• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.3079-3084
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• 2008

A fast response $CO_2$ analyzer has been developed for measuring the $CO_2$ concentration during transient condition of SI engine. The analyzer is based on the non-dispersive infrared absorption technique, electrical chopping system and water cooling system. The analyzer has good repeatability, linearity and permissible drift characteristic. Besides, it has 18ms with a response to measure the $CO_2$ concentration. The fast response $CO_2$ analyzer was applied to single cylinder SI engine and the $CO_2$ emission was examined during engine start. Simultaneously, the standard exhaust gas analyzer, which has slow response time, was used for considering the engine-out $CO_2$ characteristic. The developed analyzer showed much faster responsive characteristic than that of a standard analyzer and made cycle by cycle exhaust gas analysis possible. The transient engine operating characteristics will be estimated and the transient behaviors on engine-out emission and performance will be improved.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권3호
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• pp.1-13
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• 2009

탄산수를 대상으로 알칼리도 및 총 탄소 측정 방법의 타당성을 평가하기 위하여 산중화 적정법, 역적정법, 침전법, NDIR-TC 측정법 등 다양한 측정방법을 적용하였다. 인공적으로 제조한 탄산수(ACW(Artificial $CO_2$-rich Water): pH = 6.3, alkalinity = 68.8 meq/L, $HCO_3^-$ = 2,235 mg/L)의 알칼리도 및 총 탄소를 측정한 결과, 탄산수 제조와 동시에 측정된 시료에서는 상기한 모든 측정방법에서 비교적 정확한 측정값을 얻어내었다. 이때 퍼센트 오차는 0~12% 수준이었으며, 반복측정 분산분석(repeated measure ANOVA)의 사후 분석 결과 각 측정 방법간 차이는 95% 신뢰수준에서 없는 것으로 판정되었다. 또한 이때 정밀도(분산계수)도 4% 이내로 재현성이 높은 측정 방법이라고 할 수 있다. 탄산수와 같이 $CO_2$가 탈기(脫氣: degassing)되는 경우 각 측정 방법의 정도관리를 위하여 24시간, 48시간 동안 $CO_2$를 탈기시킨 후 각 측정 방법을 적용하였다. 그 결과 산중화 적정법과 NDIR-TC 방법으로 측정된 알칼리도는 $CO_2$의 탈기에 상관없이 일정한 값을 유지하고 있었다. 이는 알칼리도의 보존성에 기인한 결과로 해석된다. 반면, 역적정법과 침전법으로부터 구한 알칼리도는 증가하는 것으로 나타났다. 한편 총 탄소 함량은 꾸준히 감소하여 48시간후에는 최대 약 50%의 $CO_2$가 탈기된 것으로 평가되었다. 역적정법과 침전법으로부터 구한 알칼리도가 높아진 이유는 총 탄소 함량이 다른 방법에 비하여 높게 측정되었고, $CO_2$ 탈기를 모델링 한 결과, 측정된 총 탄소 함량에 평형인 pH보다 측정된 pH가 높기 때문이다. 이는 ACW에 잔류한 $CO_2$ 기포의 영향으로 생각된다. $CO_2$ 탈기에 의해 발생한 $CO_2$ 기포는 pH를 낮추지 못하고 알칼리도에 영향을 주지는 않기 때문에 산중화 적정법과 NDIR-TC 측정에서는 분석되지 않지만 역적정과 침전법을 적용하여 총 탄소를 분석할 경우에는 측정값에 포함된다. 따라서 탄산수에서 알칼리도 및 총 탄소의 측정과 해석을 정확하게 하기 위해서는 역적정법이나 침전법을 이용하여 측정한 결과를 비교 검토하는 것이 필요하다. 이 연구의 결과는 탄산수 연구나 $CO_2$ 지중저장에 관련된 연구에 활용될 수 있다. 특히 $CO_2$ 지중저장 연구에 응용될 경우 탈기되지 않는 $CO_2$ 기포의 함량을 반영할 수 있기 때문에 심부 지중의 pH를 보정하거나 $CO_2$의 지중 거동과 $CO_2$ 저장 용량 평가에 응용될 것으로 기대된다. 이 연구를 기반으로 고온 고압 환경에서 직접 총 탄소를 정확하고 편리하게 측정하기 위한 방법을 개발할 예정이다.

• 한국가스학회지
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• 제12권4호
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• pp.63-68
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• 2008

본 논문은 적외선 센서의 광 강도 및 효율을 증가시키기 위해 새로운 오목한 반사 벽면(curved mirror surface)과 기존의 수직 반사 벽면(vertical mirror surface)구조와의 모의해석 및 실험 결과에 대해 기술하였다. 모의해석 결과 수직 반사 벽면을 사용했을 때 적외선 센서 필터 표면에 도달하는 광의 분포는 타원 형상으로 적외선 센서 표면에 도달함을 볼 수 있고, 오목한 반사 벽면을 사용하는 경우에는 광이 원형상으로 집광되는 것을 볼 수 있었다. 따라서 초기 평행광의 면적보다 작은 면적으로 집광됨으로 인해 단위면적당 광 강도는 향상되고, 이에 따라 광학적 센서의 출력전압은 향상될 것이라 예측되었다. 이 모의해석을 근간으로 하여 $25^{\circ}C$, 45%R.H.에서 이산화탄소를 0 ppm에서 2500 ppm까지 250 ppm 간격으로 주입시켰을 때, 오목한 반사 벽면의 광 공동이 수직 반사 벽면의 광 공동보다 출력전압이 약 200 mV 증가하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제7권2호
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• pp.103-110
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• 2016

