• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.327-332
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• 2023

본 연구에서는 바이오가스 수증기 개질을 통한 합성가스 생산에 관해 연구했다. Ni-Al₂O₃ 및 Ni-CeO₂ 촉매는 공침법으로 제조되었으며 침전제 주입 속도가 조절되었다. 온도에 따른 촉매 성능 테스트는 CH₄:CO₂:H₂O = 1:0.67:3의 가스 조성비와 647,000 mL h^-1 gcat^-1의 공간속도에서 진행하였다. 침전제 주입 속도는 촉매 특성에 영향을 미쳤으며, 지지체 종류에 따라 결과를 보였다. 온도가 증가함에 따라 이산화탄소 개질 반응과 reverse water gas shift 반응이 일어났다. 수증기가 충분히 공급되는 조건에서는 침전제를 한 번에 투입하여 제조된 Ni-Al₂O₃ 촉매가 높은 Ni 분산도에 기인하여 가장 우수한 성능을 보였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제61권1호
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• pp.51-60
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• 2024

Hi Air Korea and Hanwha ocean are currently developing an Onboard Carbon dioxide Capture System (OCCS) to absorb CO₂ emitted from ship's engine using a sodium hydroxide(NaOH) solution, and converting the resulting salt into a solid form through a chemical reaction with calcium oxide (CaO). The system process involves the following steps; 1)The reaction of CO₂ gas absorption in water, 2)The reaction between carbonic acid (H₂CO₃) and NaOH solution to produce carbonate or bicarbonate, and 3)The reaction between carbonate or bicarbonate and CaO to form calcium carbonate (CaCO₃). And ultimately, the solid material, CaCO₃, is separated and discharged using a separator. The OCCS has been installed on an ship and the test results have confirmed significant reduction effects of CO₂ in the ship's exhaust gas. A portion of the exhaust gas emitted from the engine was transferred to the OCCS using a blower. The flow rate of the transferred gas ranged from 800 to 1384 m³/hr, and the CO₂ concentration in the exhaust gas was 5.1 vol% for VLSFO, 3.7 vol% for LNG and a 12 wt% NaOH solution was used. The results showed a CO₂ capture efficiency of approximately 42.5 to 64.1 vol% and the CO₂ capture rate approximately 48.4 to 52.2kg/hr. Additionally, to assess the impact of the discharged CaCO₃on the marine ecosystem, we conducted "marine ecotoxicity test" and performed Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis to evaluate the dispersion and dilution of the discharged effluent.

• 대한환경공학회지
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• 제38권7호
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• pp.353-363
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• 2016

본 연구에서는 공동주택 단지에서의 음식물류폐기물을 수거 이송하여 대용량처리시설에 자원화 혹은 재활용하는 기존 방식과 발생지인 공동주택 내에서 처리하는 제안 방식을 가상하여 차량수거방식, 자동집하방식, 자동집하처리방식, 소규모분산처리방식, 오수처리연계방식으로 시나리오를 설정하고 각 시나리오별 초기 투자비용, 석유 사용량, 이산화탄소 배출량, 음식물류폐기물 처리 운영비용, 입주자 부담 관리비를 비교 분석하였다. 기존처리 방식에 비해 제안하는 소규모분산처리방식이 초기 투자비용, 연간 석유사용량, 이산화탄소 배출량이 가장 낮았으며 적용, 도입 가능성이 높았다. 음식물류폐기물 처리 운영비용은 기존 처리방식과 비교하여 1톤당 334,465원(약 91%)이 절감되며 세대 당 월 1,500원인 입주자 부담 관리비용 또한 902원으로 약 40% 절감이 가능하다고 분석되었다. 각 시나리오별 초기 투자비용과 석유사용량, 이산화탄소 배출량을 비교한 결과, 초기 투자비용이 낮은 처리방식이 연료 사용량과 이산화탄소 발생량도 낮은 경향을 나타내었다. 초기 투자비용과 석유사용량, 이산화탄소 배출량이 가장 낮은 시나리오는 소규모분산처리방식이며 가장 높은 시나리오는 오수처리연계방식이었다. 연구의 공간적 범위를 공동주택 단지로 설정할 때 소규모분산처리방식이 음식물류폐기물 제로화 모델로서 가장 적합한 방식으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.388-395
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• 2016

