• 터널과지하공간
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• 제10권3호
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• pp.355-365
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• 2000

방사성 폐기물지하처분이나 열수 및 축열 에너지저장, 지열에너지 개발 둥과 같은 대규모 지하공간 프로젝트들이 대두됨에 따라 역학, 수리 및 열적 거동을 동시에 고려한 연구가 필요하게 되었다. 열-수리-역학 상호작용 해석은 열로 교란되고 지하수로 포화된 암반내의 거동을 열, 수리, 역학 3 가지 지배방정식의 결합을 통해 구현하는 상당히 복잡한 수치 해석 기법 중의 하나이다. 본 연구에서는 기존의 Biot의 압밀이론에 기초한 수식화들을 이용하여 연속체 암반의 열-수리-역학적 상호작용을 모사할 수 있는 유한요소 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 검증을 위해 등온과 비등온 조건하의 일차원 압밀모델에 대한 해석을 실시하여 해석해와 비교하였다. 이차원 압밀에 대한 변수해석을 통하여 포아송비나 수리적 이방성과 같은 인자들이 매체 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 앞으로 본 프로그램에 개별체 절리 모델을 통합시켜 보다 일반적인 불연속 암반의 상호작용 거동 해석에 이용할 수 있을 것이다.

• Advances in concrete construction
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• 제2권1호
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• pp.29-37
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• 2014

Increasing emphasis on energy conservation and environmental protection has led to the investigation of the alternatives to customary building materials. Some of the significant goals behind understaking such investigations are to reduce the greenhouse gasemissions and minimize the energy required formaterial production.The usage of concrete around the world is second only to water. Ordinary Portland Cement (OPC) is conventionally used as the primary binder to produce concrete. The cement production is a significant industrial activity in terms of its volume and contribution to greenhouse gas emission. Globally, the production of cement contributes at least 5 to 7 % of $CO_2$. Another major problem of the environment is to dispose off the fly ash, a hazardous waste material, which is produced by thermal power plant by combustion of coal in power generation processes. The geopolymer concrete aims at utilizing the maximum amount of fly ash and reduce $CO_2$ emission in atmosphere by avoiding use of cement to making concrete. This paper reports an experimental work conducted to investigate the effect of curing conditions on the compressive strength of geopolymer concrete prepared by using fly ash as base material and combination of sodium hydroxide and sodium silicate as alkaline activator.

• Carbon letters
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• 제12권1호
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• pp.1-7
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• 2011

In the present study, the removal of Pb (II) ions on oxidized activated carbons (ACs) was investigated. ACs were derived from activation of indigenous cotton stalks waste with potassium hydroxide (KOH) in two-stage process. The KOH-ACs were subjected to liquid-phase oxidation with hot $HNO_3$ and one untreated sample was included for comparison. The obtained carbons were characterized by Fourier transform infrared (FTIR), slurry pH and $N_2$-adsorption at 77 K, respectively. Adsorption capacity of Pb (II) ions on the resultant carbons was determined by batch equilibrium experiments. The experimental results indicated that the oxidation with nitric acid was associated with a significant increase in mass of yield as well as a remarkable reduction in internal porosity as compared to the untreated carbon. The AC-800N revealed higher adsorption capacity than that of AC-800, although the former sample exhibited low surface area and micropore volume. It was observed that the adsorption capacity enhancement attributed to pore widening, the generation of oxygen functional groups and potassium containing compounds leading to cation-exchange on the carbon surface. These results show that the oxidized carbons represented prospective adsorbents for enhancing the removal of heavy metals from wastewater.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.782-787
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• 2008

The Kalina cycle simulation study was carried out for a preliminary design of a geothermal power generation system. The Kalina cycle system can be used for the utilization of a low-temperature heat sources such as geothermal and industrial waste heat that are not hot enough to produce steam. The sea/river water can be considered as a cooling media. A steady-state simulation model was developed to analyze and optimize its performance. The model contains a turbine, a pump, an expansion valve and heat exchangers. The turbine and pump were modelled by an isentropic efficiency, while a condenser, an evaporator and a regenerative heat exchanger were modeled by UA-LMTD method with a counter-flow assumption. The simulation results show that the power generation efficiency over 10% is expected when a heat source and sink inlet temperatures are $100^{\circ}C$ and $10^{\circ}C$ respectively.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제9권4호
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• pp.17-26
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• 2001

Simulation was conducted using TRNSYS to evaluate the thermal performance of a facility. This facility has a condensing-type heat exchanger which is able to recover the latent energy for the purpose of reducing the heating energy in winter. The boiler and chiller are selected based on the annual peak loads and controlled to maintain the facility at the set temperature of 14~$17^\circ{C}$. Supplied energy by the boiler and recovered energy by the heat exchanger were calculated as a function of number of pass through heat exchanger, kind of fuel and hot water velocity. Simulation results show that about 20% of the total heating load can be recovered by the heat exchanger and the amount of latent heat is increasing with the number of pass. This means that the efficiency of the waste energy recovery system can be increased by using a condensing-type heat exchanger rather than a traditional sensible heat exchanger.

