• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제36권6호
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• pp.25-35
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• 2016

In this study, the evaluation of the dynamic behavior and thermal performance of the "Façade integrated Natural circulation Solar Water Heating System" installed in the residential house was carried out. Experimental tests were performed during the all year around in the rural houses of $166m^2$ in size. Facade integrated solar collector of $5m^2$ were installed on the south-facing. Electrical heater of 1 kW capacity as an auxiliary heater was installed at the upper part of the heat storage tank. The analyzing results are as follows. (1) Monthly average solar fraction was 51 to 87% and yearly average value is 64%. (2) Hot water supply temperature in December which has the lowest solar altitude is 37 to $76^{\circ}C$. The highest working fluid temperature of solar collector in this period was below $84^{\circ}C$. The temperature difference of working fluid between the collector inlet and outlet has been shown to be around 9 to $26^{\circ}C$. (3) Overheating which is one of the biggest problems during summer did not appear at all, but rather had hot water supply temperature is rather low as $30{\sim}47^{\circ}C$ in summer than winter, which is supplied by a small solar load. The solar collecting temperature has been shown to maintain below $55^{\circ}C$. (5) The thermal performance of Facade integrated solar collector can be increase due to the reduction of heat loss to the back of the collector wall integration of the collector is reduced. As a conclusion, Facade integrated natural circulation type Solar Water Heating System is a well-functioning without any pumps or controllers, and it was found that the disadvantages of conventional solar water heaters, hot water or hot water system can be greatly improved.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권3호
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• pp.508-512
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• 1998

마이크로파(2.45GHz) 에너지를 이용한 소결법으로 $1100^{\circ}C$~$1300^{\circ}C$의 온도범위에서 반도체 세라믹스인 $Mn_3O_4{\cdot}Co_3O_4{\cdot}3NiO$ 조성의 NTC 서미스터를 소결하였으며, 그 전기적 특성을 조사하였다. 소결온도가 높아질수록 소결밀도가 높은 치밀한 소결체를 얻을 수 있었으며, 25~$85^{\circ}C$ 범위의 온도변화에 따른 전기저항변화 특성으로부터 구한 비저항 $B_{25^{\circ/85^{\circ}}$ 정수는 3100~3200K이었다. 마이크로파 하이브리드, 소결법으로 소결된 시편과 일반소결법으로 소결된 시편을 비교하면 소결특성과 전기적물성에서 비슷한 결과를 얻을 수 있었다. 마이크로파 에너지를 이용한 소결공정은 20분 안에 완료되는 짧은 시간의 급속소결법으로 공정 시간과 에너지를 크게 절감할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.301-310
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• 2013

현재 도로터널에는 화재시 임계풍속을 유지할 수 있도록 제트팬을 설치하고 있으며, 제트팬 댓수는 임계풍속을 유지하기 위한 유동저항, 자연풍에 의한 환기저항, 열부력에 의한 환기저항을 고려하여 산정한다. 그러나, 국내의 경우, 제트팬 댓수 산정시 열부력은 고려하지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 열부력이 제트팬 댓수에 미치는 영향을 검토하기 위해서 터널연장(500, 750, 1000, 1500, 2000, 3500 m) 및 경사도(-1.0, -1.5, -2.0%)를 변수로 하여 화재성장곡선에 따른 비정상상태의 수치 시뮬레이션을 수행하였으며, 열기류의 평균온도 및 열부력에 의한 압력손실을 검토하여 열부력이 제트팬 댓수에 미치는 영향을 검토하였다. 이에 본 연구에서는 화재로 인한 열부력을 고려하는 경우에 제트팬 댓수의 증가가 필요하며, 특히, 설계화재강도를 100 MW로 하는 경우에는 본 해석조건의 모든 범위에서 열부력에 의한 압력손실이 차량저항에 의한 압력손실의 최대치보다 증가하며, 현행설계기준을 적용하는 경우보다. 최소 2~11대의 제트팬 대수의 증가가 필요한 것으로 분석되었다. 따라서 제연용 제트팬 용량 산정시 열부력에 대한 고려가 반드시 필요한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.278-284
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• 2017

