}C$에서 제조, 숙성시킨다면 최근 소비자의 건강상 기호패턴의 변화에 부응시킴과 동시에 전통 수산발효식품의 보급 및 소비 확산에 기여할 수 있을 것이라 판단된다.

적층액츄에이터형 초음파 노즐을 이용한 경유분사 시스템의 구동특성 (Driving Properties of Diesel Injection System using the Multilayer Actuator Structured-ultrasonic Nozzle)

  • 김도형;김화수;강진희;이유형;황락훈;류주현;홍재일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.174-174
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    • 2008
  • 초음파를 이용하여 액체 연료를 분사하면 균일한 입경과 미립화가 우수하며 에너지 절약과 공해방지등을 할 수 있다. 또한 유속과 유량에 관계없이 이용할 수 있어 반도체 분야의 웨이퍼와 평판 표시기상에 사진 석판용 화학물질의 균일도포 컴퓨터 하드 디스크의 광택제 도포등에 사용할 수 있다. 이처럼 초저의 유출 용량을 요구하는 모든 공정 및 액체연료의 분사가 요구되는 모든 산업에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 현제까지 주로 사용되고 있는 초음파노즐의 액츄에이터는 단판액츄에이터형로 높은 교류전압을 인가해주어야 하는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 해결하기 위해 적층액츄에이터형을 사용하여 초음파 노즐 구동하면 낮은 교류 입력전압에서도 단판액츄에이터형 초음파 노즐과 같은 특성을 가질 수 있다. 또한 초음파 노즐의 구동시 기계적인 진동을 이용하므로 많은 열을 발생시켜 노즐의 온도가 상승하여 세라믹 액츄에이터에도 그 영향을 미치게 되어 열적 열화 현상이 일어날 수 있기에 높은 큐리온도를 가지는 액츄에이터가 필요하다. 본 실험에서는 $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.02}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.12}(Zr_{0.50}Ti_{0.50})_{0.86}O_3$ 조성을 사용하여 $900^{\circ}C$의 저온에서 액상 소결하여 적층혈액츄에이터를 제작하였으며 압전 및 유전 특성을 조사하였다. 제작된 초음파노즐을 구동하기 위해서는 약 36kHz의 30V이상의 교류입력전압 할 수 있는 구동회로가 필요로 한다. 압전액츄에이터의 구동을 위해서는 정확한 정현파 입력이 필요 없다. 압전액츄에이터의 특성상 유사 정현파 입력 만으로도 임피던스 매칭이 이루어지기 때문에 설계가 쉽고 간편한 Push-Pull 방식을 이용한 PWM인버터를 사용하였고 인버터의 출력 주파수를 34~38kHz까지 가변 할 수 있게 설계하였다. 제작된 적층액츄에이터형 초음파 노즐을 PWM인버터로 실제 액체 연료인 경유를 분사하였을 때의 액츄에이터의 온도 변화에 따른 공진주파수와 온도 의존성, 전기적 특성을 조사하고 미립화 분사되는 경유의 미립자 크기 및 최대 분사량을 조사 하였다.

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관 내부 냉매비등이 있는 수직관 외부 얼음 형성 연구 (Ice Formation on the Outer Surface of a Vertical Tube with Inside Refrigerant Boiling)

  • ;이근식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권2호
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    • pp.129-135
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    • 2011
  • 얼음 제조와 잠열 저장 등에서 수직관 내부를 저온의 냉매를 흘려, 관 외부의 물을 얼리는 과정에서 내부 냉매의 비등열저항과 외부 얼음열저항이 얼음형성에 미치는 영향에 대하여 조사되었다. 상변화 및 비등 열전달 관계식들이 도입되어 얼음두께와 관련변수들이 해석되었으며, 작동유체로는 냉매 22 와 냉매 134a가 사용되었다. 이들의 건도는 0-0.8 범위이다. 해석결과, 최초 약 30 분까지는 내부냉매의 대류저항이 얼음의 전도저항에 비하여 높으나, 그 이후 얼음의 두께 증가에 따른 얼음전도저항의 현저한 증가로 인하여 냉매에 공급되는 열플럭스가 감소되므로 냉매 측 건도와 비등 및 대류열전달계수도 현저히 감소함을 알 수 있었다. 냉매 22 는 대류열전달계수가 냉매 134a 보다 높아서 단위 면적 당 더 많은 얼음을 생성할 수 있음을 알 수 있었다.

농산물산지유통센터 작업장의 냉방 설계를 위한 CFD 시뮬레이션 적용 (Application of CFD Simulation to Cooling System Design of Agricultural Products Processing Center Workplace)

  • 권진경;이성현;문종필;이수장;김경원
    • 생물환경조절학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.195-202
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    • 2010
  • 수집 농산물의 세척, 선별, 포장 작업 등이 이루어지는 APC 작업장은 하절기에 작업자들이 고온의 환경에 노출되므로 작업환경 개선을 위한 냉방공조가 요구되고 있다. 기존의 전체 냉방 공조방식은 과도한 유지비로 인한 운용상의 어려움이 발생하고 있으므로 설비비 및 운용비가 상대적으로 저렴한 시스템을 적용할 필요가 있다. 본 연구에서는 하절기 APC 작업공간의 효율적 냉방을 위한 냉방시스템 설계의 기초 연구로써 CFD를 기반으로 하여 양압식 및 음압식 팬 앤 패드 시스템과 국소냉방 시스템에 대해 열유동 수치해석을 수행하여 각각의 냉방효과를 예측하였다. 그 결과, 음압식 팬 앤 패드 시스템은 고온 외기의 과도한 유업으로 인해 패드 하류의 일부 영역을 제외한 대부분의 작업영역에서 상대적으로 고온의 온도 분포를 보였으며 기류의 유속분포 역시 낮게 나타나 APC 냉방시스템으로 부적합한 것으로 판단되었다. 양압식 팬 앤 패드 시스템은 직업장의 중심부 및 각 작업영역에 비교적 균일한 저온환경을 조성하나 작업자 위치별로 기류의 유속편차가 크게 나타났다. 국소냉방 시스템의 경우 각 작업자 위치의 상부에서 냉기류가 공급되는 방식이므로 팬 앤 패드 시스템에 비해 작업자 위치에서의 온도분포와 기류 유속분포가 상대적으로 균일하게 나타났다. 양압식 팬 앤 패드 시스템은 냉방기를 사용하는 기존의 공조방식에 비해 설비비 및 유지비가 저렴하나, 실제 APC 작업장의 냉방공조에 적용시에는 팬 소음, 고습환경이 선별기 등 장비에 미치는 영향, 용수공급 및 패드교체 등을 고려하여 보다 신중한 검토가 요구된다.