• 플랜트 저널
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• 제10권3호
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• pp.45-51
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• 2014

본 연구에서는 기존 가정용연료전지에서 활용이 미약한 중저온의 배열을 건물난방부하에 적용할 수 있도록 온도 안정화 장치를 개발하였으며 이 장치가 기존 난방설비와 연계가 가능하도록 제어시스템을 구축하였다. 연료전지 시스템의 정상작동을 위해서는 연료전지로부터 배출되는 온수의 공급온도가 $60^{\circ}C$이어야 하고 다시 연료전지로 회수되는 작동 유체의 환수온도는 항상 $55^{\circ}C$로 유지하여야 한다. 본고에서는 먼저 스택배열 활용을 극대화하기 위해 CFD 분석을 통해 소형열교환기와 기존 난방설비배관과의 최적 연계장치시스템을 구성하였다. 또한 계절별 난방 수온의 불규칙한 온도변화에 대응하기 위해서 연료전지 스택의 열원과 아파트세대 난방용 환수관을 연결한 온도자동조절 밸브를 사용하여 온도안정화 장치를 개발하였다. 소형열교환기와 통합 활용할 수 있도록 설정된 온수의 온도가 편차 ${\pm}0.5^{\circ}C$ 이내에서 유지되도록 하였다. 이 연구결과를 통해 연료전지인 PEMFC의 배열을 건물난방부하에 활용이 추후 가능할 것으로 예상된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.77-84
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• 2012

목재와 시멘트를 혼합하였을 때 목재의 어느 성분은 시멘트의 수화를 방해하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 온수에 의한 목편의 전처리 효과를 검토하기 위하여 2.4 mm 체를 통과시킨 소나무 목편을 온도가 각기 다른 수중에 일정시간 침지시킨 것을 잔골재의 일부로서 대체 사용한 모르타르의 응결 및 압축강도실험을 실시하였다. 이때 모르타르의 배합은 물-시멘트비 50%로 하고 목편의 잔골재에 대한 대체 사용량은 잔골재 질량의 0, 2, 4, 6, 8, 10%의 6수준으로 하였다. 그 결과 목편을 잔골재의 일부로서 대체 사용한 모르타르의 경우, 목편의 사용량이 많을수록 응결이 지연되었으며, 목편의 수처리는 모르타르의 응결지연문제를 개선시키는 효과가 있었다. 특히 수온 $100^{\circ}C$의 물에서 30분간 수처리한 목편을 2~6%의 범위에서 사용한 모르타르의 종결시간은 목편을 사용하지 않은 모르타르의 종결시간과 거의 비슷한 수준을 나타냈다. 또한 수처리한 목편을 사용한 모르타르의 강도는 수처리하지 않은 목편을 사용한 모르타르의 강도와 비교하였을 때, 재령 3일 강도는 거의 같았으나, 7일 및 28일의 강도는 보다 크게 되는 경향을 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.56-66
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• 2021

본 연구에서는 가축분뇨 처리시설의 호기성 액비화 과정에서 발생하는 열을 회수하기 위한 폐열회수 시스템을 고안하여 시스템을 구성하는 요소 장치의 성능을 분석하였다. 또한, 회수된 열의 활용 가능성을 확인하였다. 실험 설정을 위해 가축분뇨 처리시설의 액비 발효조에서 발생하는 발효열을 확인하였다. 호기성 액비화를 위한 발효조의 온도가 균일성을 나타낸 특성과 34.5 ~ 43.9 ℃의 범위에서 운영되는 점을 고려하여 실험 온도 수준을 35, 40, 45 ℃로 설정하였다. PE 및 STS 파이프로 구성된 복합열교환기는 53.5, 65.6, 74.4 MJ/h 열에너지를 회수하고, 5 RT 용량의 히트펌프는 95.6, 96.1, 98.9 MJ/h 열에너지를 축열 하였으며, 이때 히트펌프의 난방성능계수는 4.53, 4.62, 4.65이었다. 발효조의 온도를 45 ℃로 가정한 열교환기의 최대 온수 생산능력을 급탕량 산정 방법으로 비교했을 때 56 360 kcal/day의 에너지 공급량을 확인하였다. 축열조와 연계된 FCU의 온풍 난방능력은 20.8 MJ/h, 에너지 이용효율은 96.1 %였다. FCU의 온풍으로 퇴비를 건조하였을 때 초기함수율 50.5 %에서 건조 후 함수율 45.8 %로 4.7 % 감소함을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권5호
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• pp.599-612
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• 2017

