• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.535-543
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• 2022

실리콘 카바이드 입자(평균 입도 123 ㎛)의 유동층 태양열 흡열기의 성능 및 효율에 영향을 미치는 입자 거동 해석을 위해 MP-PIC 모델을 이용하여 전산모사를 수행하였고, 기존 실험결과와의 비교를 통해 검증하였다. 특히, 본 연구에서는 실험적으로 접근하기 어려운 유동층 표면 부근에서의 거동을 모사함으로써 흡열 성능과 입자 거동과의 상호 영향을 분석하였다. CPFD 모사결과는 입자층 및 프리보드에서의 평균 고체체류량과 압력요동 등 수력학적 특성 실험결과를 잘 예측하였다. 입자 흡열기에서 1차적으로 태양열 에너지를 흡수하여 층 내부로 전달하는 층 표면 부근에서의 국부 고체체류량은 입자층 내 기포거동에 따라 중심부에서 상대적으로 낮은 값을 나타내는 불균일 분포를 나타내었다. 프리보드 영역에서 국부 고체체류량은 기체속도가 증가할수록 축방향과 각 높이에서의 횡방향에서 불균일성이 증가하였고, 이는 입자 흡열기의 프리보드 영역 내 비산된 입자에 의해 반사된 태양광 에너지 손실과 연관된 압력강하 상대표준편차 증가의 원인임을 나타내었다. 입자 흡열기 내 기체속도 증가에 따른 국부적인 기체 및 입자 속도의 변화에 대한 고찰을 통해, 유동층 내 국부적인 입자거동 특성은 Geldart B 입자 물성과 관련된 입자층 내 기포 거동과 밀접하게 연관됨을 확인하였다. 유동층 입자 흡열기의 성능 척도인 일사량 당 유동기체의 출입구 온도차(∆T/I_DNI)는 입자 층 표면 및 표면 상부 프리보드 영역 내 압력요동 RSD와 상관관계가 매우 높음을 확인하였고, 이 결과는 흡열기 성능 개선에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 청정기술
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• 제28권3호
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• pp.218-226
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• 2022

최근 선진국들은 수소경제 및 탄소중립 사회로의 전환을 위해 수소에너지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이산화탄소(CO₂)를 배출이 없는 친환경적인 수소(H₂) 생산 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 암모니아(NH₃) 분해 수소 제조를 위해 루테늄 알루미나(Ru/Al₂O₃) 분말 촉매와 함께 알루미나 졸(alumina sol)의 무기바인더(inorganic binder)와 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose)의 유기바인더(organic binder)를 사용하여 딥 코팅(dip coating) 방법으로 루테늄 알루미나 메탈 모노리스 코팅 촉매를 제조하였다. 딥 코팅을 위한 촉매 슬러리의 최적 비율로 촉매와 무기바인더의 중량 비율을 1:1로 고정하여 유기바인더 0.1일 때 1회 딥 코팅 시 촉매 코팅양은 61.6 g L^-1이다. 이때 메탈모노리스 표면에 코팅된 촉매 층의 균일한 두께 (약 42 ㎛)와 결정상을 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)과 X-ray 회절분석(X ray diffraction, XRD)을 통해 확인하였다. 또한, 암모니아 분해 수소 제조의 최적 공정조건을 찾고자 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 이용하여 반응온도와 공간속도의 독립변수에 따른 암모니아 전환율에 대한 수치 최적화 회귀식 모델을 계산하였다. 이러한 결과로부터 암모니아 분해 수소생산을 위한 상업적 규모의 공정운전 기본설계 자료로 활용이 가능하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_2호
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• pp.1605-1613
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• 2023

