• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권6호
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• pp.49-56
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• 2011

In this study a novel cogeneration system driven by low-temperature sources at a temperature level below $190^{\circ}C$ is investigated by first and second laws of thermodynamics. The system consists of Organic Rankine Cycle(ORC) and an additional heat generation as a parallel circuit. Seven working fluids of R143a, R22, R134a, R152a, $iC_4H_{10}$(isobutane), $C_4H_{10}$(butane), and R123a are considered in this work. Maximum mass flow rate of a working fluid relative to that of the source fluid and optimum turbine inlet pressure are considered to extract maximum power from the source. Results show that due to a combined heat and power generation, both the efficiencies by first and second laws can be significantly increased in comparison to a power generation, however, the second law efficiency is more resonable in the investigation of cogeneration systems. Results also show that the working fluid for the maximum system efficiency depends on the source temperature.

• Membrane and Water Treatment
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• 제3권2호
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• pp.123-131
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• 2012

This study investigated the extraction and stripping performance of PIMs consisting of PVC and Aliquat 336. Extraction and stripping of three representative heavy metals - namely $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Zn^{2+}$ - by the synthesized membranes were evaluated as a function of sodium chloride concentration and under different stripping solutions (0.01 M $HNO_3$, Milli-Q water, 0.01 M HCl and 0.01 M NaOH), respectively. Results reported here indicate that the formation of negatively charged metal chloride complex species was responsible for the extraction of the target metal to PIMs. Experimental results and thermodynamic modeling of the speciation of chloro metal complexes further confirm that the extraction selectivity between $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$ and $Zn^{2+}$ can be controlled by regulating the chloride concentration of the feed solution. An acidic solution without any chloride was the most effective stripping solution, followed by Milli-Q water, and a diluted hydrochloric acid solution. On the other hand, the stripping of metals from PIMs did not occur when a basic stripping solution was used.

• 플랜트 저널
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• 제9권3호
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• pp.43-47
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• 2013

발전 플랜트의 발전량 최적화 및 발전효율 최적화는 에너지공학을 전공한 전문가일지라도 이해하기 힘든 개념이다. 본 연구에서는 엑서지 및 엑서지율이라는 열역학적 상태값을 적용하여 에너지 공학을 전공하지 않은 일반인일지라도 발전량 및 발전효율 최적화 개념을 쉽게 이해할 수 있는 차트가 개발되었다. 발전소의 성능을 파악할 수 있는 대표적인 물성치는 주증기의 온도 및 압력이다. 개발된 차트에서는 주증기의 온도 및 압력에 따른 최대 발전량 곡선과 최대 효율 곡선이 도시되어 있으므로, 해석하고자 하는 발전소의 온도 및 압력을 차트에 적용하여 그 발전소가 얼마만큼 최대 발전량과 최대 효율에 접근해 있는지를 쉽게 파악할 수 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.952-961
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• 1989

본 연구에서는 널리 사용되는 핀-관 직교류 열교환기의 정상 상태를 예측 하기 위하여 냉매의 상변화에 따른 유체의 물성치, 열전달계수 및 마찰계수의 변화와 관벽에서의 축방향 열전도를 고려한 모형을 세우고 이를 분석하여 열교환기의 종합적 인 특성을 규명하고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.31-35
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• 2008

본 시험장치는 가스터빈 관련 교육기관, 연구소 등에 가스터빈 엔진의 작동 원리와 구조에 대한 기초지식을 제공하고 가스터빈 엔진의 이론적 열역학 계산을 실제 성능시험을 통하여 비교해 볼 수 있도록 개발되었다. 추력 30lbf급 마이크로 터보제트 엔진을 대상으로 하여 NI DAQ(데이터 수집)장치와 LabVIEW 프로그램으로 각 구성품의 온도, 압력과 추력, 연료유량, 공기유량 등의 실시간 데이터를 모니터링 및 획득할 수 있도록 시험장치를 구성하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권3호
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• pp.26-41
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• 2021

Titanium hydride potassium perchlorate (THPP)는 일반적으로 널리 사용되는 착화제로 추진 시스템에서 중요한 역할을 수행해오고 있지만, '노화'라는 현상으로 인하여 THPP의 요구 성능 변화, 심지어는 system failure가 초래될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 상대습도 조건에서 노화된 THPP의 열역학적 특성 및 성능, 점화 특성 변화를 상세한 열분석과 점화 실험을 통해 밝혔다. 그리고 형태학적 분석과 조성 변화를 통해 노화에 따른 THPP의 물리·화학적인 변화 또한 확인하였다. 결론적으로, 열노화는 산화제 분해로 인하여 활성화 에너지 감소/반응성 증가로 이어지고 수분노화는 연료 산화로 인하여 활성화 에너지 증가/반응성 감소와 같은 경로를 따름을 최종적으로 확인해볼 수 있었다.

