• 한국가스학회지
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• 제25권6호
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• pp.29-34
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• 2021

제약회사에서 제조하는 의약품의 원재료에 인화성물질이 종종 존재한다. 이런 경우 과량의 인화성 물질을 투입하여 중간체를 만들고 반응에 참여하지 않은 인화성물질을 여과 및 건조단계를 통하여 제거하는 공정을 거치게 된다. 또한, 여과 공정에서 분리된 인화성 액체가 여액받이 통에 스플래쉬 필링 형태로 쌓이게 된다. 이런 경우 인화성 액체의 증기 및 미스트가 생성되어 폭발 하한 값, 최소점화에너지가 더욱 낮아지게 되며 복합 대전이 발생하여 화재·폭발의 위험이 증대된다. 본 연구에서는 최근의 제약회사 여과공정 중 발생한 화재 사고를 분석하여, 화재 폭발 사고를 방지하기 위한 방안으로 질소 공급설비 설치, 용량 개선, 도전성 여과포 및 정전기 축적 방지대책 등을 제시하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권1호
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• pp.72-79
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• 2022

Piezoelectric energy harvesting technologies, which can be used to convert the electricity from the mechanical energy, have been developed in order to assist or power the wearable electronics. To realize non-toxic and biocompatible electronics, the lead-free (Ba_0.85Ca_0.15)(Ti_0.90Zr_0.10)O₃ (BCTZ) nanoparticles (NPs) are being studied with a great attention as flexible energy harvesting device. Herein, piezoelectric hybrid nanocomposites were fabricated using BCTZ NPs-embedded poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) [P(VDF-TrFE)] matrix to improve the performance of flexible energy harvester. Output performance of the fabricated energy device was investigated by the well-optimized measurement system during the periodically bending and releasing motions. The generated open-circuit voltage and the short-circuit current of the piezoelectric hybrid nanocomposite-based energy harvester reached up to ~15 V and ~1.1 ㎂, respectively; moreover, the instantaneous power of 3.5 ㎼ is determined from load voltage and current at the external load of 20 MΩ. This research is expected to cultivate a new approach to high-performance wearable self-powering electronics.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.376-383
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• 2022

The improved performance of computer parts, such as graphic card, CPU, and main board, has led to the need for power supplies with a high power output. The dynamic load profile rapidly changes the usage of power consumption depending on load operations, such as PC power and air conditioner. Under dynamic load profile conditions, power consumption can be classified into maximum, normal, and standby power. Several problems arise in the case of maximum power. Peak power is generated at the system power source in the maximum-power situation. Frequent generation of peak power can cause high-frequency problems and reduce the life of high-pressure parts (especially high-pressure capacitors). For example, when a plurality of PCs are used, system overload occurs due to peak power generation and causes problems, such as power failure and increase in electricity bills due to exceeded contract power. To solve this problem, a system peak power limit/compensation power circuit is proposed for a power supply under dynamic load profile conditions. The proposed circuit detects the system current to determine the power situation of the load. When the system current is higher than the set level, the circuit recognizes that the system current generates peak power and compensates for the load power through a converter using a super capacitor as the power source. Thus, the peak power of loads with a dynamic load profile is limited and compensated for, and problems, such as high-frequency issues, are solved. In addition, the life of high-pressure parts is increased.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.486-491
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• 2022

저생 미생물 연료전지(BMFC)는 바다나 호수의 뻘 속에서 저생 미생물이 유기물을 분해하면서 발생시키는 전기를 이용하는 친환경적인 에너지 변환장치다. 본 연구에서는 갯벌에 유입되는 생활 폐수가 저생 미생물 연료전지 성능에 어떤 영향을 주는지 파악하고자, 음식물에 들어가는 유기물들을 발효시켜 갯벌과 혼합해서 BMFC 성능을 비교검토 하였다. 박력분과 비타민(B₂, B₆, B₁₂, C, D, E)이 많이 함유된 음식물을 발효시켜 첨가함으로써 BMFC 성능을 49% 향상시켰다. 발효 유기물의 양이 증가할수록 최고 출력밀도가 증가하였고, 25~29일 발효시킨 발효 유기물이 BMFC에 최적임을 보였다.