해양 내의 다양한 물리적 변화는 수온과 염분의 지속적인 변동에 의해 결정된다. 수온과 더불어 넓은 영역의 염분 변화를 파악하기 위해서는 인공위성 자료에 의존할 수밖에 없다. 그럼에도 불구하고 염분을 관측하는 위성인 Soil Moisture Active Passive (SMAP)는 낮은 시·공간 해상도로 인해 연안 근처에서 빠르게 변화하는 해양환경을 관측하기에는 어렵다는 한계가 존재한다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 연구에서는 천리안 해양 관측 위성의 정지궤도 해색 센서인 Geostationary Ocean Color Imager-II (GOCI-II) 원격반사도 자료를 입력자료로 하여 고해상도 표층 염분을 산출하는 Multi-layer Perceptron Neural Network (MPNN) 기반의 알고리즘을 개발하였다. SMAP과 비교한 결과 coefficient of determination (R²)는 0.94, root mean square error (RMSE)는 0.58 psu 그리고 relative root mean square error (RRMSE)는 1.87%였으며, 공간적인 분포 또한 매우 유사한 결과를 나타냈다. R²의 공간 분포는 0.8 이상을 보여주었으며 RMSE는 전반적으로 1 psu 이하의 낮은 값을 보여주었다. 이어도 과학기지에서의 실측 염분값과도 비교하였지만 상대적으로 조금 낮은 결과를 보여주었다. 이에 대한 원인을 분석하였으며, 산출된 GOCI-II 기반 고해상도 염분 자료를 활용하여 2022년 11호 태풍 힌남노에 의한 하루 동안의 동중국해 표층 염분 변화를 표준편차로 계산하였다. 그 결과 SMAP에서 관측할 수 없는 시공간의 염분 변화를 고해상도의 GOCI-II 기반 염분 산출물을 통해 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 시간 단위로 변화하는 해양환경 모니터링에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

• 한국수산과학회지
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• 제17권5호
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• pp.353-360
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• 1984

유전가열을 이용한 내부가열로서 어육연제품을 조리${\codt}$살균함과 동시에 내부수분을 확산${\codt}$이탈시켜 제품의 수분활성을 조절하여 상온보장이 가능한 보장성 어묵을 가공하는 방법과 제품개발을 위한 원료첨가물의 배합 및 가공조건을 검토한 실험결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 고등어 연육의 첨가물 배합조건은 고기풀 100에 대하여 전분(옥수수 전분) $10\%$, 소금 $1.5%$, MSG $0.6\%$, sorbitol $3.0\%$, 설탕 $2.0\%$일 때가 가장 적당하였다. (2) 연제품의 형상과 크기는 두께 0.8cm, 직경 8cm의 원반형이 균일한 가열과 팽화 및 표면경화를 막는데 가장 적당하였고, 이것은 연육을 8cm 직경의 원주형으로 충전하여 이것을 열탕중에서 $2{\sim}3$분간 가열처리하여 gel시킨 후 0.8cm 두께로 절단하여 만들수 있으므로 조작이 매우 편리하였다. 동시에 열탕처리는 유전 가열시간을 단축시키는 효과도 있었다. (3) 유전가열은 $5{\sim}6$분간을 2분, $1{\codt}5$분, $1{\codt}5$분 및 1분씩으로 간헐적으로 행하는 것이 제품의 성상과 수분활성 조절 및 살균효과가 좋았다. 1단계 가열에 의하여 확산${\codt}$이탈된 수분은 $60^{\circ}C$, 3m/sec의 열풍으로 2분간 건조하고 계속적으로 600 W 전열기로 $5{\sim}6$분간 가열 표면배소와 함께 최종적으로 수분활성을 조절할 수 있었다. (4) (3)과 같은 조건으로 가공한 연제품은 수분활성 0.84{\sim}0.86, 생균수 $3{\times}10^2/g$이하, TI함량 27.6mg/g였고 texture 시험성적은 hardness 42, cohesiveness 0.53, toughness 4.6, elasticity 0.8, folding test AA였다. (5) 연제품의 일반성분 조성은 수분 $40.1\%$, 단백질 $20.8\%$, 지방 $17.4\%$, 탄수화물 $16.2\%$ 및 회분$5.5\%$였다.

• 농업과학연구
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• 제16권1호
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• pp.84-101
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• 1989