본 논문에서는 폐수슬러지에서 제조된 재활용 이산화티탄($TiO_2$)을 혼입한 시멘트 모르타르의 NOx 저감 성능에 대해 고찰하였다. 일반적으로, 이산화티탄은 클러스터 형태로 입자가 붙어 있어, 시멘트의 응결과 경화 전에 타설체 하면에 침강하는 특징이 있다. 그 결과로 타설체의 상면과 하면에는 이산화티탄의 분포도가 서로 상당한 차이를 나타내고, 광촉매 효과도 하면에서 우수하게 나타난다. 건물이나 주택과 같은 건축구조물에서는 이를 해결하기 위해, 이산화티탄을 혼입한 프리캐스트 제품을 미리 제작 후, 조립 시에는 타설 시 상면과 하면을 뒤집어 거치하여 상대적으로 높은 이산화티탄 분포면을 대기에 노출시키는 방식을 사용한다. 그러나 콘크리트 도로포장과 같은 현장 타설의 경우, 상면과 하면을 뒤집어 거치할 수 없기 때문에 이산화티탄의 분산성은 중요하다. 이를 개선시키기 위한 본 논문의 결과로 실리카퓸, 고성능감수제, 증점제, 고로슬래그 등 전형적인 시멘트성 재료의 분산에 기여하는 재료는 이산화티탄 클러스터의 분산효과에 미미한 영향을 주었다. 급결제, 발포제, 작은 크기의 잔골재의 조합이 이산화티탄 클러스터의 분산성을 개선하였다. 분산성 개선에도 불구하고, 타설체 상면과 하면의 NOx 제거효율은 하면에 큰 효율을 지속적으로 나타내었고, 이는 표면에 분포하는 공극량에 따라 달라지는 것을 디지털 표면 이미지 분석을 통하여 확인하였다. 많은 공극분포를 갖는 표면은 상대적으로 매끄러운 표면에 비해 NO가스 흡착을 기본적으로 높이게 되고, 이를 기준으로 상대적인 NOx 제거효율이 높아지는 것으로 사료된다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제4권1호
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• pp.51-58
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• 1999

A mathematical model for a three phase fluidized bed bioreactor (TFBBR) was proposed to describe oxygen utilization rate, biomass concentration and the removal efficiency of Chemical Oxygen Demand (COD) in wastewater treatment. The model consisted of the biofilm model to describe the oxygen uptake rate and the hydraulic model to describe flow characteristics to cause the oxygen distribution in the reactor. The biofilm model represented the oxygen uptake rate by individual bioparticle and the hydrodynamics of fluids presented an axial dispersion flow with back mixing in the liquid phase and a plug flow in the gas phase. The difference of setting velocity along the column height due to the distributions of size and number of bioparticle was considered. The proposed model was able to predict the biomass concentration and the dissolved oxygen concentration along the column height. The removal efficiency of COD was calculated based on the oxygen consumption amounts that were obtained from the dissolved oxygen concentration. The predicted oxygen concentration by the proposed model agreed reasonably well with experimental measurement in a TFBBR. The effects of various operating parameters on the oxygen concentration were simulated based on the proposed model. The media size and media density affected the performance of a TFBBR. The dissolved oxygen concentration was significantly affected by the superficial liquid velocity but the removal efficiency of COD was significantly affected by the superficial gas velocity.

• 한국가스학회지
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• 제22권5호
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• pp.31-37
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• 2018

최근 화학공장의 중대산업사고로 인한 인명피해가 발생하면서 화학공장의 안전성에 대한 불신이 높아지고 있다. 또한 한정된 자원과 공간 속에서 생산량의 증가와 원단위의 감소를 위해 설비는 점점 고도화와 대형화되는 추세임으로 이러한 중대산업사고의 위험성은 높아질 수 밖에 없다. 이러한 상황속에 장외영향평가 도입으로 정량적위험성평가가 활성화되면서 화학공장에 대한 객관적인 위험성을 평가할 수 있는 초석을 마련하였다. 하지만 현재 장외영향평가는 화재/폭발/누출에 대한 영향범위가 사업장 밖까지 도달하는지를 평가하는데 중점을 두고 있다. 이런 경우 중대산업사고가 인근지역에 미치는 영향은 분석할 수 있지만 사고발생빈도와 사업장 주변 인구밀도에 따른 실제 위험성을 평가하기는 어려울 수 있다. 이 연구에서는 중대산업사고에 대해 끝점만 분석하는 경우와 F-N curve를 적용하는 경우를 비교하는 사례연구를 통해 장외영향평가 F-N curve를 적용하는 것에 대한 타당성을 분석하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.368-376
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• 2004

