• 한국생산제조학회지
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• 제19권2호
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• pp.230-234
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• 2010

Hydrox gas which is the mixed gas of hydrogen and oxygen gained fromwater electrolysis is one of the new clean energy sources and thus is researched and commercialized actively. Especially, it can be replaced the fossil energy and shows the better quality compared to the conventional energy such as LPG or acetylene gas. The mixed gas of hydrogen and oxygen is gained from water electrolysis reaction. It has constant volume ratio 2:1 of hydrogen and oxygen, and it is used as a source of thermal energy by combustion reaction. Further, hydrox gas is nearly a mixed ideal gas combusting itself completely and its combustion shows anunique characteristics of implosion. In this study, temperature rise effects on hydrox gas content through mixed combustion test of kerosene and hydrox gas and LPG and hydrox gas are investigated. it is also confirmed that economy of mixed combustion of hydrox gas as effective energy is fairly probable.

• 청정기술
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• 제28권3호
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• pp.238-248
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• 2022

세계는 탄소 중립 사회로의 전환을 추진하고 있으며, 탄화수소계 연료를 수소로 대체함으로써 탄소 중립에 대한 기여를 기대할 수 있다. 하지만 수소 연소에 따른 질소산화물을 제어하기 위한 기술이 필요하며, 무화염 연소 기술이 하나의 대안이 될 수 있다. 본 연구는 수소 함량 및 배가스 재순환율에 따른 메탄-수소 연료의 연소 및 반응 특성을 분석하기 위해 Chemkin 기반의 1차원 대향류 확산화염 모델을 이용하여 해석을 수행하였다. 메탄 연소시 재순환율이 2에서 3으로 증가할 때 열방출의 흡열 구간이 없고 최대 열방출률 영역이 하나로 병합되는 무화염 연소가 달성되었다. 재순환율 3의 수소 전소 시 열방출 측면에서 무화염 연소가 달성되었으나, 화염 구조의 측면에서는 무화염 연소 달성 여부의 판단이 어렵다. 하지만 NO 생성량은 메탄 무화염 연소와 비교하여 유사한 수준으로 예측되었기에 수소 무화염 연소를 규정하기 위해서는 화염 구조, 열방출, NOx 생성에 대한 복합적인 고려가 필요하다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권12호
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• pp.963-969
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• 2014

본 연구는 고회분탄의 최적화된 연소 조건을 알아보기 위해 회분 함량이 각기 다른 네 종류 석탄의 연소시 배출되는 NOx및 미연분 특성을 알아보았다. 실험은 DTF(Drop Tube Furnace)를 통해서 다양한 입자크기조건 및 공기다단방식을 도입하여 수행하였다. 결과로 회분의 함량이 증가할수록 미연분이 증가하며, 입자크기가 증대될수록 미연분에 대한 회분의 영향이 명확해짐을 확인하였다. 또한, 회분의 함량이 증가할수록 Char-NOx가 감소하며, 입자크기가 감소할수록 NOx의 배출이 감소하는 것을 확인하였다. 본 연구는 고회분탄의 NOx를 저감하는 방법으로 공기다단방식의 적용을 제안하며 전단 연소 영역의 공기과잉률 변화를 통한 최적화된 연소조건을 제시하였다.

• 청정기술
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• 제25권4호
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• pp.331-335
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• 2019

전 세계적으로 환경오염에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이를 해결하기 위한 기술개발 또한 활발하게 이루어지고 있다. 특히 열을 사용하는 분야에서는 연소로 인해 대기환경 오염물질이 많이 발생하고 있는 상황이다. 연소 촉매는 완전 연소와 연소온도를 낮춰 NOx와 CO를 줄이는 기술이다. 기존 연소 촉매는 귀금속 촉매를 사용하여 값이 비싸고 합성공정이 복잡하다. 본 연구는 요소를 이용하여 고온 연소촉매인 헥사알루미네이트를 제조하였으며, 합성시간에 따른 물성을 조사하였다. 그리고 이 촉매를 이용하여 연소 성능 및 특성을 평가하였다. 온도가 증가하면서 변화하는 메탄 전환율은 두 가지 패턴으로 나타났다. 1 h, 9 h, 12 h의 전환율이 비슷하게 나타났고, 3 h, 6 h의 전환율이 유사한 패턴을 나타내었다. 합성시간이 6 h에서 9 h으로 증가하면서 메탄 연소 성능이 급격하게 증가하였으며, T50이 되는 온도는 약 745 ℃로 나타났다. 9 h 합성된 연소촉매의 성능이 가장 우수하게 나타났으며, 이 연소촉매의 NOx 배출은 없었고, CO의 최대 배출량은 72 ppm으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제27권3호
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• pp.247-254
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• 2021