본 연구에서는 일정한 회전 속도에서 용접 속도를 제어하여 AZ61 마그네슘 합금에 적합한 입열량 조건을 도출하였다. 또한 산업적 측면에서는 더 빠른 용접 속도가 요구되기 때문에 용접 속도에 따른 효과를 연구하였다. 회전 속도 변수는 800rpm으로 일정하게 적용하였고, 용접 속도는 100 - 500mm/min 으로 변화시켜 용접부의 거동을 관찰 및 평가하였다. 기계적 물성 평가를 위하여 인장 및 경도 시험을 수행하였으며, 미세구조 관찰과 용접부의 건정성을 판단하기 위하여 광학현미경을 사용하였다. 용접 속도가 400mm/min 이상 적용되었을 때 용접부 내부에서 결함이 관찰되었다. 용접 속도가 증가할수록 교반부의 결정립 크기는 작아졌으며, 경도 또한 비례 증가하는 경향을 보였다. 회전속도 800rpm, 용접 속도 200mm/min과 300mm/min 일 때, 용접부 내 외부 적으로 결함이 없었으며, 우수한 기계적 물성이 기록되었다. 이때, 접합 효율은 각각 100.5%, 101.2%이었고, 최대인장강도가 모재의 강도와 유사하였다. 인장 시편의 파괴는 시편의 전진측과 교반부 사이에서 발생하였으며, 이는 횡단면부 경도 분포에서 경도가 일시적으로 감소하는 위치와 일치하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권2호
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• pp.144-151
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• 2011

Intermittent CSR 측정법을 이용하여 hydrogenated NBR(이하 HNBR) 오링의 노화 거동과 수명 예측에 관하여 연구하였다. HNBR 오링의 가교 구조는 황 가교와 퍼옥사이드 가교를 이용하여 각각 제조하였다. Intermittent CSR jig는 오링의 실제 사용환경을 고려하여 설계 제작하였다. 각 측정 조건에 따른 마찰 영향, 열 손실 영향 및 Mullins effect에 의한 intermittent CSR의 응력 거동 변화를 관찰하였다. 오링의 노화 거동은 $100{\sim}120^{\circ}C$에서의 가속 노화 연구를 통하여 관찰하였다. 고장조건 50%와 40%에 대하여 HNBR 오링은 선형 노화 거동을 나타내었으며, Arrhenius relationship을 만족시켰다. HNBR-S 오링의 활성화 에너지는 70.6 kJ/mol로 나타났으며, Arrhenius plot으로부터 오링의 예측 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 31.1년과 33.7년으로 나타났다. HNBR-P 오링의 활성화 에너지는 72.1 kJ/mol로 나타났으며, Arrhenius plot으로부터 오링의 예측 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 34.0년과 36.5년으로 나타났다. 황 가교에 비하여 퍼옥사이드 가교에서 고무의 노화 속도가 느리게 나타났으며, 활성화 에너지는 높게 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.51-57
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• 2019

LNG 플랜트의 설비 배치는 안전, 환경과 관련된 법규 및 유지 및 보수 공간, 작업자 이동 통로 등 작업자의 근무환경이나 안전과 관련된 다양한 설계 제약조건을 충족해야 한다. LNG 플랜트 설비 중 가장 중요한 초저온 공정인 액화공정의 경우, 배관 내 유체와 외부 대기와의 온도 차이에 의한 열 손실과 유체 흐름 시 발생하는 압력 손실이 발생하기 때문에 가능한 설비 간 배관 길이는 짧을수록 유리하다. 따라서, 액화 공정을 건설할 때 다양한 제약조건을 만족하면서 배관의 길이를 최소로 하는 설비 배치가 이루어져야 하며, 이러한 문제는 수학적 모델링으로 배관의 비용을 목적함수를 만들어 이를 최소화하는 최적화 문제로 다룰 수 있다. 이와 관련된 기존 연구들은 대체로 장치 간 유지 보수에 필요한 최소 공간 확보, 사고 예방을 위한 장치 간 이격거리 등 안전 요소를 간과해 왔다. 또한, 기존 연구는 대체로 개념설계를 이용한 배치를 다루어 왔으며, 이미 건설된 실제 배치 결과와 최적화 결과를 비교하여 배치 최적화 문제가 실제 어느 정도 비용 절감 효과가 있는지 검증한 내용은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 작업자의 근무나 안전과 관련된 장치 간 이격거리와 유지 보수와 관련된 제약조건 식을 세우고 장치를 연결하는 파이프의 총 비용을 목적함수로 하는 MILP(Mixed Integer Linear Programming) 형태의 문제를 설계하였다. 하지만, 식이 복잡하고 공정 특성에 따라 다양한 제약조건을 추가해야 하는 경우가 있으므로 목적함수의 미분식을 이용하여 푸는 기존의 최적화 방법론으로 풀기에는 많은 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 목적함수의 미분식 없이 최적해를 찾을 수 있는 PSO (Particle Swarm Optimization)를 이용하여 최적화를 수행하였다. 실제로 가동 중인 C3MR (Propane precooling Mixed Refrigerant) 공정에 대한 최적화를 수행하여, 본 연구에서 제안한 방법이 어느 정도 효과가 있는지 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.460-468
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• 2021