• 플랜트 저널
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• 제17권4호
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• pp.41-52
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• 2021

본 연구에서는 태양광발전 출력 및 모듈온도 값을 기상청 데이터를 이용하여 예측해보고 실측 데이터와 날씨, 일사량, 주변온도, 풍속별로 비교 분석해보았다. 날씨별 예측정확도는 눈이 오거나, 새벽에 해무가 끼는 날의 데이터를 가장 많이 보유한 맑은날의 데이터의 예측정확도가 가장 낮았다. 일사량에 따른 모듈온도와 발전량의 예측정확도는 일사량이 커질수록 정확도가 떨어졌으며, 주변 온도에 따른 예측정확도는 모듈온도는 주변 온도가 커질수록, 발전량은 주변온도가 낮을수록 예측정확도가 떨어졌다. 풍속은 모듈온도와 발전량 모두 풍속이 높아질수록 예측정확도가 감소하였지만, 풍속이 영향 다른 기상조건에 의한 영향보다 미미하여 그 상관관계를 정의하기가 어려웠다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.255-257
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• 2021

매년 전기 사용량이 급증하는 동절기에 전통시장, 찜질방 등 다중이용시설과 아파트, 다가구주택 등 집합건물에서 노후화된 전기시설의 누전으로 인한 화재가 빈번해 지고 있다. 이러한 화재의 원인은 대부분 노후화된 전선에 과도하게 걸리는 부하로 전선 피복이 녹아내리며 주변의 발화물질에 옮겨붙어 발생하고 있다. 본 연구에서는 복합센서를 통해 전선에 걸리는 과부하와 과열을 측정하고 여기서 발생하는 유독가스를 검출하여 게이트웨이를 통해 서버에 로깅하는 시스템을 구현한다. 이를 바탕으로 빅데이터 분석을 통해 실시간 전기화재를 예측하고 경보하고 차단할 수 있는 플랫폼과 모의 화재 발생 실험이 가능한 시뮬레이터를 개발한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제27권1호
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• pp.57-68
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• 2024

온실가스 저감을 위하여 대규모의 단지를 건설할 수 있고 발전 효율성이 우수한 해상 풍력이 각광 받고 있다. 해상 풍력 단지에서 생산한 전력을 송전하기 위해서는 해저 전력 케이블이 필수적이며, 케이블의 모니터링 및 고장 지점 파악을 위하여 해저 케이블의 위치 또는 매설 심도 분석이 필요하다. 본 논문에서는 해저 전력 케이블을 탐지하기 위한 기술 및 연구에 대하여 소개하였으며, 탄성파/음향, 전자 탐사, 자력 탐사로 분류하여 조사하였다. 탄성파/음향은 주로 선박에 장비를 설치하여 해저 전력 케이블을 탐지하였으며, 전자 및 자력 탐사는 AUV, ROV와 같은 무인 잠수정에 장비를 설치하여 케이블을 탐지하였다. 본 논문을 활용한다면 해저 케이블 탐지 기술에 대한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 청정기술
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• 제26권4호
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• pp.329-335
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• 2020

재생에너지로부터 수전해를 통하여 생산된 수소와 포집된 CO2를 활용하여 메탄올을 합성하는 power-to-methanol 기술이 재생에너지를 대용량으로 저장하는 방안으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 메탄올을 수소 및 전력 생산에 활용함에 있어 더욱 효율적인 방법으로 연료전지 내부에서 메탄올 수증기개질 반응이 일어나는 내부개질형 용융탄산염 연료전지에 대해 성능 분석을 실시하였다. 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 사용되는 다공성 Ni-10 wt%Cr을 촉매로 메탄올 수증기개질 반응을 수행한 결과 연료전지 운전 조건에서 연료극은 메탄올 수증기개질 반응에 충분한 활성을 나타내었다. 메탄올 수용액을 직접 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 공급한 결과 연료전지의 성능은 외부 개질기를 통하여 생산된 개질가스를 공급하는 경우에 비해 다소 성능이 낮게 나타났으며, 메탄올 공급유량이 비교적 낮은 경우 고 전류밀도에서 불안정한 성능을 나타내었다. 연료극으로부터 생성된 가스를 재순환시킴으로써 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있었으며, 메탄올 전환율도 90% 이상 얻을 수 있었다. 물질수지를 통하여 연료극에서 일어나는 반응을 분석한 결과 전류밀도 및 가스 재순환 유량이 증가함에 따라 메탄올 수증기개질 반응속도가 증가함을 확인하였다. 이상의 결과로부터 별도의 촉매층을 설치할 필요 없이 연료극 만으로도 용융탄산염 연료전지 내에서 메탄올 수증기개질 반응이 가능하며, 메탄올 내부개질형 용융탄산염 연료전지를 통하여 전력과 합성가스를 동시에 생산할 수 있음을 확인하였다.

