• 한국지반공학회논문집
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• 제29권8호
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• pp.65-73
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• 2013

지중 열교환 시스템은 지속적인 에너지 효율의 개선으로 공간 냉난방을 위한 친환경적 에너지 기술로 주목받고 있다. 지중에 매설된 파이프는 내부 유체 순환을 통하여 인접한 지반과 열적 상호작용으로부터 직접적인 열에너지 교환을 수행한다. 하지만, 파이프의 수치모델링에서 열-수리가 연관된 난류해석과 파이프의 긴 세장비에 의한 메쉬사이즈의 부적합성은 열교환 시스템의 적절한 수치해석을 어렵게 하고 있다. 본 논문에서는 파이프 내부 유체흐름에 대한 에너지 보존의 법칙을 적용하여 지배방정식을 유도하였으며, Galerkin수식화와 시간적분을 통하여 열-수리 연동일차원 파이프 요소를 개발하였다. 그리고 제안된 파이프 요소를 기 개발된 다공질 재료를 위한 열-수리-역학(Thermo-Hydro-Mechanical) 해석을 위한 유한요소 프로그램과 결합하였다. 개발된 요소를 이용한 수치해석 결과는 열응답 시험(Thermal Response Test) 결과로부터 주위지반의 유효 열전도도를 평가하기 위하여 사용하는 선형 열원 모델이 인접 파이프간의 열적상호작용과 파이프의 단부효과에 의하여 지반의 열전도도를 과다 평가하는 것으로 보여주었다. 따라서 열응답 시험 해석 결과에 대한 역해석을 적용하여 최적의 수렴성을 보여주는 변환행렬을 제시하였다.

• 설비공학논문집
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• 제28권10호
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• pp.387-393
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• 2016

A ground source heat pump system maintains a constant efficiency due to its stable heat source and radiant heat temperature which provide a more effective thermal performance than that of the air source heat pump system. As an eco-friendly renewable energy source, it can reduce electric power and carbon dioxide. In this study, we analyzed one year of data from a web based remote monitoring system to estimate the thermal performance of GSHP with the capacity of 3RT, which is installed in a low energy house located in Daejeon, Korea. This GSHP system is a hybrid system connected to a solar hot water system. Cold and hot water stored in a buffer tank is supplied to six ceiling cassette type fan coil units and a floor panel heating system installed in each room. The results are as follows. First, the GSHP system was operated for ten minutes intermittently in summer in order to decrease the heat load caused by super-insulation. Second, the energy consumption in winter where the system was operated throughout the entire day was 7.5 times higher than that in summer. Moreover, the annual COP of the heating and cooling system was 4.1 in summer and 4.2 in winter, showing little difference. Third, the outlet temperature of the ground heat exchanger in winter decreased from $13^{\circ}C$ in November to $9^{\circ}C$ in February, while that in summer increased from $14^{\circ}C$ to $17^{\circ}C$ showing that the temperature change in winter is greater than that in summer.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권6호
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• pp.498-504
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• 2011

The purpose of this study was to investigate and develop an eco-frendly wood adhesive based on vegetable oil (especially soybean oil), the renewable and sustainable natural resources, using ozonification technology for the chemical structure modification. The waste soybean oil (WSBO) was reacted with $O_3$ at the rate of $450m{\ell}$(acetone) : $50m{\ell}$ (WSBO) for different times, 1, 2, 3 hrs. The investigation of the modified chemical strecture of the ozonied WSBOs were conducted using FT-IR. As ozonification time increased, the peak of the unsaturated double bonds was disappeared especially ozonized-3hrs and aldehyde or carboxyl peak appeared because ozonification broke the oil into small molecules. The plywood were made at $150^{\circ}C$ with 4 minutes hot-press time using the different ozonized 3 hrs WSBO/pMDI adhesives and were tested for the dry, wet, cyclic boil test according to the Korea Industrial Standard F3101 Ordinary plywood. The bond strengths gradually increased until 1 : 0.5~1 : 3, but it decreased 1 : 4, as the contents of pMDI increased. The results of the dry, wet and cyclic bond strengths the equivalent ratio was formed approximately between 1 : 2~1 : 3. And the 1 : 1~1 : 4 strengths met constantly the standard requirement of 7.0kgf/$cm^2$ (KS F3101). From the comprehensive view on the results of above experiment, it could be confirmed that ozonized WSBO/pMDI has characteristics of effective reactivity and wet stability showed as an excellent candidate of wood adhesive applications.