영광부지의 추적자 확산실험결과의 자료동화를 통하여 Gaussian plume 모형의 확산인자의 수정과 추적자 방출률 평가를 수행하였다. 부지 주변의 여러 지점에서 관측한 실험결과에 선형계획법을 적용하여 확산평가에 있어선 가장 불확실성이 크다고 알려진 확산인자를 수정하였다. 원자력 비상시 초기 대응평가에 사용되는 정보 가운데 가장 큰 불확실성을 포함한 선원항 정보를 추적자 농도 분포로부터 추정하였다. 실험 당시의 추적자 방출량을 모른다고 가정하고 Gaussina plume 모형의 예측치와 확산실험의 실측치를 이용한 최소자승법을 적용하여 방출률을 추정하였다. 확산인자를 수정한 후 Gaussian plume 모형의 예측력은 방출점으로 3km 및 8km 떨어진 포집선 두 경우 모두 증가하는 것으로 나타났다. 실험당시의 방출률을 모른다고 가정하고 관측지점의 농도에 최소자승법을 적용한 결과 24%이내에서 실제 방출률을 양호하게 추정하고 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권8호
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• pp.1111-1120
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• 1998

Spray Drying Absorber(SDA) system, where the combustion product gas is mixed with atomized limestone-slurry droplets and then the chemical reaction of $SO_2$ with alkaline components of the liquid droplets forms sulfates, has been widely used to eliminate $SO_2$ gas from coal fired power plants and waste incinerators. Liquid atomization is necessary because it can maximize the reaction efficiency by increasing the total surface area and dispersion angle of the alkaline components. First, numerical calculations using FLUENT are carried out to investigate $SO_2$ concentration distribution and thus to calculate $SO_2$ removal efficiency. So to attain the optimized spray conditions, then an electrostatic spraying system is set up and spray visualization is performed to show the effect of an electric field on overall droplet size. Next, the effect of an electric field on the concentrations of $SO_2$ is experimentally examined. Field strength is varied from -10 kV to 10 kV and configurations of conduction charging and induction charging are utilized. Consequently, the electrostatic removal efficiency of 501 increases about 30% with the applied voltage of ${\pm}10kV$ but is independent of polarity of the applied voltage. It Is also found that the conduction charging configuration results in higher efficiency of $SO_2$ removal that the induction charging configuration. Finally, the effect of slurry temperature on $SO_2$ removal is studied. The temperature influences on the electrostatic removal efficiency of $SO_2$.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권2호
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• pp.114-121
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• 2009

유도초음파는 현재 산업설비의 배관 등 장거리 탐상에 널리 사용되고 있으며, 특히, 길이가 수백 미터에서 수 km에 달하는 가스 배관의 검사를 위하여 다수의 탐촉자를 이용한 배열 유도초음파 기술의 개발 및 적용이 확대되고 있다. 따라서, 본 연구에서는, 배관의 원거리 검사능 및 정밀도 향상을 위하여 배열 유도초음파의 집속 알고리즘을 개발하였으며, 개발 알고리즘의 성능을 개발 배열 초음파 시스템을 이용한 실험을 통하여 검증하였다. 그 결과 집속 알고리즘을 적용한 배열 유도초음파의 신호대 잡음비(SNR : signal to noise ratio)가 집속 알고리즘을 적용하지 않은 경우에 비해 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제22권4호
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• pp.55-62
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• 2018

지구온난화로 인하여 태양광 발전에 대한 관심이 커지고 있다. 이에 따라 태양전지를 만드는 핵심물질인 폴리실리콘의 수요도 나날이 증가하고 있으며 시장이 커짐에 따라 생산공정에서 크고 작은 사고들이 발생하고 있다. 그 예로 2013년 상주시의 폴리실리콘 제조공장에서 염산이 누출되었고 2014년에는 여수시의 폴리실리콘 제조공장에서 화재가 발생하였으며, 2015년에는 군산시의 폴리실리콘 제조공장에서 STC(Silicon Tetrachloride)가 누출되었다. 이러한 누출 사고들은 사업장 내부에만 영향을 주는 것이 아니라 인근지역까지 영향을 줄 수 있다는 것이 특징이다. 따라서 본 연구에서는 폴리실리콘 제조공정에서 사용되는 위험물질을 파악하고, 최악의 누출 시나리오를 적용했을 때 누출량과 피해범위를 정량적으로 예측하였다. 그 결과 폭발에 따른 피해거리는 726 m로 예측되었고, 독성에 대한 피해거리는 4,500 m로 예측되었다. 그리고 TCS(Trichlorosilane), STC(Silicon Tetrachloride), DCS(Dichlorosilane)가 누출되어 공기 중의 수분과 반응하여 HCl이 생성될 경우 피해거리는 최대 5.7 km까지로 예측되었다.