• 미생물학회지
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• 제48권4호
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• pp.254-261
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• 2012

본 연구의 목적은 포도당을 자연의 저질기반 미생물연료전지에 주입할 경우 전기생산을 최적화하기 위한 것이며, 이 때 관련된 미생물의 군집을 분석하고 관련미생물의 역할을 검토하고자 하였다. 1,000 mg/L의 포도당이 주입되었을 때 생성되는 전류가 약 3배 가량 증가하였다. 이러한 증가는 주로 발효세균과 전기생성세균의 상호작용에 기인하는 것으로서, 이는 발효미생물에 의해 생성된 유기산이 전기생성 미생물에 의해서 분해되므로 유기산의 축적을 방지하여 되먹임저해(feedback inhibition) 현상을 감소 시키는데 그 원인이 있는 것으로 보인다. 반면, 더 높은 농도의 포도당이 주입되었을 시에는 전류가 떨어지거나 큰 증가가 일어나지 않았다. 만약 적절한 농도의 포도당이 주입될 시, 전기생성 미생물과 발효미생물이 동시에 포도당을 분해하면서 피드백을 제거하며 전류생성이 증가함을 알 수 있었다. 포도당을 토양에 주입하였을 시에 Clostridium sp.과 같은 발효미생물이 많이 나타났다. 포도당의 발효는 전기생성에 있어서 긍정적 영향과 부정적 영향을 미칠 수 있음이 밝혀졌다. 즉 발효산물이 전기생성미생물에 의해서 분해되어서 사용된다면 전기생성이 증가한다. 하지만, 발효산물이 전기생성미생물에 의해서 분해되지 못한다면 여러 전기생성을 억제하는 화학적반응(pH 저하, 메탄생성, 유기산 축적 등)이 일어나고 미생물연료전지와 관계없는 미생물들이 주입된 유기물을 대부분 분해하여 전기생성이 저하될 수 있음이 밝혀졌다. 적절한 농도의 포도당 주입을 통한 발효세균(Clostridium sp. 등)과 전기발생균(Geobacter sp. 등)의 적절한 조합은 자연상태에서의 혼합미생물존재 환경에서의 전기생산을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제8권1호
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• pp.21-30
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• 2017

Recently, There has been much discussed about unused space. This space can be used in a variety of ways. Utilizing it as a facility, craft shop, and utilizing renewable energy generation facilities. Especially, in terms of climate change should be supplied renewable energy. Renewable energy needs to be developed in terms of responding to climate change, and the recent Paris agreement is also emphasizing the importance of renewable energy. In particular, renewable energy needs to be widely disseminated. And renewable energy is limited space. In this regard, idle land can provide opportunities for securing new renewable energy generation facilities. The introduction of new and renewable energy facilities in idle space can enhance the self-sufficiency rate of the local community, which is significant in terms of responding to climate. In this study, to investigate the possibility of utilizing a unused space for a photovoltaic power generation facility, we investigated the amount of electricity which could be generated through photovoltaic power generation, and the economic effects, using a RETScreen model. The results showed that 9,738 MWh of power can be generated and that $4,540tCO_2eqcan$ be saved. Regarding the economic effect, the net present value of the facility was shown to be 2,247,389,020 KRW. As the net present value was shown to be positive, we believe that the installation of a photovoltaic power generation facility in an unused space would have a positive economic effect. We found the net present value following the fluctuation of the SMP price to be positive, though there was some variation. However, as the economic efficiency was shown to be low because the net present value in relation to the maintenance costs was negative, we believe that maintenance costs must be taken fully into account when evaluating economic efficiency. In particular, as subsidies can be used to cover maintenance costs which must be factored into photovoltaic power generation, we believe that photovoltaic power generation can have an economic effect. Because spaces not currently in use can have a positive economic effect as renewable energy power generation facilities, and can also contribute to the reduction of greenhouse gas emissions, unused spaces are thought to greatly help local governments to cope with climate change as well as reinforcing their related capabilities. We believe our study will help local governments with decisions relating to unused real estate utilization in the future.