본 연구는 multi fan 방식의 "공랭식 연소설비"의 공정관리상의 문제점을 single F.D. fan 으로 대체하여 개선시키기 위해 CFD 진행하였고, 연소로 내 유동조건 변화를 분석하여 문제점을 확인하였다. 이를 개선하기 위해 연소공기 주입구조를 변경하였고, 구조 변화에 따른 연소효율 개선을 수치해석으로 평가하였다. 또한 실제 연소설비에 수치해석결과를 반영하여 구조개선을 한 후 개선 전·후의 연소효율을 실험적으로 측정하였다. 먼저 기존 Single F.D fan 이 적용된 연소설비에 대한 수치해석을 통해, 2개의 유로로 공급되는 연소공기가 각 유로의 마찰력 차이와 압력의 변화로 인해 연소로 내에서 공급비율이 불규칙하게 되어 선회방식의 연소조건을 위한 축 형태의 난류형성이 어려움을 확인하였다. 이를 개선하기 위해서 연소로에 주입하는 공기 공급 방식을 두 가지로 나누어 수치해석을 하였다. 첫 번째 방식은 연소공기를 외벽에서 180 ~ 360° 회전 후 예열된 연소공기가 주입되는 구조에 대하여 검토하였고, 두 번째는 연소로 내에는 선회할 수 있는 베인(vane) 구조를 적용하여 연소로 밖에서 1차 열교환 후 연소로 내부에 접선방향으로 연소공기가 주입되는 구조에 대하여 검토하였다. 그 결과, single F.D. fan을 가진 공랭식 연소로에 선회방식으로 공기를 주입할 경우, 연소로 외벽의 냉각과 연소로 내부의 완전혼합 유지를 위해 이중 냉각벽을 가지는 덕트 구조를 적용하는 것이 연소조건을 최적화하는데 바람직한 것으로 나타났으며, 실제 운영중인 설비에 적용하여 개선 전·후의 연소효율을 비교한 결과 연소효율이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.434-443
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• 2023

세계적으로 가장 많이 사용되고 있는 리튬 그리스의 대체 물질로서 calcium sulfonate 그리스를 합성하여 성능을 개선하였다. Calcium sulfonate 그리스의 저온성 문제를 해결하기 위하여 PAO (poly alpha olefin) 기반의 기유와 증주제를 도입하였다. 본 연구에서는 파라핀 오일과 PAO 기반의 기유와 증주제로 calcium sulfonate 그리스 3종을 합성하였으며, PAO 기반의 기유와 수산화 리튬, 12-hydroxy stearic acid, sebacic acid의 비누화 반응으로 리튬 그리스 1종을 합성하였다. 합성한 calcium sulfonate 그리스 3종과 리튬 그리스의 형태, 미세 구조 및 작용기는 SEM 및 FT-IR로 분석하였다. 저온 특성은 rheometer, low temperature torque로 측정하였고, 트라이볼로지 특성은 four ball lubricant tester, SRV로 측정하였다. 그 결과, PAO 기반의 기유와 증주제로 합성된 calcium sulfonate 그리스는 -40℃에서도 유동할 수 있었으며, 기존 calcium sulfonate 그리스의 저온 특성의 한계점을 극복하였다. 또한 합성한 calcium sulfonate 그리스는 PAO 기유로 합성된 리튬 그리스보다 우수한 내마모성, 내하중성, 마찰계수, 내열성, 점착성 및 내부식성을 보였으므로 상업적으로 기존의 리튬 그리스를 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

• Elastomers and Composites
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• 제45권4호
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• pp.263-271
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• 2010

간헐 CSR 측정법을 이용하여 FKM 오링의 노화 거동과 수명 예측에 관하여 연구하였다. Intermittent CSR 지그는 오링의 실제 사용환경을 고려하여 설계 제작하였다. 각 측정 조건에 따른 마찰 영향, 열 손실 영향 및 Mullins 효과에 의한 간헐 CSR의 응력 거동 변화를 관찰하였다. 오링의 노화 거동은 $60{\sim}160^{\circ}C$에서의 가속 노화 연구를 통하여 관찰하였다. 고온 영역($100{\sim}160^{\circ}C$)에서 오링은 선형 노화 거동을 나타내었으며, 아레니우스 관계를 만족시켰다. 이때의 활성화 에너지는 60.2 kJ/mol로 나타났다. 아레니우스 도식으로 부터, 오링의 예측 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 43.3 년과 69.6 년으로 나타났다. 시간-온도 중첩 원리를 이용하여 $60^{\circ}C$에서의 노화 거동을 관찰하였으며, 실험 시간을 절약 할 수 있었다. $60{\sim}100^{\circ}C$의 저온 영역에서의 활성화 에너지는 48.3 kJ/mol로 감소하였다. WLF(William-Landel-Ferry) 도식을 통하여 FKM 오링은 $100^{\circ}C$ 이하에서 비선형 노화 거동을 나타내는 것을 확인하였다. 시간-온도 중첩 원리로부터, FKM 오링의 수명은 고장 조건 50%와 40%에 대하여 각각 19.1년과 25.2년으로 나타났다. 시간-온도 중첩 원리를 이용하여 예측한 오링의 수명이 아레니우스 관계에 의한 수명 보다 보수적인 것으로 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제15권3호
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• pp.213-219
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• 1972

