• 청정기술
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• 제25권4호
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• pp.316-323
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• 2019

대기 오염 물질 저감과 연소 효율 증가를 위해서 연소 환경 내 일산화탄소를 정밀하게 측정하는 것은 필수적인 요소이다. 일산화탄소(carbon monoxide, CO)는 불완전 연소 때 급격히 증가하며 질소산화물(nitrogen oxide, NOx)과 Trade-off 관계로 오염 물질 배출량과 불완전 연소 반응에 기여하는 중요한 가스종이다. 특히, 대형 연소 시스템 중 열처리로의 경우, 강판 표면위 산화층 형성을 억제하기 위해 과잉 연료 조건에서 환원 분위기로 운전이 진행된다. 이는 많은 양의 미연분 일산화탄소가 배출되는 원인이기도 하다. 하지만 연소 환경 내에서 일산화탄소 농도는 불균일한 연소 반응과 열악한 측정 환경으로 인하여 실시간 측정이 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 광학적 측정 방식인 파장 가변형 다이오드 레이저 흡수 분광법(tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)이 각광을 받고 있다. TDLAS 기법은 열악한 현장 측정, 빠른 응답성, 비접촉식 방식으로 연소 환경 내 특정 가스종 농도 측정에 적합하다. 본 연구는 과잉 연료 조건에서 당량비 제어를 위한 연소시스템을 제작하였으며 연소 배기가스 생성을 위해 LPG/공기 화염을 이용하였다. 당량비 변화에 따른 CO 농도 측정은 TDLAS와 Voigt 함수 기반 시뮬레이션으로 분석하였다. 또한 연소 생성물로부터 간섭이 없는 CO 광 흡수 영역 확보를 위해 근적외선 영역의 4300.6 cm^-1을 선택하여 실험을 진행하였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제10B권4호
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• pp.373-380
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• 2003

대부분의 저가형 디지털 카메라에 사용되는 광학계의 경우 상대적으로 심한 렌즈 왜곡을 보이고 있다. 본 연구의 목적은 렌즈의 기하학적 왜곡에 의한 영상 품질의 저하를 보정하려는 것으로 Tsai의 카메라 캘리브레이션 방법을 단순화한 렌즈 왜곡 변수 계산 방법 및 계산된 렌즈 왜곡 변수를 이용하여 왜곡된 원영상을 이미지 워핑을 통해 보정하는 방법을 제안한다. 렌즈 왜곡 변수 계산 단계에서는 카메라 캘리브레이션 과정의 단순화를 위해 scale factor ratio 및 이미지 센터를 처리하는 실질적인 방식에 대해 보고하며 정량적인 이미지 품질 척도를 이용하여 왜곡보정 효과를 측정함으로써 제안된 방법의 타당성을 보인다. 한편, 렌즈 왜곡 변수 계산 단계에서의 결과를 바탕으로 이미지 워핑을 적용하기 위해 역공간 매핑 방식을 적용하는 경우 본 연구에서 적용된 방사상 렌즈 왜곡 모델의 정확한 해를 구하기 위해서는 3차 방정식의 해를 구하여야 한다. 본 논문에서는 정보기기로의 내장형 구현에 필수적인 실시간 처리를 목적으로 2차 방정식으로의 근사화 방법을 제안한다. 실험을 통하여 제안된 근사화 방법의 실시간 구현 가능성을 보이며 아울러 3차 방정식의 해를 이용한 이미지 워핑의 경우와 성능이 동등함을 보인다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권2호
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• pp.135-146
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• 2015

본 논문은 대형 상용기관을 모사한 정적연소실에서 매립지 가스의 연소 특성에 대한 복수의 논문 중 네 번째로, 열 발생 특성과 가시화 결과를 관찰하여 토치 연소의 특징을 논의하였다. 분석 결과 토치 연소는 주 연소실에 형성된 화염 면을 토치에서 분출되는 가스가 가속시킴으로 연소를 촉진한다. 이때 오리피스 직경이 4mm일 때는 토치에서 고온의 가스가 분출되며, 6mm 이상에서는 토치에서 형성된 화염이 직접 오리피스를 통과한다. 또한 메탄 분율, 토치 체적 그리고 오리피스 크기가 상호 연관적으로 작용하여 다양한 연소 형태를 야기하고 이에 따라 토치 연소의 효과가 매우 다르게 나타난다. 마지막으로 실물기관에서 연소 과정의 일관성을 보장하는 적절한 토치의 조건은 6mm 이상의 오리피스 직경과 0.15 이하의 오리피스 면적비를 동시에 만족시키는 것이다.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.80-89
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• 2017

