• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제1권2호
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• pp.102-111
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• 2010

Molten carbonate fuel cell (MCFC) power plants are one of most attractive electricity generation systems for the use of biogas to generate high-efficiency ultra-clean power. However, MCFCs are considerably more expensive than comparable conventional electricity generation systems. The commercialization of MCFCs has been delayed more than expected. After being effective in the Kyoto protocol and considerably increasing the fossil price, the attention focused on $CO_2$ regression and renewable energy sources has increased dramatically. In particular, the commercialization and application of MCFC systems fed with biogas have been revived because of the characteristics of $CO_2$ collection and fuel variety of MCFCs. Better economic results of MCFC systems fed with biogas are expected because biogas is a relatively inexpensive fuel compared to liquefied natural gas (LNG). However, the pretreatment cost is added when using anaerobic digester gas (ADG), one of the biogases, as a fuel of MCFC systems because it contains high $H_2S$ and other contaminants, which are harmful sources to the MCFC stack in ADG. Thus, an accurate economic analysis and comparison between MCFCs fed with biogas and LNG are very necessary before the installation of an MCFC system fed with biogas in a plant. In this paper, the economic analysis of an MCFC fed with ADG was carried out for various conditions of electricity and fuel price and compared with the case of an MCFC fed with LNG.

• 설비공학논문집
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• 제23권2호
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• pp.111-119
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• 2011

Recently, the performances of speed and accuracy are enhanced in machine tools. The high speed of the machine tools usually causes harmful thermal displacements on the objects. To reduce the thermal displacements, machine tools generally adopt oil coolers with precise temperature control function. This study aims at precise control of oil outlet temperature in the oil coolers with hot-gas bypass manner based on PI control logic. The control system was designed for obtaining steady state error within ${\pm}0.1^{\circ}C$ and maximum overshoot with 0.8% even though abrupt disturbances are added to the system. We showed that the PI gains could be easily decided by numerical simulations using practical transfer function which got experiments. Also, transient characteristics could be improved significantly by reflecting the inlet temperature of an evaporator to the output of a controller feedforwardly considering periodic abrupt disturbances. Through some experiments, excellent control performances were established by the suggested control.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.193-200
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• 2007

Natural gas is one of the most promising alternatives to gasoline and diesel fuels because of its lower harmful emissions, including $CO_2$, and high thermal efficiency. In particular, natural gas is seen as an alternative fuel for heavy-duty Diesel Engines because of the lower resulting emissions of PM, $CO_2$ and $NO_x$. Almost all CNG vehicles use the PFI-type Engine. However, PFI-type CNG Engines have a lower brake horse power, because of reduced volumetric efficiency and lower burning speed. This is a result of gaseous charge and the time losses increase as compared with the DI-type. This study was conducted to investigate the effect of injection conditions (early injection mode, late injection mode) on the combustion phenomena and performances in the or CNG Engine. A DI Diesel Engine with the same specifications used in a previous study was modified to a DI CNG Engine, and injection pressure was constantly kept at 60bar by a two-stage pressure-reducing type regulator. In this study, excess air ratios were varied from 1.0 to the lean limit, at the load conditions 50% throttle open rate and 1700rpm. The combustion characteristics of the or CNG Engine - such as in-cylinder pressure, indicated thermal efficiency, cycle-by-cycle variation, combustion duration and emissions - were investigated. Through this method, it was possible to verify that the combustion duration, the lean limit and the emissions were improved by control of injection timing and the stratified mixture conditions. And combustion duration is affected by not only excess air ratio, injection timing and position of piston but gas flow condition.

• 한국가스학회지
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• 제14권4호
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• pp.1-5
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• 2010

국내 대학 또는 기업 부설 연구소 실험실에서 유해화학 물질 사용 증가에 따라 가스누출 등으로 인한 폭발 화재 등 각종 대형 사고가 발생하여 사회적 이슈로 관심이 집중되었고, 실험실에서 안전관리에 대한 중요성이 강조되어 국내 대학 또는 기업 부설 연구소에서 연구 실험하는 연구 활동종사자의 생명과 신체를 보호하고, 쾌적한 실험 환경 조성을 위하여 연구실 안전환경조성에 관한 법률이 제정되었다. 국내 대학 또는 기업 부설 연구소에서는 이러한 사고 방지를 위하여 실험실 안전관리체계를 구축하고 안전점검과 정밀안전진단 등을 실시하고 있다. 이러한 조치에도 불구하고 국내 실험실에서는 사고가 지속적으로 발생하여 사고에 대한 근본원인분석이 필요한 실정이다. 이 논문에서는 국내 대학 또는 기업 부설 연구소 실험실에서 발생한 사건 사고에 대해 근본원인분석(Root Cause Analysis) 기법을 활용하여 사고 원인에 대해 분석한 결과를 보여주고, 국내 실험실의 안전관리방향을 제시 하고자 한다.

• 한국가스학회지
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• 제17권5호
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• pp.8-14
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• 2013

천연가스에 수소를 첨가하는 수소-천연가스 혼합연료 (HCNG) 엔진 기술은 수소의 빠른 화염속도와 넓은 가연범위를 이용하여 출력 및 배기성능을 최적화하는 기술로서 희박연소 한계를 증가시킴으로써 열효율의 개선은 물론 유해배출물의 저감을 얻을 수 있다. 그러나 과급장치를 사용하는 희박연소 엔진의 경우 전부하 운전조건에서 희박연소 한계의 증가는 충분한 공기량을 공급할 수 있도록 과급용량의 증가가 선결되어야 구현될 수 있다. 본 연구에서는 HCNG 엔진 개발의 일환으로 과급시스템의 변경에 의한 엔진의 출력특성을 파악하고, 과급용량 증대의 적용가능성을 검토하고자 하였다. 터보차저가 과급압력의 증대 보다는 유량이 증가된 영역에서 효율이 높게 설계된 경우 농후한 혼합기 조건에서는 과급압력이 감소되더라도 제원상의 출력을 만족하며 효율적인 운전이 가능하였다.