고구마를 직접(直接) 탁주양조(濁酒釀造)로 사용(使用)하기 위하여 생(生) 고구마 및 절간(切干) 고구마분(粉)을 이용(利用)한 제국실험(製麴實驗), 그리고 산(酸), 알칼리, 산화(酸化)환원제, polyphenol oxidase 저해제등(等)의 처리(處理)에 의(依)한 절간(切干)고구마의 탈색실험(脫色實驗)과 알칼리 및 열처리(熱處理)에 의(依)한 생(生) 고구마의 박피실험(剝皮實驗)을 하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 생(生) 고구마를 원료(原料)로 담금한 경우에 박피(剝皮)하여 담금한 구(區)가 하지않는 구(區)에 비(比)하여 다소(多少) 높은 발효율(發酵率)을 보였고, 전체적(全體的)으로 각구(各區)에서 모두 산(酸)이 많고 알콜 생성량(生成量)이 적었으며 그 제성주(製成酒)의 색상(色相) 및 취기(臭氣)가 좋지 못하였다. 2. 절간(切干)고구마분(粉)을 원료(原料)로 담금한 경우에는 생(生)고구마로 담금한 구(區)에 비(比)하여 총산함량(總酸含量)이 적은 반면(反面)에 알콜생성량(生成量)이 훨씬 많았다. 당화보조제(糖化補助劑)로서 엿기름을 사용(使用) 구(區)보다 밀기울국(麴)을 사용(使用)한 구(區)에서 알콜의 증산(增産)을 보여 4일후(日後) 술덧의 알콜함량(含量)이 $10.5{\sim}11.4%$에 달(達)하였고 그 제성주(製成酒)는 산미(酸味)가 부족(不足)하여 제성후(製成後) 시간경과(時間經過)에 따라 점차 암색(暗色)으로 착색(着色)되어 제품(製品)으로서의 가치(價値)가 저하(低下)되었다. 3. 절간(切干)고구마분(粉)에 Neuropora sitophila 및 Aspergillus oryzae 를 접종(接種)하여 제국(製麴)한 결과(結果), 균사(菌絲)가 고르게 발육(發育)된 국(麴)을 얻었으나 이들 국(麴)으로 담금한 술덧은 알콜함량(含量)이 현저(顯著)히 낮았다. 4. 산(酸) 및 알칼리, polyphenol oxidase 저해제(沮害濟), 그리고 ether, ethanol 등(等) 유기용제(有機溶劑) 처리(處理)에 의(依)한 절간(切干)고구마의 탈색효과는 가피(加被)할 수 없었으며 공시(共時)한 산화환원제중(酸化還元劑中) $KMnO_4$가 가장 탈색효과가 있었고 염류중(鹽類中)에서는 명반 및 소(燒)명반의 효과도 다소인정(多少認定)되었다. 5. 절간(切干)고구마분(粉)에 첨수하여 가열(加熱) 호화(糊化)할 때의 흑변(黑變)에는 공존(共存)하는 pectin 및 amino 산(酸)은 별영향(別營饗)을 미치지 않으나 tannin 은 기타(其他) 착색물질(着色物質)과 함께 영향(影響)을 주었다. 6. 고구마의 박피(剝皮)에는 3% 알칼리 비등용액중(沸騰溶液中)에서 6분간(分揀) 침적(沈積)로서 효과가 없었으며 비등수중(沸騰水中)에서는 12분간(分揀) 이상(以上)의 처리를 요하였다. 이상(以上)의 결과(結果)로서 생(生)고구마 또는 절간(切干)고구마분(粉)으로 양조(釀造)하거나 이를 제국(製麴)하여 양조(釀造)하는 데는 일반적(一般的)인 담금법(法)으로서 좋은 결과(結果)를 얻을 수 없었으며 여러 가지 전처리(前處理)에 의(依)한 원료(原料)의 탈색효과도 기대(期待)할 수 없었으므로, 생(生)고구마 또는절간(切干)고구마분(粉)을 직접 원료(原料) 사용(使用)하려면 여기에 적합(適合)한 효모(酵母)와 고구마착색물질(着色物質)을 분해(分解)시키는 미생물(微生物)의 검색(檢索)에 대(對)한 연구(硏究)가 필요(必要)하겠다.