• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.34-42
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• 2014

본 연구에서는 $CH_4$ 및 $C_3H_8$ 연료의 컵버너 비예혼합화염에서 Swing, Rotation, Lifted 및 Blow-out과 같은 화염 불안정성을 발생시키는 불활성기체($N_2$, Ar, $CO_2$ 및 He)의 농도를 측정하였으며, 소화기준(즉, 화염날림 또는 화염불안정성 개시)에 따른 소화농도의 정량적 차이를 검토하였다. 소화농도의 차이는 부상화염의 발생 그리고 낮은 소화성능의 불활성기체일수록 증가됨을 확인하였다. 소화기준에 따른 소화농도의 최대 차이는 $C_3H_8$-air 비예혼합화염의 최대 연료유속의 조건(1.3 cm/s)에서 약 35%이다. 또한 화염 불안정성의 개시를 기준으로 측정된 소화농도는 정확한 그리고 경제적 설계 농도의 관점에서 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.588-597
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• 2016

본 연구는 유기성폐기물의 혼합슬러지를 개량형 단상 혐기성 소화공정에서 각각의 혼합비율에 따른 바이오가스 생산효율 향상에 관한 연구로, 연구에 사용된 유기성폐기물의 종류는 하수 생슬러지, 음폐수 및 가축분뇨이다. BMP test를 통해 잠재적 메탄발생량을 확인한 결과 단일시료의 경우 가축분뇨가 $1.55m^3CN4/kgVS$로 가장 높게 평가되었고, 혼합시료(생슬러지, 음폐수, 가축분뇨)의 경우는 각각의 비율을 50% : 30% : 20%로 하였을 때 $0.43m^3CN4/kgVS$로 가장 높게 나타났다. 반면 실증플랜트에서 혼합슬러지 최적 혼합비율은 생슬러지(68.5) : 음폐수(18.0) : 가축분뇨(13.5)로 나타나 BMP test와 다소 상이한 결과를 보였다. 이는 혼합슬러지 성상변화와 체류시간 등 소화조 운전조건 변화에 기인한 결과로 판단되며, 단상 혐기성 소화조의 바이오가스 생산량이 $2,514m^3/d$, 메탄함량 62.8%로 조사되어 설계능력인 바이오가스 생산량 $2,319m^3/d$ 기준으로 볼 때 최대성능을 발휘하는 것으로 평가되었다. 아울러 본 연구를 통해 혐기성 소화방식에 있어 소화조의 안정적인 운영과 소화효율 측면에서 고효율 방식인 2상 소화방식을 도입하는 것이 유리하나 기존의 단상 소화방식에 있어서도 소화효율 개선 및 성능향상이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.30-37
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• 2013

본 연구는 가연성탱크 화재발생시 하나의 포 비례혼합기에서 분기헤더를 거쳐 다수의 소화지역 분기방식 포 소화설비의 분기헤더에서 저장탱크 하단부 입상관 까지의 포수용액 배관단면적 감소에 따른 통과유량 감소로 혼합비가 허용범위를 벗어날 때 적정농도의 포수용액 방출에 효과적인 방법을 확보하는데 궁극적인 목적이 있다. 이를 위해 기설치 포 소화설비의 유량변동에 따른 혼합비 변동원인 분석 및 일정혼합비 보상방법을 찾아보고, 포 비례혼합기 벤츄리 폼챔버 오리피스 및 미터링 오리피스 교체실험을 통해 원액흡입배관 단면적을 확장시킬 수 있는 미터링 오리피스 교체실험이 포 소화설비 혼합비 개선에 가장 효과적인 방안임을 입증하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.506-509
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• 2011

압축공기 포는 공기포혼합기를 사용하여 약제와 물 그리고 압축공기를 혼합하여 방출하는 방식으로, 물의 확보가 곤란한 장소라도 소화 효율을 높이는 시스템으로서 주목되고 있으며, 현재 해외 선진국에서는 이미 개발되어 상용화 되어있다. 본 연구에서는 국제적 기준에 따른 압축공기포소화설비의 성능평가시험을 위해 미국, 캐나다 등에서 채택한 UL-162 시험방법을 적용하여 시험을 수행하였으며, 그 결과 기존의 포소화시스템과 압축공기포소화시스템의 성능비교시험을 통해 압축공기포가 기존의 포소화방식 보다 소화성능이 우수한 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제10권1호
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• pp.96-101
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• 2002