본 연구에서는 폐 2,4,6-트리나이트로톨루엔(2, 4, 6-trinitrotoluene, TNT)의 친환경 연소처리 공정을 개발하고, 이를 이용한 연소조건 최적화를 통한 연소 잔유물 중 유기물 최소화에 대한 기초연구의 데이터를 제시하였다. TNT는 자체적으로 완전연소가 어려운 물질로 외부에서 열을 가해주는 조건인 버너의 가열시간 변화, 추진제(가연물)와 혼합하여 소각, 연소 후 잔유물에 대한 2차 고온처리의 방법으로 실시하였다. 실험결과 잔유물 내 유기물 함량 감소를 확인하였으며, 각 방법별 최소 7 ~ 10%의 유기물 함량을 나타내었다. 최적의 연소시간 조건에서 폐TNT의 연소 잔유물 중 유기물 함량은 1차 소각로만 사용한 경우 9% 수준을 보였으며, 동시에 폐가스의 환경친화성도 폐가스 실시간 분석에서 확인 되었다. 1차 소각이후 소각 잔유물을 외부의 전기로를 이용하여 추가적으로 고온처리 처리할 경우 유기물 함량을 2% 정도 추가적으로 감소시킬 수 있었다. 추진제가 포함된 연소공정에서는 추진제 함량에 따른 잔유물 중 유기물의 함량 감소가 가능함이 나타나 다양한 TNT 폐기물을 처리할 수 있음을 알 수 있었다. 폐기물관리법에서 소각 후 잔유물 내 유기물 함량 15% 미만을 충족하는 수치이다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3270-3275
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• 2007

DME (Dimethyl Ether, $CH_3OCH_3$) has highly attracted attention as an alternative fuel for transportation, power generation and LPG substitute owing to its easy transportation and cleanliness. This study was conducted to verify the combustion performance and to identify potential problems when DME is fuelled to a gas turbine. GE7EA gas turbine of Pyong-Tak power plant was selected as a target to apply the DME. Combustion tests were conducted by comparing DME with methane, which is a major component of natural gas, in terms of combustion instability, $NO_X$ and CO emissions, and the outlet temperature of the combustion chamber. The results of the performance tests show that DME is very clean but has a low combustion efficiency in low load condition. From the results of the fuel nozzle temperature we have ascertained that DME is easy to flash back, and this property should be considered when operating a gas turbine and retrofitting a burner.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.53-59
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• 2015

본 연구에서는 발전소의 혼합연료로서 바이오매스인 호두껍질(Walnut Shell)에 대한 연소특성을 조사하기 위하여 열중량 분석기(TGA)와 분류층 반응기(DTR)를 이용하여 실험을 수행하였다. 바이오매스 WS는 기존 석탄과 비교하여 낮은 온도 영역에서 활발한 연소반응을 보였고, 활성화 에너지 또한 낮은 값을 가짐으로써 연소반응속도가 더욱 증가함을 확인할 수 있었다. 바이오매스 WS와 역청탄의 혼소에 있어서 고정층 분석에서는 혼소 영향이 선형적으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 그렇지만 분류층 반응기에서는 바이오매스 혼소율을 5%증가 시에는 UBC가 감소하다가 이후에 다시 UBC가 증가하는 Non-additive 현상을 확인할 수 있었다. 이는 바이오매스의 급격한 연소로 주위에 산소 부족현상이 생겨 석탄의 연소가 지연되는 것을 보여준다. 이 현상을 해결하기 위하여 산소를 증가시켜주었을 때 더 높은 혼소율을 성취할 수 있음을 보여주었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권2호
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• pp.163-184
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• 2004

Vortex flow fundamentals have been investigating for about hundred years and many distinguished features had been discovered and comprehensively studied over that time. Due to unique hydrodynamic features vortex flows are now widely used in many industrial applications, including energy and power systems. combustion chambers. fuel sprayers. heat exchangers. clean-up systems. drying chambers. Up to recently aerospace engineers employed vortex flow only in combustion systems to stabilize a flame zone or in advanced heat exchangers to enhance heat transfer processes. This paper provides an overview of some recently developed aerothermal vortex technologies applied to aerospace engineering.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.1-9
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• 2008

Human has faced in lack of fossil fuel and environmental crisis because of high population growth and development of industry. Hydrogen, unlimited amount and clean resource from water electrolysis, is remarkably known as the solution of recent energy crisis. One of the special characteristics of hydrogen is that a little amount of catalytic such as platinum and palladium makes nonflammable combustion, in other words catalyst combustion. Catalytic combustion fueled by hydrogen is environmentally friendly. This paper considers some comparisons of characteristic of catalytic combustion between a single layer of platinum catalyst, double layer of platinum and nickel catalysts and mixture of platinum and nickel catalysts. Some experiments of temperature distribution at different positions and characteristic of combustion in low temperature region were done in order to find an applicable possibility as a house-cooking burner.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권5호
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• pp.444-452
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• 2000

Dense composites of titanium matrix and Al2O3 matrix with reinforcements of carbon or titanium carbide fibers were successfully fabricated by high-pressure self-combustion sintering method or combustion reacton under 30 MPa of uniaxial pressure with an aid of external heating in vaccum. It was found that the fibers were uniformly distributed in the matrix, and aligned in a phase perpendicular to the pressure axis. As a moel ratio of Ti/C or reaction time increased, the density of Ti-matrix composite increased Micro pores around fibers could be removed by using clean carbon fibers without sizing agent on their surface. The evolution of carbide fibers from carbon fibers was observed. The composition of the various phases around fibers were analyzed.