• 한국가스학회지
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• 제25권5호
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• pp.52-56
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• 2021

친환경적인 환경과 자동차산업의 발달로 내연기관자동차에서 완전연소를 통해 열효율을 높이고 배기가스를 점감하기 위한 연구를 활발하게 진행하고 있다. 특히 휘발유의 휘발성과 연소특성에 대한 이해로 엔진의 부하와 출력을 높이기 위한 연구가 진행되고, 경유 연료의 증류 및 연소특성을 토대로 매연이나 유해가스 저감과 최적의 효율을 구현하기 위한 연구가 진행 중이다. 따라서 본 연구에서는 한국 산업규격의 석유제품 증류시험방법에 대한 KS M ISO 3045의 내용을 토대로 국내에서 시판되고 사용되는 정유사 4사의 휘발유와 경유를 기반으로 증류실험을 진행하였다. 증류실험으로 증류량에 따른 증류온도와의 상관관계를 확인하고 증류된 연료의 비교를 통해 증류특성에 대한 분석을 실시하여 시험기준에 부합하는지에 대한 적합성을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.953-958
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• 2018

본 연구에서는 산업현장, 지하시설물의 밀폐공간에서 유해가스 및 생체신호를 동시에 검출이 가능한 휴대형 검출시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 가스검출용 센서모듈, 패치형 1채널 소형 ECG 센서, 3축가속도 검출센서용 모듈 및 통계분석용 시스템이다. 시스템모듈의 성능을 검증하기 위해 디지털해상도, 생체신호증폭도, 출력전압 및 초소형모듈의 크기로 평가하였다. 개발된 시스템의 성능결과 디지털해상도는 300(rps), 신호증폭이득은 500dB이상 성능을 가졌고, 심전도 모듈은 $50mm{\times}10mm{\times}10mm$로 제작되어 패치형으로 활용도를 높일 수 있다. 본 연구의 휴대용 가스검출기 및 패치용 심전도, 가속도검출기는 산업현장작업자의 실시간 감시용 IoT 기반 관리시스템으로 활용한다면 가치가 높을 것으로 생각된다.

• 한국가스학회지
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• 제26권3호
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• pp.21-26
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• 2022

아연은 인체에 유해한 카드뮴을 대체하여 금속재료에 수소가스가 침투하거나 금속재료 내부로부터 수소가 누출되는 것을 방지하기 위한 친환경 코팅 재료로 주목받고 있다. 일반적으로 수성 및 산성 분위기에서 수행되는 아연(Zn) 및 아연 합금의 전기도금은 낮은 쿨롱 효율, 부식 및 수소 누출과 같은 단점이 있어 산업적 이용이 어렵다. 본 연구에서는 염화콜린과 에틸렌글리콜을 이용하여 Deep-eutectic solvent를 합성하고 이를 용매로 사용하여 아연 도금용 전해질을 제조하여 STS 304 기판 위에 전기 도금하였다. 주사전자현미경(SEM)과 원자힘현미경(AFM)을 이용하여 표면 미세구조와 조도를 관찰하였다. X선회절분석(XRD)을 이용하여 도금 막의 결정구조를 분석하였다. 마지막으로 수소를 주입한 STS 304 기판에 최적화된 Zn 도금액을 코팅한 시료의 수소 방출 방지 효과를 분석하였다.

• 센서학회지
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• 제30권4호
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• pp.191-195
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• 2021

Pure ZnFe₂O₄ and Fe₂O₃-ZnFe₂O₄ hetero-composite spheres were prepared by ultrasonic spray pyrolysis of a solution containing Zn- and Fe-nitrates. Additionally, the sensing characteristics of these spheres in the presence of 5 ppm ethanol, benzene, p-xylene, toluene, and CO (within the temperature range of 275-350 ℃) were investigated. The Fe₂O₃-ZnFe₂O₄ hetero-composite sensor with a cation ratio of [Zn]:[Fe]=1:3 exhibited a high response (resistance ratio = 140.2) and selectivity (response to p-xylene/response to ethanol = 3.4) to 5 ppm p-xylene at 300 ℃, whereas the pure ZnFe₂O₄ sensor showed a comparatively lower gas response and selectivity. The reasons for the superior response and selectivity to p-xylene in Fe₂O₃-ZnFe₂O₄ hetero-composite sensor were discussed in relation to the electronic sensitization due to charge transfer at Fe₂O₃-ZnFe₂O₄ interface and Fe₂O₃-induced catalytic promotion of gas sensing reaction. The sensor can be used to monitor harmful volatile organic compounds and indoor air pollutants.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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• pp.35-41
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• 2007

An International Convention on the control of harmful anti-fouling system on ships(AFS Convention) was adopted on 5 October 2001 at Diplomatic Conference in London, and is expected to be presently effectuated with ratification of more than 25-member nations possessing about 25% of total world tonnage. This convention regulates the operation of harmful anti-fouling system and especially prohibits the use of organotin compounds contained in anti-fouling paint. Organotin compounds have a tendency to be easily extracted by specific solvents and have high polarity and low volatility as specific characteristics. This drives us to attempt of going through the process named derivatization that is required in analysis using a gas chromatography(GC). This study was conducted to determine the proper pre-treatment method, ethylation in comparison with hydridization on the analysis of tributyltin in organotin compounds and to verify the application of the method through the experimental analysis practically used anti-fouling paint and painted layer sample of the served ship.