하수슬러지 고형연료 및 우드펠렛의 전소 및 혼소 실험을 위해 내경 0.1 m, 높이가 1.2 m인 기포 유동층 반응기를 적용하였으며, 장치는 유동층 반응기, 연료 공급장치, 사이클론, 냉각기, 그리고 가스분석기로 구성되었다. 층 물질의 평균입자크기는 $460{\mu}m$이며, 최소 유동화 속도는 $0.21ms^{-1}$이다. 실험에 사용된 연료는 국내산 하수슬러지 고형연료 및 캐나다산 우드펠렛을 적용하였으며, 우드펠렛 기준 혼합율 20, 50, 80%로 고위발열량을 기준으로 산정하였다. 실험 고정변수는 당량비 1.65, 산화제 $100Lmin^{-1}$, 반응기 온도 $800^{\circ}C$, 유동화수 4로 설정하였다. TGA 분석 결과, 하수슬러지의 고형 연료의 연소성이 우드펠렛이 비해 상대적으로 좋지 않았다. 연소시 반응기 온도는 $800{\sim}900^{\circ}C$ 사이로 유지되었으며, 유동층 반응기에서 하수 슬러지 고형연료의 낮은 연소성으로 인해 CO가 상대적으로 높게 측정되었다. 뿐만 아니라 $NO_X$와 $SO_X$는 하수슬러지 고형연료 내의 질소함량으로 인해 우드펠렛에 비해 높게 측정되었으며, 혼소율이 증가될수록 CO, $NO_X$, 그리고 $SO_X$의 배출이 감소하였다. 혼소에 따른 회분의 거동 및 퇴적 경향에서 모든 조건에 대해 슬래깅/파일링의 가능성이 높은 것으로 분석되었다.

• 보존과학회지
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• 제29권2호
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• pp.171-185
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• 2013

이 연구는 아산 탕정 밖지므레 유적에서 출토된 원삼국시대 토기의 기형별 제작특성과 원료산지 해석을 목적으로 수행하였다. 연구대상 토기편은 심발형토기, 원통형토기, 오리형토기 및 원저단경호편으로 이 중 원저단경호가 우점한다. 이는 인근의 용두리 진터 유적, 갈매리 유적과 백석동 유적에서도 확인되며, 태토의 색상, 흡수율 및 분급에서 상당히 다양한 특징을 보인다. 이들은 4.57~25.19%의 흡수율 범위와 $850{\sim}1,150^{\circ}C$의 넓은 소성온도 범위를 가져 쓰임이 다양하게 이용된 것으로 추정된다. 한편 원통형 및 오리형토기와 심발형토기는 재료과학적으로 동질성이 높고 $850{\sim}950^{\circ}C$의 소성온도 범위를 보인다. 그러나 심발형토기는 다른 기형에 비해 조립질의 석영 및 장석류가 다량 포함되어 기능적으로 차이를 보인다. 아산 밖지므레 유적 남단부의 3지점에서 수습한 토양시료는 광물학적 및 지구화학적 거동특성이 동일 유적 토기 뿐만 아니라 다른 유적에서 수습한 대부분의 토기들과 가장 유사한 특징을 보인다.

