• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.14 no.5
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• pp.26-32
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• 2020

In this study, a facility was constructed to supply liquid nitrogen to simulate combustion instability in a liquid rocket combustor. The pressurization and supply performances were predicted and verified through different experiments. The liquid nitrogen supply system was composed of a pressurized supply system, and a dome regulator was used to adjust the pressure of the pressurant. A cavitation venturi was used to control the mass flow rate of liquid nitrogen. The condition of liquid nitrogen supply was a mass flow rate of 2.55 kg/s and the venturi inlet pressure was above 100 bar. Based on the initial experiment, it was observed that the predicted amount of the pressurant was not sufficiently supplied and the target pressure was not supplied due to a drop in tank pressure. Through the modification of the established facilities, the target mass flow rate was successfully supplied and the cryogenic liquid nitrogen supply facility was verified.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.15 no.2
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• pp.68-73
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• 2011

For the launch preparation of KSLV-I, gaseous nitrogen with various level of pressure and cryogenic liquid nitrogen are required. Nitrogen Supply System on launch complex has been developed to perform the production of high pressure gaseous nitrogen, the production of gaseous nitrogen with temperature of 273 ${\pm}$ 2K for protection purge of launch vehicle after loading of propellant and the supply of cryogenic liquid nitrogen for cooling of fuel (kerosene) and oxidizer (liquid oxygen). The operational instability of vaporizer mainly caused by its heat transfer characteristics which sensitively depends on the atmospheric conditions was removed by introducing parallel installation of two vaporizer and their switching operation. The developed Nitrogen Supply System carried out its function successfully in preparation of KSLV-I flight tests.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.752-757
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• 2010

For the launch preparation of KSLV-I, gaseous nitrogen with various level of pressure and cryogenic liquid nitrogen are required. Nitrogen Supply System on launch complex has been developed to perform the production of high pressure gaseous nitrogen, the production of gaseous nitrogen with temperature of $273{\pm}2K$ for protection purge of launch vehicle after loading of propellant and the supply of cryogenic liquid nitrogen for cooling of fuel (kerosene) and oxidizer (liquid oxygen). The operational instability of vaporizer mainly caused by its heat transfer characteristics which sensitively depends on the atmospheric conditions was removed by introducing parallel installation of two vaporizer and their switching operation. The developed Nitrogen Supply System carried out its function successfully in preparation of KSLV-I flight tests.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.9 no.3
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• pp.66-73
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• 2005

The pressurization system in a liquid rocket propulsion system provides a controlled gas pressure in the ullage space of the vehicle propellant tanks. It is advantage to employ a hot gas heat exchanger in the pressurization system to increase the specific volume of the pressurant and thereby reduce over-all system weight. A significant improvement in pressurization-system performance can be achieved, particularly in a cryogenic system, where the gas supply is stored inside the cryogenic propellant tank. In this study liquid nitrogen was used instead of liquid oxygen as a simulant. The temperature characteristic of cryogenic pressurant is very important to develop some components in pressurization system. Numerical modeling and test data were studied using SINDA/FLUINT Program and PTF(Propellant-feeding Test facility).

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.90-90
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• 2003

한국항공우주연구원은 액체추진기관 시스템을 이용한 3단형과학로켓(이하 KSR-III)을 국내 최초로 개발하여 비행시험을 수행하였다. 액체추진기관 로켓의 비행시험을 위해서는 이전의 고체 추진기관을 이용한 과학로켓 1, 2와는 달리 비행시험 조건에 부합하게 액체추진제 및 가압제 등을 공급하는 지상설비가 필요하다. 이에 한국항공우주연구원은 독자적으로 비행시험에 필요한 제반 설비를 갖춘 발사장을 구축하였다. KSR-III는 압축 헬륨가스(GHe)를 이용하여 연료(Jet A-1)와 산화제(LOx)를 가압하여 추력을 얻는 액체추진기관 시스템이다. 따라서 발사장에서의 지상공급설비는 유공압 설비와 발사시나리오에 따라 해당 부품을 제어하고 자료를 저장하는 제어/계측 설비 및 기타설비들로 구성되어 있다. 지상공급설비 중 유공압 설비는 LOx의 저장 및 기체 내 산화제 탱크의 충전을 위한 산화제 공급설비, Jet A-1의 저장 및 기체 내 연료 탱크의 충전을 위한 연료 공급 설비, 지상설비용 밸브구동 및 기체 내부 퍼지 등에 필요한 질소($N_2$)를 저장/공급하는 설비, 기체내부 밸브 구동 및 가압제로 사용되는 기체헬륨(He)을 저장/공급하는 설비들로 구성되어 있다. 이러한 구축된 공급설비는 기능시험, 연계시험 등의 각종 입증시험을 통해 그 성능을 검증한 후 단인증모델(SQTM)을 이용하여 발사 시나리오에 따른 추진제 공급능력을 입증한 후 KSR-III의 비행시험을 성공적으로 수행하였다. 수행된 연구결과는 향후 건설되어질 우주센터내의 발사장 기반설비 설계의 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.421-421
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• 2021