본 연구는 최적의 소화환경 하에서 하수슬러지에 순응된 고온 및 중온 식종균을 이용하여 음식물쓰레기와 하수슬러지를 다양한 비율로 섞어 회분식 혼합소화하여 최대 메탄생성 및 메탄생성율(MPR)에 관하여 고찰하였다. 고온과 중온조건에서 모두 음식물쓰레기의 투입분율과 농도의 증가에 따라 BMP수치가 높아지는 경향을 보였으나 40% 이상의 음식물쓰레기 투입은 lag-phase 의 장기화가 예상되었다. 누적메탄생성그래프의 비선형 회귀분석결과 40%의 음식물쓰레기 투입분율에서 가장 높은 메탄생성 속도를 보였으며 50% 이상의 음식물쓰레기 투입은 메탄생성율 증가에 유리하지 못하였다. 고온조건에서의 흔합소화는 기질농도가, 중온조건에서는 기질의 농도와 음식물쓰레기 투입분율 모두가 메탄생성을 좌우하는 중요인자로 판단되었다. 흔합소화의 상승효과는 C/N 비로 대변되는 nutrient balance와 음식물쓰레기의 투입에 의한 전체 혼합기질의 가수분해 동역학적 상수값의 증가 때문으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제11권3호
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• pp.7-12
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• 2007

할론 1301과 같은 바람직한 물성을 갖고 있는 새로운 소화약제를 찾고자 하는 노력은 아직까지 이렇다 할 성공을 거두지 못했다. 대체 가스계 소화약제 개발을 위한 하나의 접근방법으로 최근 주목을 받고 있는 이성분계 복합가스계소화약제를 연구하기 위해서는 불활성기체에 기존 가스계소화약제를 혼합하여 여러 조성에 대해 소화농도를 결정해야 하는데 이러한 과정은 많은 비용과 시간을 필요로 한다. 본 연구에서는 질소를 기본으로 HFC 125와 HFC 227ea를 각각 혼합하여 혼합물의 소화약제의 농도를 농도비를 달리하며 컵버너 방법을 이용하여 측정하였다. 복합소화약제의 각각의 소화농도는 HFC 가스계소화약제의 농도가 증가함에 따라 모두 낮아지는(즉 소화력이 향상되는) 경향을 보였는데, 이론적으로 계산된 값과의 일치도도 높았으며, 소화효과 측면에서 질소와의 상승효과를 나타내었다. 본 연구에서 검증된 이성부계 소화약제의 물리 화학적 소화효과의 모델링을 통해 소화농도를 추정하는 방식은 이성분계 복합가스계 소화약제의 전체 성능예측에 필요한 실험 횟수를 줄이는데 도움이 될 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권9호
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• pp.13-18
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• 2014

분뇨/정화조슬러지와 음식물폐기물의 병합소화 특성을 확인하기 위하여 BMP 테스트를 실시하였다. 생슬러지, 잉여슬러지, 소화슬러지, 분뇨/정화조슬러지(1:1의 비율로 조성), 음식물폐기물(음식물 파쇄물과 희석수의 비=1:1) 및 혼합슬러지의 6개의 슬러지를 대상으로 30일간 실험을 진행하였다. 바이오가스 발생은 초기 2일 이후부터 활발히 시작되어 2주 동안 지속되는 것을 알 수 있었으며 일정 시간이 경과한 후에는 발생량이 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 특히 7~8일 사이에 가스발생량이 최대값을 보였으며, Modified Gompertz model을 이용한 생슬러지, 잉여슬러지, 소화슬러지, 분뇨/정화조슬러지, 음식물폐기물 및 혼합슬러지의 단위메탄생산량은 각각 64.63, 67.49, 66.45, 72.44, 107.85, 46.71 mL $CH_4/g$ VS로 나타났다. 혼합슬러지의 지체성장기간은 1.88 day이었으며, 최대메탄생산속도는 80.4 mL/day로 나타났다. 따라서 메탄생성퍼텐셜을 높이기 위해서는 하수처리장의 혐기성 소화조에 투입되는 음식물폐기물의 혼합비를 조절함으로써 빈부하 문제 해결과 동시에 소화조의 안정적인 운전을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제21권4호
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• pp.50-61
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• 2013

교내 식당에서 분리 수거된 음식물류 폐기물에서 재생 에너지인 메탄가스를 생산하기 위해 혐기성 소화시스템에 대한 연구가 수행되었다. 1차 실험에서 침출수 인발/반송도 없고 혼합도 없는, 침출수 인발/반송은 없고 혼합이 있는, 침출수 인발/반송은 있고 혼합이 없는, 그리고 침출수 인발/반송은 있고 혼합이 있는 4개의 혐기성 시스템에서 침출수 인발/반송은 있고 혼합이 없는 시스템에서 가스발생이 가장 많은 것으로 나타났다. 반응조 혼합이 없고 침출수 인발/반송이 수행되는 시스템에서는 침출수의 반응조 내 침출수 유출속도가 빠른 경우에 혐기성 반응이 활발히 일어난 것으로 관찰되었다. 가스수집기 무게가 1kg이고 음식물류 폐기물 C/N비가 10이상이 되는 경우 혐기성 반응조의 가스가 소모되어 가스수집기에 부압이 걸리는 것이 관찰되었는데, 이에 대한 원인을 밝히는 것이 음식물류 폐기물에서 재생에너지를 회수하는데 필수적이다.