• 환경영향평가
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• 제27권1호
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• pp.56-72
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• 2018

북한은 환경자원 소비가 충분하지 못함에도 불구하고 생태발자국이 생태수용력보다 큰 생태적자 상태이다. 본 연구에서는 북한의 생태수용력과 생태발자국, 생태적자 추이를 살펴보고, 생태발자국과 생태수용력의 비를 의미하는 오버슈트 비율에 영향을 준 5개 요인의 기여도를 살펴보았다. 5개 요인은 생태발자국을 구성하는 인구와 개인의 환경자원 소비강도를 의미하는 일인당 생태발자국, 생태수용력을 구성하는 토지면적, 생산성인자, 그리고 토지면적과 생산성인자를 제외하고 생태수용력에 영향을 주는 요인(등가인자와 연간생산성인자 변화율의 곱)이다. 북한의 생태적자는 생태수용력보다 생태발자국을 구성하는 요인에 의한 기여가 높았다. 생태적자는 1966년에 시작되었는데, 이 시점부터 1990년대 중반까지는 일인당 생태발자국 값이 오버슈트 비율에 기여하는 비율이 60% 전후로 가장 높았고, 1990년대 중반 이후에는 인구에 의한 기여도가 40~60%로 가장 높았다. 토지면적과 생산성인자에 의한 기여도도 1990년대 중반 이후 높아져서 토지면적은 최대 15%, 생산성인자는 최대 18%까지 증가하였다. 생태수용력과 생태발자국 모두에서 높은 비중을 차지한 경작지 부문의 경우, 면적이 증가했음에도 불구하고 생산성이 줄어들어 생태수용력이 감소하였다. 북한의 생태적자를 줄이기 위해서는 1990년 이후 눈에 띄게 줄어들고 있는 산림면적을 이전 수준으로 복구하고, 경작지의 생산성을 높이기 위한 방안을 마련해야 할 것이다. 또한 근본적으로 북한 주민의 빈곤을 해결할 수 있는 식량 지원 방안, 자연재해에 대한 취약성을 극복할 수 있는 방안도 함께 마련되어야 할 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.48-54
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• 2004

The effects of injector spacing s and injector diameter d on mixing are numerically investigated in supersonic combustor with perpendicular injection behind a backward-facing step. Simulations are reported for airstream Mach number of 2.4. Parameters are changed on following 4 cases to investigate the effects of injector configuration on mixing efficiency $\eta_m$. In the case of varying d or s, dynamic pressure ratio $Rq(=(pu^2)_j/(pu^2)_a)$ is also varied to keep bulk equivalence ratio $\Phi({\oe})Rq.d^2/s)$ constant. (l) Injector spacing s is varied at constant $\Phi$=0.5, 1, 2 for injector diameter d=6mm. In the case of $\Phi$=1, $\eta_m$ has its maximum value at s=24mm. The reason is that increase of $\eta_m$. , by widening spacing at Rq=constant competes with decrease of $\eta_m$ by increasing Rq at s=constant. When spacing is narrow, the flow field of vicinity of injector becomes two-dimensional because adjacent jets interferes each other. By widening spacing, air is easily entrained by three-dimensional effect. This mechanism also appears in the case of $\Phi$=0.5, 2 for d=6mm, and $\eta_m$. reaches its maximum value at s=24mm for $\Phi$=0.5 and at s=42mm for $\Phi$=2. (2) In the case of injector diameter d varied at $\Phi$=1 for s=30mm, $\eta_m$. has its maximum value at d=3mm. The reason is that decrease of $\eta_m$ by increasing injector diameter competes with increase of $\eta_m$ by decreasing Rq at d=constant.(3) In the case of s varied at $\Phi$=0.5, 1,2 for d=3mm, the injector spacing at which mixing efficiency has its maximum value is s= 18mm for $\Phi$=0.5, s=24mm for $\Phi$=1, s=24mm for $\Phi$=2. Therefore it is found that d=3mm and s=24mm can be optimum configuration over a range of $\Phi$=0.5~2.(4) The effect of h on the optimum spacing is investigated. s is varied for d=6mm at step height h=4, 6, 8mm. The simulation results do not show significant change on the step height.