도시화, 산업화로 인해 하수처리장 유입하수 내 질소 농도가 증가하면서 그에 따른 부영양화 발생, 수생태계에 독성을 미치는 등의 악영향 또한 증가하게 되었다. 하수 내 고농도 질소를 처리하기 위해 1990년 초 연구가 시작되어 현재 보편적으로 사용되고 있는 생물학적 질소 제거 공정은 산소공급과 외부탄소원 보충 과정에서 상당한 비용이 소요된다. 이와 같은 문제점이 대두됨에 따라 고도의 질소 제거 공정이 요구되면서, 경제적으로 개선이 이루어져 기존의 질산화·탈질 공정보다 효율적인 혐기성 암모늄 산화 공정(ANaerobic AMMonium OXidation, ANAMMOX)이 제안되었다. ANAMMOX 공정은 혐기성 조건 아래 전자공여체와 전자수용체로써 암모니아성 질소와 아질산성 질소를 이용해 질소가스 형태로 질소를 제거하는 공정이다. 질산화·탈질 공정과 비교했을 때, 폭기과정에서의 산소요구량 감소, 외부탄소원 불필요, 질소 제거 과정 단축 등의 장점을 가진다. 본 연구는 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정의 적용 가능성을 확인하고, 암모니아성 질소대비 아질산성 질소 비율에 따른 Mainstream ANAMMOX 공정의 효율 비교를 통해 공정의 안정성과 높은 제거효율을 확보할 수 있는 NH₄⁺ 대비 NO₂^- 비율을 도출하는데 목적이 있다. 실험실 규모의 Mainstream ANAMMOX 반응조에 적용한 비율은 선행연구를 비롯한 화학양론식에서 제시된 비율을 바탕으로 산정하였다. 1.00부터 1.30의 전체적인 비율을 Initial과 Advanced 2개의 구간으로 나누어 운전한 결과, 각 구간의 NH₄⁺ 제거효율은 각각 58~86%, 94~99%였다. NH₄⁺ 대비 NO₂^- 비율이 증가함에 따라 공정의 안정성이 확보되고, NH₄⁺ 및 총질소(TN) 제거효율이 증가하는 경향이 나타났다. 본 연구의 결과는 수처리공정에서의 안정적인 ANAMMOX 공정 적용을 유도하고, ANAMMOX 공정의 성능개선을 도모하는 연구의 기초로 활용될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.151-152
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• 2007