In this study, we researched the characteristics of $CH_4$ and $N_2O$ emission of the wastewater treatment (WWT) process in the dairy industry. For flux measurements at the air-water interface, a floating dynamic flow-through chamber was used above the water surface. $CH_4$ and $N_2O$ concentration from the WWT process was measured by NDIR (Non-Dispersive Infrared) Analyser. In the study, $CH_4$ and $N_2O$ fluxes results showed a distinct difference for each WWT process. 60% of the GHG emissions which was the highest percentage were from the equalization tank. Reactor tank was second with 27% of the total emissions from the WWT. Aeration tank was third with 12% of the total emissions. The tendency was that the more the wastewater was treated, the less GHGs were emitted. $CH_4$ and $N_2O$ showed the same tendency. This indicates that the concentrations and properties of wastewater could affect the tendency.

• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.40-45
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• 2019

본 연구에서는 도시고형폐기물 소각시설을 대상으로 2018년 8월 27일부터 2018년 10월 22일 동안 총 3회에 걸쳐 도시고형폐기물의 소각에 의해 발생되는 $N_2O$ 농도를 24시간 동안 연속적으로 측정하여 발생량과 배출특성을 조사하였으며, 배출가스 중 $N_2O$ 농도측정은 비분산 적외선 분석기(NDIR)를 이용하였다. $N_2O$ 배출특성을 조사한 결과 도시고형폐기물 소각시설의 $N_2O$ 발생량 및 발생농도는 폐기물의 성상 보다는 소각시설의 소각로 온도와 산소농도 같은 운전조건에 따라 상이하게 발생하는 것으로 판단된다. 도시고형폐기물 소각시설의 $N_2O$ 일일평균 발생농도는 53.6 ~ 59.5 ppm이며, 전체 평균농도는 55.6 ppm으로 측정되었다. 또한 $N_2O$ 농도를 이용하여 계산된 $N_2O$ 발생량은 $90.41{\sim}108.44kg\;day^{-1}$이며, 평균 발생량은 $98.05kg\;day^{-1}$로 조사되었다. 이러한 결과를 바탕으로 도시고형폐기물 소각시설의 $N_2O$ 배출계수를 산출한 결과 $1,066.13g_{N_2O}\;ton_{waste^{-1}}$로 생활폐기물의 Tier 2 방법으로 산출된 $N_2O$ 배출계수에 비해 약 20배 정도 높은 결과를 얻었다. 따라서, 폐기물 종류와 소각량을 이용한 폐기물 소각시설의 $N_2O$ 발생량 산출방식은 정확성에 대한 보완이 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제53권5호
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• pp.475-480
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• 2011

최근 온실가스 감축에 관한 국제적인 관심이 대두되면서 반추가축의 가스발생을 조절하기 위한 연구가 다양하게 시도되고 있다. 본 실험은 섬유질배합사료를 TDN의 유지수준과 섭취수준별 가스 발생량의 증가 정도 및 절식시 감소량을 측정함으로써 반추위내 장내발효에 의한 호흡가스의 정확한 산출근거를 구명하고자 실시하였다. 실험은 43개월 령의 평균체중 $372{\pm}11.2$ kg의 Fistula가 장착된 한우 암소를 공시하여 한우사양표준(2007)에 의거하여 TDN (kg)유지수준의 성장, 200 g/일 및 400 g/일 증체수준으로 TMR 사료를 각각 2회에 걸쳐 급여하였으며 물과 mineral block은 자유 섭식하도록 하였다. 온실가스 측정은 NDIR (Non-dispersive infrared absorption) 센서를 이용한 가스다중검출기를 이용하여 이산화탄소 및 메탄가스를 측정하였으며, 호흡챔버 내 환경온도는 $20^{\circ}C$를 유지하였다. 실험결과 급이 수준별 TDN가가 높을수록 가스발생량이 증가하는 경향을 나타내었으며, 이산화탄소 발생량에서는 유지수준에 비해 200 g/일에서 21.1%, 400 g/일에서 40.6% 수준으로 가스 발생량을 나타내었다. 메탄 발생량은 유지수준에 비해 200 g/일에서 33.5%, 400 g/일에서 69.6% 수준의 가스발생량을 나타내었다. 또한 절식 대사시 3일차부터 이산화탄소 발생량은 8%와 51% 수준으로 급격한 감소를 보였으며 메탄발생량은 각각 15%와 37%의 감소를 나타내었다. 위 결과는 향후 축산분야의 온실가스를 줄이기 위한 사양체계 및 절식대사를 통해 한우의 장내발효에 의한 가스발생조절에 대한 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.