• Composites Research
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• 제30권1호
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• pp.59-64
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• 2017

향상된 특성을 갖는 환경친화적인 복합재료의 개발은 고분자재료의 미래에 있어 필수적이며, 부분적으로 또는 완전히 재생가능한 기지재 또는 보강재에 단지 몇 %의 첨가제를 첨가함으로써 쉽게 제작할 수 있다. 본 연구에서는 마닐라삼 섬유를 보강재로, 비닐에스터를 기지재로 사용하였으며, VARTM 공정을 이용하여 복합재료를 제조하였다. 또한 마닐라삼 섬유의 알칼리표면처리를 수행하고, APP, HNT를 난연제를 첨가함으로써 기계적 물성과 난연 물성을 향상시키고자 하였다. 실험을 통하여 표면처리가 천연섬유의 친수성을 감소시키고 소수성인 기지재와의 계면접착력을 향상시켰으며, 이는 개발된 복합재료의 기계적 물성 향상을 이끌었다. 유사하게, 복합재료의 난연성도 난연제의 함량이 증가함에 따라 크게 향상되는 결과를 얻을 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.223-230
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• 2011

본 연구에서는 자원 재활용 측면에서 매트릭스수지로 재활용플라스틱과 보강재로 친환경 천연섬유로 구성된 그린복합재료를 제조하고 그 특성을 탐구하였다. 먼저 재활용폴리에틸렌과 천연섬유인 목분을 이용하여 이축 압출공 정 방법으로 목분함량이 서로 다른 펠렛을 제조하였다. 이 펠렛을 사용하여 압축성형 방법으로 목분/재활용폴리에틸렌 그린복합재료를 제조하고, 그들의 굴곡특성, 인장특성, 충격특성, 열변형온도 그리고 파단거동에 미치는 목분함량의 영향을 조사하였다. 결과는 목분/재활용폴리에틸렌 그린복합재료의 굴곡강도, 굴곡탄성률, 인장탄성률 및 열변형온도 는 목분함량이 증가함에 따라 크게 향상된 반면, 인장강도와 충격특성은 감소한다는 나타내었다. 주사전자현미경으로 관찰한 파단거동은 재활용폴리에틸렌의 유연한 파단현상과 비교하여 목분함량이 증가함에 따라 변화하는 충격거동 경향을 정성적으로 뒷받침해주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.257-263
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• 2012

바이오디젤은 화석연료인 경유의 대체에너지로써 비독성이고 재생 가능한 에너지이다. 바이오디젤생산방법은 크게 산 염기 초임계 효소방법으로 분류되는데 본 연구에서 친환경적으로 바이오디젤을 생산할 수 있는 초임계공정과 효소고정화공정에 대해 연구하였다. 연간 10,000톤의 바이오디젤을 생산하는 공정을 대상으로 PRO II 공정모사기를 통해 전환률과 에너지소비량을 알아보기 위한 공정모사를 실시하였다. 그 결과 초임계공정에서의 전환률은 91.17%(0.9% 글리세롤 포함), 효소고정화공정에서는 93.58%(1.0% 글리세롤 포함)로 나타났다. 이 결과는 효소고정화공정이 높은 전환률을 보였지만 바이오디젤의 순도는 초임계공정에서 높게 나타났음을 보여준다. 한편, 에너지소비량 측면에서 초임계공정과 효소고정화공정이 각각 8.9, 3.9MW를 나타났다. 즉, 초임계 공정이 효소고정화공정에 비하여 2.3배 많은 에너지를 소모한다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국항만경제학회지
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• 제26권2호
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• pp.99-118
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• 2010