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.23-30
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• 2016

천연가스를 이용한 기존 엔진들은 효율이 우수한 희박연소를 구현하였지만 배기가스의 정화성능이 점차 강화되는 배기규제에 대응하기 위해, 이론공연비 연소 방식으로 관심이 옮겨지고 있다. 이론공연비 연소 방식은 유해 배출가스의 정화효율이 높은 삼원촉매를 사용할 수 있는 장점이 있지만, 높은 연소열 발생에 따른 열 내구성 문제와 연비가 해결과제로 남아 있다. 천연가스에 수소를 혼합한 수소-천연가스 혼합연료(HCNG))는 수소의 빠른 연소속도에 의한 영향으로 연소속도가 증가하고, 희박한계가 증가하여 배기가스재순환(Exhaust gas recirculation; EGR) 률의 공급을 증가할 수 있다. EGR률 상승은 연소온도를 낮추게 되어 엔진 열 내구성에 긍정적인 영향을 줄 수 있고, 압축비를 더욱 증가 시킬 수 있어서 효율적인 연소조건을 형성하도록 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 기존 대형 가스엔진을 이용하여 개발한 이론공연비 연소 방식의 HCNG 엔진의 배출가스 저감을 최소화하기 위해, 삼원촉매를 개발 및 적용하여 배기가스 특성을 평가하고 분석하고자 하였다. 현재 상용화된 시내버스용 삼원촉매와 HCNG용으로 개발 중인 시제 삼원촉매를 각각 설치하여 정상상태 운전조건 및 과도운전조건에서 실험을 진행하고 모드실험 결과를 비교하였다.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.323-331
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• 2018

실험실 규모 기포 유동층 반응기를 이용한 하수 슬러지와 석탄 및 우드 펠렛의 혼소 실험 및 회분 분석을 통한 슬래깅 성향을 살펴보았다. 연료는 일반 건조 및 수열탄화를 통해 제작된 하수 슬러지와 아역청탄, 우드 펠렛이 적용되었다. 연소 실험은 당량비 및 산화제 유량, 초기 온도를 고정하고 2종의 하수 슬러지 연료와 석탄 또는 우드 펠렛을 발열량 기준 50 : 50 비율로 혼합한 총 4개의 조건에 대해 반응기 온도 및 배가스 조성을 측정하였다. 배가스 중 $NO_x$는 모든 조건에서 대부분 NO의 형태로 400 ~ 600 ppm 범위에서 측정되었다. $SO_2$는 원료 내 황 함량을 고려하면 하수 슬러지의 투입량이 큰 영향을 미쳤을 것으로 예상되는 가운데 수열탄화 연료가 일반 건조 연료에 비해 다소 낮은 경향을 보였다. 비산 회분 조성 분석 결과 하수 슬러지 연료가 슬래깅/파울링 가능성을 높일 것으로 생각되며, 수열탄화 연료가 일반 건조 연료에 비해 상대적으로 양호한 결과를 보일 것으로 예상되었다.

• 농업과학연구
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• 제48권3호
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• pp.397-412
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• 2021

In Experiment 1, the impact of using diets sufficient in P on the performance of weaned piglet growth with or without a super dose of phytase was investigated. One hundred and twelve piglets were randomized into four treatments with 7 replicates (4 piglets·cage^-1). Bodyweight (BW), daily gain (ADG), daily intake (ADFI) and feed conversion ratios (FCR) were measured over three weeks. Treatments included a positive control (PC) with a Ca : P ratio of 0.80 : 0.50%. and the negative control (NC) had a Ca : P ratio of 0.60 : 0.50%. The PC plus phytase was denoted as PC+, and the NC with the phytase diet was designated as NC+. The PC diet was formulated to meet or exceed the NRC (2012) standards for pigs weighing 7 - 25 kgs. Better results were obtained with the PC diet (p > 0.1) compared to the NC diet. The super dose of phytase in the PC+ diet significantly improved the overall FCR (p < 0.1). For Experiment 2, the impact of different calcium (Ca)/phosphorous (P) ratios with or without supplementation of vitamin D₃ was determined. Ninety-six piglets were randomized into four treatments with 6 replicates (4 piglets·cage^-1). The PC, NC1 and NC2 diets had ratios of 0.80 : 0.50, 0.80 : 0.45, and 0.60 : 0.45%, respectively. The fourth diet (PCV) was the PC diet fortified with vitamin D₃. Improved results were observed with the PC diet (p > 0.1) compared to the NC diets. Supplementing dietary 25-OH-D₃ in the PCV diet led to numerically higher ADG and ADFI scores with lower FCR values at the early nursery stage (p = 0.0044), but the vitamin supplement did not significantly influence the growth.