ACP(Advanced Spent Fuel Conditioning Process)의 금속전환로에 $U_{3}O_{8}$을 공급하기 위하여 20 kgHM/batch의 $UO_{2}$ 펠릿(pellets)을 처리할 수 있는 공기산화로가 개발되고 있다. 그림 1은 산소농도 조절이 가능한 공기산화로이다. 공기산화로 이전의 공정인 슬리팅 장치에서 탈피복된 $UO_{2}$ 펠릿은 공기산화로로 운반되고, $500^{\circ}C$온도에서 공기를 공급하여 일정한 입도범위의 균질한 $U_{3}O_{8}$을 만든다. 그리고 다음공정의 금속전환장치로 이동된다. 본 논문에서는 모의연료의 산화에 대한 정확한 산소농도를 측정하고자 한다. 이를 위해서 갈바닉 센서와 지르코니움 센서가 사용되었고, 그 특성이 비교되었다. 14종의 금속 산화물이 혼합된 모의연료를 제조하여 산화실험이 수행되었으며, 시간변화에 따라 산소농도가 측정되었다. 산소농도 컨트롤러와 산소 센서를 사용한 공기산화로는 산소조절기에 의해 산소농도 100%까지 측정될 수 있다. 그림 2는 공기산화로의 산소농도를 조절할 수 있는 산소농도 측정시스템이다. 유량조절기(Mass Flow Controller)를 사용하여 질소와 산소의 혼합비를 변화시킬 수 있다. 또한 산소농도 측정시스템은 측정된 산소농도 값을 이용하여 $UO_{2}$의 산화시간을 계산하기 위하여 제작하였다. 산화시간 계산방법은 다음과 같다. 산소와 질소의 가스는 각각 40 L의 압력 봄베에 의해서 산소농도를 조절할 수 있는 공기산화로의 산소농도 측정시스템 안으로 유입된다. 유입된 산소와 질소의 배합은 컨트롤시스템 안에 있는 산소 유량조절기와 질소 유량 조절기를 사용하여 조절하며, 일정하게 혼합된 산소농도는 장치의 입구와 출구에서 산소 센서에 의해서 측정된다. 투입된 $UO_{2}$ 펠릿이 $500^{\circ}C$에서 반응하면서 공기산화로의 내부에 있는 산소농도가 감소된다. 이때 초기에 같았던 입력과 출력 농도가 시간의 흐름에 따라 감소되며, 펠릿이 완전히 산화됨과 동시에 출력 산소농도가 입력농도와 다시 같아질 때까지 소요된 구간이 산화시간이 된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.852-855
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• 2009

고압 미분탄 공급 기술은 건식 석탄가스화기 시스템의 안정적인 연속운전을 위한 핵심이 되는 기술로서, 본 연구에서는 스크류피더 방식 및 기류수송 방식의 pilot급 고압 미분탄 공급장치를 이용한 미분탄 공급량 제어 기술 개발을 진행하였다. 그리고, 일반적으로 dense phase 형태로 다량의 미분탄을 공급하는 기류수송 방식 고압 미분탄 공급장치에서 가스화기로 공급되는 미분탄의 공급량을 감소시키기 위하여 다공 chamber를 통하여 가압 질소를 공급할 경우, 차압이 증가함에 따라 미분탄의 공급량이 증가하기는 하지만 lean 또는 medium phase 형태로 미분탄 공급량 제어가 가능함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.27 no.3
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• pp.302-308
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• 2005

Nitrate is one of common contaminants frequently found in the bank filtrate. Biological autotrophic denitrification into permeable reactive barrier(PRB) system to reduce nitrate concentration in bank filtrate was implanted. The objectives of research are to investigate effect of inoculation, to evaluate alternative alkalinity sources, and to determine effect of hydraulic characteristics, such as retention time, flow rate on the performance of semi-pilot PRB system. Semi-pilot scale biological PRB system was installed using elemental sulfur and limestone/oyster shell as reactive materials near Nakdong River in Kyoungnam province, Korea. Nitrate concentration in bank filtrate was reduced by indigenous microorganisms in oyster shell as welt as by inoculating microorganisms isolated from the sludge of an anaerobic digester in a wastewater treatment plant. Oyster shell as well as limestone can be used as an alkalinity source. However, oyster shell resulted in suspended solids of effluent. As the flow rate in the system increased from 66 to 132 mL/min and accordingly the residence time decreased from 15 to 7.5 hours, nitrate concentration in effluent increased and nitrate removal efficiencies decreased from 75 to 58% at the fixed thickness of 80 cm of PRB.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.30 no.8 s.114
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• pp.721-727
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• 2006

Ammoniac nitrogen excretion is not able to be removed in ocean fish farm. It is the reason for fish being dead in large quantities or declining feeding activity that ammoniac nitrogen is not removed efficiently in ocean fish farm. Because of declining with feeding activity, it is true that feed is wasted for the present. To solve this problem, NH3, one of environment factors in ocean fish farm, monitoring system is suggested to be formed in this paper.