• 농업과학연구
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• 제28권1호
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• pp.27-32
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• 2001

본 연구에서는 타피오카 주정박에 인삼박을 혼합하여 사일리지를 제조하였을 때, 사일리지의 품질 (시험 I)과 건물 섭취량 및 소화율 (시험 II)에 미치는 영향을 조사하였다. 사일리지 조제시 수분함량을 낮추기 위하여 소맥피를 10% 수준으로 첨가하였으며, 인삼박의 혼합비율은 원물기준으로 0, 15 및 30% 수준 (3 처리)으로 하였다. 처리당 5반복으로 20kg 씩 비닐백에 넣고 공기를 배제하여 포장한 후 $20{\sim}25^{\circ}C$에서 30일간 숙성시켜 공시하였다. 시험 II의 소화 시험에서는 10개월령의 재래산양 수컷 12두 (평균체중 14 kg)를 공시하여서 처리당 4반복이 되게 하였다. 7일 동안의 적응기간을 거친 후, 5일간 소화율을 조사하였던 바, 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 인삼박의 혼합 비율이 증가함에 따라 조단백질, NDF 및 ADF의 양이 증가하는 경향을 나타내었으며, 특히 인삼박 30% 첨가구는 인상박 무첨가구와 인삼박 15% 침가구에 비하여 유의하게 높은 결과를 나타내었다 (P<0.05). 그리고 조지방 함량과 hemicellulose 함량은 처리구간에 유의한 차이가 인정되지 않았다. 2. pH는 인삼박을 혼합하므로서 유의하게 감소하였으며, 인삼박 처리구간에 는 유의한 차이가 인정되지 않았다. 젖산 함량은 인삼박 혼합비율이 증가함에 따라 유의하게 많아졌으며(P<0.05), 총산도 인삼박 첨가구가 무첨가구에 비하여 유의하게 많은 결과를 나타냈다. 초산은 인삼박 30% 첨가구가 유의하게 적었다. 한편 낙산은 인삼박 첨가구가 무첨가구에 비하여 유의하게 적었다(P<0.05). 3. 사일리지의 섭취량은 인삼박 첨가구가 무첨가구 보다 유의하게 많았다. 건물 소화율은 인삼박을 많이 혼합할수록 증가하였다. 위의 결과로 볼 때 주정박에 인삼박을 혼합하여 사일리지를 조제하는 것은 주정박 만으로 조제할 때 보다 더 좋은 품질의 사일리지를 만들 수 있으며, 기타 유사 재료에 대해서도 광범위한 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.895-902
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• 2011

혐기성소화에서 원료로 가축분뇨와 음식물 쓰레기의 혼합비에 따른 유기물 제거율은 60:40에서 총고형물 (TS) 및 휘발성고형물 (VS)이 각각 약 80%로 가장 높은 제거효율을 보였다. 통합소화에 의한 누적가스발생량을 비교하였을 때에도 가축분뇨 60%와 음식물 쓰레기 40%를 투입한 처리 (60:40)에서 가장 많은 가스 발생량을 나타내었다. 그러나 통합소화액의 염분함량을 고려할 때 가축분뇨 0.1%, 음식물 쓰레기 0.6%의 염분을 함유한 원료를 대상으로 혼합비율을 달리하여 투입하였을 때 음식물 쓰레기 100% 투입의 경우에 소화액의 염분함량은 0.45%, 음식물 쓰레기 60%와 가축분뇨 40% 투입에서 0.32, 음식물쓰레기 40%와 가축분뇨 60% 투입에서 0.27%, 음식물 쓰레기 20%와 가축분뇨 80% 투입에서 0.21로 나타났다. 따라서 본 연구결과를 토대로 하여 가축분뇨와 음식물 쓰레기를 통합소화하고 소화액을 액비로 농경지에 안정적으로 사용하기 위해서는 음식물 쓰레기의 투입 한계비율은 30%이하가 적정 하다고 판단할 수 있었다. 하지만 통합 소화액을 액비로서 농경지에 지속적으로 사용 가능하게 하기 위해서는 원료별, 발생원별로 너무 다양한 음식물 쓰레기의 염분함량에 대한 조사와 더불어 통합소화를 위한 적정 혼합비율 설정 및 토양 및 작물 재배를 통한 검증이 이루어져야 할 것으로 생각된다.