본(本) 연구(硏究)의 공시(供試) 곡물(穀物)로서 벼 6 품종(品種)(Japonica 3 품종(品種), Indica ${\times}$ Japonica 3 품종(品種)), 콩 2 품종(品種), 밀 2 품종(品種), 보리 2 품종(品種)을 택(澤)하였다. 함수율(含水率)은 약(約) 13%~27%(w.b.)까지 4 수준(水準)으로 변화(變化)시키면서 곡립(穀粒)의 크기, 표면적(表面積) 및 체적(體積)을 각(各) 품종(品種) 및 함수율(含水率) 각(各) 수준(水準)에서 10~15반부(反復)으로 측정(測定)하여 함수율(含水率) 변화(變化)가 이들에 미치는 영향(影響)을 분석(分析)하고, 곡립(穀粒)의 주요(主要) 치수와 체적(體積) 및 표면적(表面積)과의 상호관계(相互關係), 체적(體積)을 인자(因子)로 하는 표면적(表面積)의 예측식(豫測式)에 관(關)한 연구(硏究) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 본(本) 연구(硏究)에서 적용(適用)한 표면적(表面積) 및 체적(體積)의 측정(測定) 방법(方法)을 검정(檢定)하기 위(爲)하여 이론적(理論的)으로 계산(計算)이 가능(可能)한 0.0375m인 탁구(卓球)공으로 그 표면적(表面積)과 체적(體積)을 측정(測定)했던 결과, 회전각(回轉角) 증분(增分)을 $15^{\circ}$로 했을때 공식(公式)에 의한 계산치(計算値)와의 오차(誤差)가 각각(各各) 0.65% 및 0.77% 이었다. 2. 벼의 일반계(一般系)와 다수계(多收系) 사이와 콩, 밀의 품종간(品種間)에 본(本) 연구(硏究)에서 대상(對象)으로한 물리량(物理量)들에 대(對)하여 t-test한 결과(結果), 벼의 두 계통(系統)사이와 콩, 밀의 품종간(品種間)에는 5%의 유의수준(有意水準)에서 그 차이(差異)가 인정(認定)되었다. 3. 곡립(穀粒)의 길이, 폭, 두께는 함수율(含水率)의 증가(增加)에 따라 직선적(直線的)으로 증가(增加)하였으며, 길이와 두께의 비(比)(L/T)와 폭과 두께의 비(比)(W/T)는 벼의 모든 품종(品種)에서 함수율(含水率)의 증가(增加)에 따라 감소(減少)하는 반면(反面), 콩에서는 모두 증가(增加)했다. 그러나 밀, 보리에서는 품종(品種)에 따라 일률적(一律的)인 경향(傾向)이 나타나지 않았다. 4. 공시(供試) 곡립(穀粒)의 표면적(表面積)은 일반계(一般系) 벼 약(約) $45{\sim}51{\times}10^{-6}m^2$, 다수계(多收系) 벼 $42{\sim}47{\times}10^{-6}m^2$, 장엽콩 약(約) $188{\sim}200{\times}10^{-6}m^2$, 황금콩 약(約) $180{\sim}201{\times}10^{-6}m^2$, 대맥(大麥) 약(約) $60{\sim}69{\times}10^{-6}m^2$, 나맥(裸麥) 약(約) $47{\sim}60{\times}10^{-6}m^2$, 은파밀 약(約) $51{\sim}20{\times}10^{-6}m^2$, 그루밀은 약(約) $57{\sim}69{\times}10^{-6}m^2$ 이었으며, 체적(體積)은 일반계(一般系) 벼 약(約) $25{\sim}30{\times}10^{-9}m^3$ 다수계(多收系) 벼 약(約) $21{\sim}26{\times}10^{-9}m^3$, 장엽콩 약(約) $277{\sim}300{\times}10^{-9}m^3$, 황금콩 약(約) $190{\sim}253{\times}10^{-9}m^3$, 대맥(大麥) 약(約) $36{\sim}45{\times}10^{-9}m^3$, 나맥(裸麥) 약(約) $22{\sim}28{\times}10^{-9}m^3$, 은파일 약(約) $23{\sim}31{\times}10^{-9}m^3$, 그루밀 약(約) $27{\sim}34{\times}10^{-9}m^3$이었다. 5. 함수율(含水率)에 따른 표면적(表面積) 및 체적(體積)의 증가율(增加率)은 콩이 가장 컸고, 다음은 밀, 보리, 벼 순(順) 이였으며, 벼에서는 일반계(一般系) 벼가 다수계(多收系) 벼 보다 약간(若干) 높게 나타났다. 6. 함수율(含水率) 변화(變化)에 따른 곡립(穀粒)의 크기(결이, 폭, 두께), 표면적(表面積) 및 체적(體積)에 대한 1차(次) 회귀(回歸) 방정식(方程式), 곡립(穀粒)의 길이, 폭, 두께를 인자(因子)로 하는 표면적(表面積) 및 체적(體積)에 대한 지수(指數) 방정식(方程式)과 곡립(穀粒)의 체적(體積)을 인자(因子)로 하는 표면적(表面積)의 회귀(回歸) 방정식(方程式)을 공시(供試) 곡물(穀物) 및 품종별(品種別)로 각각(各各) 유도(誘導)하였다.