• 분석과학
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• 제37권1호
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• pp.39-46
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• 2024

Alizarin dye, a persistent and hazardous contaminant in aquatic environments, presents a pressing environmental concern. In the quest for efficient removal methods, adsorption has emerged as a versatile and sustainable approach. This study focuses on the development and application of Zinc Oxide/Nickel Oxide (ZnO/NiO) nano-composites as adsorbents for alizarin dye removal. These semiconducting metal oxide nano-composites exhibit synergistic properties, offering enhanced adsorption capabilities. Key parameters affecting alizarin removal, such as contact time, adsorbent dosage, pH, and temperature, were systematically investigated. Notably, the ZnO/NiO nano-composite demonstrated superior performance, with a maximum alizarin removal percentage of 76.9 % at pH 6. The adsorption process followed a monolayer pattern, as suggested by the Langmuir model. The pseudo-second-order kinetics model provided a good fit to the experimental data. Thermodynamic analysis indicated that the process is endothermic and thermodynamically favorable. These findings underscore the potential of ZnO/NiO nano-composites as effective and sustainable adsorbents for alizarin dye removal, with promising applications in wastewater treatment and environmental remediation.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.171-179
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• 2012

고온부에 해당하는 터빈 노즐과 로터의 냉각은 가스터빈의 성능에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 냉각 공기의 예냉각이 가스터빈과 복합화력 발전 성능에 미치는 영향을 알아보았다. 계산에 사용된 모델은 F-Class 가스 터빈이며 냉각을 고려한 터빈의 구성요소를 사용해 냉각공기의 변화에 대해 보다 정확한 모사를 구사하였다. 냉각공기의 예냉각에 따른 가스터빈의 성능변화를 나타내기 위해 탈설계 해석이 수행되었다. 노즐 및 로터의 냉각에 따른 성능 변화를 보다 정확하게 나타내기 위해 열역학적 냉각모델과 속도삼각형을 고려한 모델이 고려되었다. 또한 복합발전의 경우 냉각공기에서 추출된 열을 하부사이클에서 회수하여 스팀터빈을 구동하는데 추가적인 열을 공급하는 시스템이 구성되었다. 복합발전 시스템의 모든 냉각공기의 온도를 200K 예냉각하는 경우에 주유동가스의 유량증가로 인해 약 1.78%의 출력 증가를 나타내었으며 동일한 터빈 입구온도 유지를 위한 연료소모의 증가로 효율은 0.70% 포인트 감소하였다.

• 공업화학
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• 제29권3호
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• pp.356-361
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• 2018

혈액과 같이 다성분으로 이루어진 복잡한 matrix로 구성된 시료에서 휘발성 유기화합물(VOC)이나 반휘발성 유기화합물(SVOC)의 분석은 분리공정을 거쳐 분석되는 것이 일반적이다. 흡착은 어떤 성분이 다른 상의 표면에 축적되는 물리적 현상이다. 전처리 과정에서 번거로움을 극복하기 위해 흡착이 적용되며 이를 위해 다공성 탄소인 carboxen (CAR)이 도포된 solid phase microextraction (SPME) 장치가 흔히 사용된다. 본 연구에서는 플라스틱 제조시 가소제 등으로 사용되는 4-octylphenol의 carboxen에 대한 흡착특성을 살펴보았다. 이를 위해 dichloromethane ($CH_2Cl_2$, DCM), ethylacetate ($CH_3COOC_2H_5$, EA) 및 diethylether ($C_2H_5OC_2H_5$, $Et_2O$)에 대한 추출효율과 bistrimethylsilyltrifluoroacetamide (BSTFA), methylchloroformate (MCF) 및 pentafluorobenzylbromide (PFBBr)에 대한 유도체화 반응의 특성을 조사하였다. 열역학적 특성 파악을 위한 추출용제로는 DCM이 양호한 효과를 보였으며 BSTFA를 이용한 silylation의 분석특성이 우수하여 이를 적용하였다. 열역학적 및 동력학적 흡착실험 결과 흡착과정은 흡열특성을 보였고 Langmuir식보다는 Freundlich 등온식에 더 근접하였으며 동력학적으로는 pseudo-$2^{nd}$ order kinetic model에 따르는 것을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.353-362
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• 2019

그간 캐스케이드 냉동 시스템에 대해서 열역학적 해석은 다수 수행되었으나 증발기, 응축기, 인터쿨러 등 부품 해석을 통한 시스템 평가는 미진한 상태이다. 본 연구에서는 냉방 및 냉동 열교환기가 별도로 장착되어 있고 하부 사이클에 공랭식 응축기와 인터쿨러가 직렬로 연결되어 있는 캐스케이드 냉동 사이클에 대해 성능 해석을 수행하였다. 우선 증발기, 응축기, 인터쿨러 등 요소부품에 대해 모델링을 수행하고 R-410A를 사용하는 냉방 능력 8 kW, 냉동 능력 15 kW의 캐스케이드 냉동 사이클의 요소 부품의 - 상부 응축기, 하부 응축기, 냉방 증발기, 냉동 증발기, 인터쿨러, 압축기, 전자팽창변 - 설계를 수행하였다. 설계 사양에 대하여 외기 온도를 $26^{\circ}C$에서 $38^{\circ}C$로 변화시키며 해석을 수행한 결과 냉각 열량은 하부 증발기에서는 거의 일정하고 상부 증발기에서는 9% 감소, 인터쿨러에서는 63% 증가하였다. 한편 COP는 외기 온도의 증가에 따라 감소하였다. 인터쿨러가 작동하지 않는 사이클 대비 인터쿨러 사이클이 COP 측면에서 우위를 보였다. 또한 상부 응축기의 크기를 당초 설계치의 2배 증가시키면 하부 증발기 열량은 변함이 없는 반면 상부 증발기 열량은 4% 증가하였다. 한편 상부 응축기의 크기 증가에 따라 상부 사이클의 COP는 증가하는 반면 하부 사이클의 COP는 큰 변화가 없다. 또한 하부 응축기 크기를 2.8배 증가시키면 상하부 증발기의 열량 변화는 거의 없고 인터쿨러의 열량만이 8% 감소하였다. 아울러 하부 사이클의 COP는 응축기의 크기가 증가함에 따라 다소 증가하였으나 상부 사이클의 경우는 그 변화가 미미하였다.