본 연구는 미 이용원에서 폐기물로 발생되는 인모(人毛)의 NaOH 가수분해물, 도계 폐기물인 닭피의 $H_2SO_4$ 가수분해물 그리고 phenol-formaldehyde prepolymer (PF)를 가교제로 혼합하여 접착제를 조제하고, 이에 대한 물성 및 열수불용해율 측정결과를 통하여 인모의 목질판상재용 접착제의 원료화 가능성을 확인하기 위하여 수행하였다. 인모는 80% 이상의 케라틴계 단백질로 구성되어 있으며, 회분 함유량이 0.1% 미만으로 매우 낮았다. 인모에 함유된 단백질의 아미노산 가운데 glutamic acid의 함량이 가장 높았으며, 다음으로 cysteine, serine, arginine, threonine 순으로 조사되었다. 인모를 이용하여 조제한 접착제의 고형분 함량은 인모의 가수분해 조건 및 PF의 종류에 따라 33 - 41%의 범위였으며, 점도는 상온에서 $300-600mPa{\cdot}s$로 분사형 접착제로서 사용이 가능한 것으로 조사되었다. 접착제의 내수성을 비교하기 위하여 측정한 열수불용해율은 5% 농도의 NaOH 수용액에서 반응시킨 인모의 가수분해물, 고형분 함량을 기준으로 5 wt%의 $H_2SO_4$를 닭피에 첨가하여 반응시켜 준비한 가수분해물을 첨가하여 제조하고 경화시킨 접착제에서 높았다. 한편, PF에서 F/P의 몰비는 열수불용해율에 영향을 미치지 않았다. 이렇게 조제된 접착제의 열수불용해율을 현재 목질판상재 제조에 사용하고 있는 석유화학계 합성수지와 비교한 결과, 30 wt%의 PF로 조제한 인모 접착제는 전반적으로 요소 수지보다 낮은 것으로 조사되었다. 그러나 PF의 함량을 35 wt%까지 증가시켰을 때, 열수불용해율은 요소수지를 크게 상회하였으며, 멜리민-요소수지에 접근하는 것으로 조사되었다. 이와 같은 실험과 아울러 경제성을 분석한 결과, 적정조건에서 가수분해한 인모와 가교제로 35 wt%의 PF로 조제한 인모 접착제는 목질 판상재용 접착제로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제56권2호
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• pp.228-235
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• 2012

$N_2O_2$계 시프염기 리간드인 N,N'-bis(4-methoxysalicylidene)phenylendiamine(4-$CH_3O$-salphen)을 합성하였다. 합성한 4-$CH_3O$-salphen을 이용하여 분광광도법으로 수용액 중의 Cu(II)이온 정량실험을 시도하였다. Cu(II)이온 정량을 위한 최적 실험조건을 구한 결과, 4-$CH_3O$-salphen 농도는 $2.0{\times}10^{-4}\;mol/L$, 용매 DMSO와 물의 비율은 50/50(v/v), pH는 5.5에서, 온도는 $55^{\circ}C$에서 한 시간정도를 물중탕하고, 시료의 흡광도는 388 nm였고, 그 조건에서 검량곡선을 작성하였다. 작성된 검량곡선(${\varepsilon}=3.6{\times}10^4\;mol^{-1}cm^{-1}$)은 $R^2$=0.9963의 상관계수 값을 나타내었다. 이상의 최적화된 실험조건을 이용하여 온천수, 반도체 공장폐수 및 하수 처리장의 처리수를 채취하여 Cu(II)이온을 각각 정량 분석한 결과는 측정 평균값이 기준 값에 대하여 0.6~5.4% 범위에서 잘 일치 하였고, 정량한계는 31.77 ng/mL($5.0{\times}10^{-7}\;mol/L$)이었다.