환경오염으로 인한 오존층 파괴 등의 환경위기를 인식한 세계 각국은 환경을 보호 하면서 지속적인 성장을 이루기 위한 노력을 기울이고 있다. 친 환경을 위한 노력은 국제환경협약과 더불어 선진국의 환경규제 강화로 이어지고 있다. 이러한 동향은 선박 및 항만에 대한 환경오염 규제로 나타나고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 국제기구와 주요 선진 국가들의 Green Port 구축을 위한 친환경 규제 내용을 문헌과 자료를 통해 심도 있게 분석한 후 구체적인 대응방안을 제시하여 실무적인 측면에서 시사점을 제공하는데 있다. 항만 환경 규제에 따른 Green Port구축을 위해서는, 첫째, 지속 가능한 정량적인 친환경 항만 구축을 통한 경쟁력을 갖춰야 할 것이다. 둘째, 선박 재활용 협약 체결에 따른 협력 및 지원체계 구축이 절실하다. 셋째, 환경규제 변화에 대한 대응과 환경문제에 대한 과학적 연구의 필요성이다. 왜냐하면 환경문제를 이해하는데 있어 지나친 경각심 부각 보다는 실질적인 해결책을 모색할 수 있도록 중장기적인 계획 수립이 필요한 시기이다. 마지막으로, 현재 항만에서 사용하고 있는 에너지는 경유 및 전기 사용이 대부분으로 신재생에너지 개발을 통한 에너지 자급능력 향상이 시급하다고 판단된다. 항만 분야도 타 산업분야와 같이 신재생 에너지를 통해 에너지 자립형 항만 구축을 달성해야 할 것이다. 종합적인 결론은 Green Port 구축을 위한 친환경 항만의 조건은 경제활동과 산업 활동이 결합하는 중요한 장소가 되고 직장과 주거가 근접하게 활용되는 생활공간으로서의 존재가치를 가져야 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1648-1653
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• 2009

석유와 같은 화석연료는 $CO_2$의 방출로 인해 지구 온난화의 원인이 되고, 그 매장량 또한 한정되어 있다. 따라서 대체에너지에 관한 관심이 증대 되고 있고 이러한 대체 에너지 중 식물성 오일은 환경 친화적이며 재생산이 가능한 에너지원으로 기존의 고효율의 디젤유와 유사한 특성을 가지고 있다. 또한 식물성 오일은 $CO_2$방출에 의한 지구 온난화 문제를 줄일 수 있는 방법중의 하나로도 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 곡물가격 상승과 식량자원 부족문제를 해결하기 위하여 폐식용유를 사용하였다. $15{\mu}m$구멍 입경을 갖는 시브를 사용하여 폐식용유(WVO)로부터 불순물과 침전물을 제거 한 후 Homo-mixer를 사용하여 5000rpm에서 10분간 디젤유와 혼합하였다. WVO와 디젤 블렌딩 용액의 요오드가(Iodine Value)와 점도 변화를 조사한 후 최종적으로 디젤 엔진에 적용결과 엔진구동에 가능성이 있음을 확인 하였다.

• 한국위험물학회지
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• 제6권2호
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• pp.77-86
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• 2018

Interest in renewable energy is increasing for eco-friendly use of energy, and fuel cells are being used in various ways such as houses and buildings as power generation methods that have low emissions such as $NO_X$ and $CO_2$. As the supply of fuel cells expands, more and more boilers are installed in the existing buildings, but safety management is not being performed properly. Therefore, in this study, a prior study was conducted on the status of fuel cell-boiler complex installation and related criteria, and the risk factors were analyzed according to the installation environment and structure. Based on these standards, the safety performance of the fuel cell-boiler combined installation is assessed by conducting a demonstration using the starting product of the simulated operation to derive the installation criteria (proposal) for the fuel cell-boiler combined installation. The installation criteria (proposal) include the construction and connection method of the piping according to the fuel cell-boiler complex installation.

• 한국기후변화학회지
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• 제9권2호
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• pp.197-207
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• 2018

The Korean government views coal-fired power plants as the key cause of the fine dust generation, and is developing an energy policy to replace and demolish old coal-fired power plants. According to the Eighth Power Supply Base Plan (2017-2031), the maximum power capacity in 2030 is expected to be 100.5GW, which is 17.9% higher than the current level (85.2GW). The plan aims to reduce the facility size and power generation ratio from nuclear and coal resources to even lower levels than today, and to rapidly expand power generation from new and renewable energy. Despite that, the proportion of coal power generation is still much higher than other resources, and it is expected that the reliance on goal will maintain for next several decades. Under such circumstances, the development, supply, and expansion of clean coal technology (CCT) that is eco-friendly and highly efficient, is crucial to minimize the emission of pollutants such as carbon dioxide and fine dust, as well as maximize the energy efficiency. The Korean government designated the Yong-Dong Thermoelectric Power Plant in Gangneung to develop clean coal power generation, and executed related projects for three years. The current study aims to suggest a plan to develop parts, technologies, testing, evaluation, certification, and commercialization efforts for coal-fired power generation, In addition, the study proposes a strategy to vitalize local economy and connect the development with creation of more jobs.