• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권1호
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• pp.21-32
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• 2012

Fluorinated compounds mainly used in the semiconductor industry are potent greenhouse gases. Recently, thermal plasma gas scrubbers have been gradually replacing conventional burn-wet type gas scrubbers which are based on the combustion of fossil fuels because high conversion efficiency and control of byproduct generation are achievable in chemically reactive high temperature thermal plasma. Chemical equilibrium composition at high temperature and numerical analysis on a complex thermal flow in the thermal plasma decomposition system are used to predict the process of thermal decomposition of fluorinated gas. In order to increase economic feasibility of the thermal plasma decomposition process, increase of thermal efficiency of the plasma torch and enhancement of gas mixing between the thermal plasma jet and waste gas are discussed. In addition, noble thermal plasma systems to be applied in the thermal plasma gas treatment are introduced in the present paper.

• 한국연소학회지
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• 제10권4호
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• pp.24-32
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• 2005

Various types of plasma source applied in $CH_4$ decomposition process are compared. DBD by pulse and AC power, spark by pulse and AC power, rotating arc and hollow cathode plasma are chosen to be compared. The results show that $CH_4$ conversion per given unit power is relatively high in hollow cathode plasma and rotating arc that induces rather high temperature condition and that is why both thermal dehydration and plasma induced decomposition contribute for the overall process. In case of DBD wherein high temperature electron and low temperature gas molecule coexist, the process shows low conversion rate, for in rather low temperature condition the contribution of thermal dehydration is lowered. Selectivity of $C_2H_6$ and $C_2H_2$ is shown to be a good parameter of the relative contribution of plasma chemistry in the overall process. From the results we concluded that required condition of plasma source for a cost effective and high yield $CH_4$ decomposition is to have characteristics of both thermal plasma and non thermal plasma in which temperature is high above a certain threshold state for thermal dehydration and electron induced collision is maximized in the same breath.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권10호
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• pp.720-727
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• 2019

하이브리드 로켓 연소의 저주파수 연소불안정은 고체연료의 열적지연(Thermal Lag)과 경계층 유동 변화에 의한 열전달 진동의 공진에 의해 발생한다. 본 연구는 연료 표면 근처의 경계층 유동의 교란이 어떤 물리적 과정에 의해 발생하여 연소불안정으로 발달하는지를 실험적으로 확인하였다. 특히 산화제의 스월 분사는 연소 안정화에 매우 큰 기여를 하므로 스월 강도를 증가시키며 경계층의 변화와 연소불안정의 발생과정을 연구하였다. 경계층 섭동을 확인하기 위하여 연소 유동장을 가시화하였고 이미지에 대한 POD(Proper Orthogonal Decomposition) 분석을 시도하였다. 스월 강도가 증가할수록 500Hz 대역 고주파수 p', q'의 결합이 약해지며 열적지연과 유사한 주파수 특성을 갖는 Rayleigh Index의 섭동 발생도 약해져 경계층 진동의 발생이 점차 감소하는 것을 관찰하였다. 따라서 고주파수 p', q'의 주기적인 결합에 의한 축 방향 경계층 진동이 나타나면 열적지연 주파수와 공진에 의한 연소불안정이 발생함을 확인하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.235-236
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• 2014

An experimental study has been carried out to investigate a thermal decomposition of urea solution at relative low temperature with a lab-scaled exhaust pipe. The conversion efficiency of reductant considered with both ammonia and HNCO related with the urea injection quantity, inflow gas velocity and temperature. The conversion efficiency of ammonia was larger than that of HNCO under all experimental conditions unlike the theoretical thermolysis reaction.

• 에너지공학
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• 제21권4호
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• pp.373-377
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• 2012

Among the fossil fuels, the brown coal is a great deal of resources. However, it is hardly used due to the high moisture content and low calorific value. It has both the week points such as spontaneous combustion and high volatile content and the strong points such as the low-sulfur and low ash content. If we overcome these week points, the using amount of brown coal would be increased. Also, it is well known that biomass is one of the important primary renewable energy sources because of carbon neutral energy. Furthermore, the utilization of biomass has been more and more concerned with the depletion of fossil fuel sources as well as the global warming issues. Combustion and thermal decomposition of biomass is one of the more promising techniques among all alternatives proposed for the production of energy from biomass. In this study, combustion of brown coals and mushroom waste was done. Mass change of samples and emission of hydrocarbon components were measured. As the results, we obtained combustion rate constant. Also activation energy was calculated in char combustion step. Hydrocarbon components were more generated in low oxygen concentration than high. Emission amount of hydrocarbon components in mushroom waste was significantly increased comparing to brown coal.

• Environmental Engineering Research
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• 제11권5호
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• pp.250-256
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• 2006

The combustion kinetics of poly(ethylene terephthalate) (PET) was studied by the dynamic model which accounts for the thermal decomposition of polymer at any time. The kinetic analysis was performed by a conventional nonisothermal thermogravimetric (TG) technique at several heating rates between 10 and 40 K/min in air atmosphere. The thermal decomposition of PET in air atmosphere was found to be a complex process composed of at least two stages for which kinetic values can be calculated. The combustion kinetic analysis of PET gave apparent activation energy for the first stage of $257.3{\sim}269.9\;kJ/mol$, with a value of $140.5{\sim}213.8\;kJ/mol$ for the second stage. To verify the effectiveness of the kinetic analysis method used in this work, the kinetic analysis results were compared with those of various analytical methods. The kinetic parameters were also compared with values of the pyrolysis of PET in nitrogen atmosphere.

• 자원리싸이클링
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• 제9권6호
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• pp.15-22
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• 2000

자원을 절약하고 환경을 보호하기 위해 철강업체에서는 폐플라스틱을 재활용하기 위한 기술개발에 힘쓰고 있다. 본 연구에서는 플라스틱의 고로 취입시 연소대내 거동을 이해하기 위해, 열분해 실험과 연소실험을 실시하였으며 플라스틱 취입시 연소온도에 대해 이론적으로 검토하였다. 대기조건에서 열중량분석장치를 이용하여 3종류의 플라스틱을 대상으로한 열분해 실험을 통해서는, 열분해 개시온도와 최대 열분해 온도는 승온속도가 증가함에 따라 지수적으로 증가하는 것으로 나타났다. 코크스 충전층 연소장치를 이용하여 플라스틱 취입에 따른 연소거동을 모사하였다. 플라스틱의 연소효율은 미분탄에 비하여 낮았으며, 산소부화는 플라스틱의 연소효율을 효과적으로 증대시킬 수 있는 방법으로 밝혀졌다. 또한 플라스틱 취입시 연소온도를 계산하였으며, 이를 기준으로 고로에 최대 취입가능한 플라스틱의 량을 예측하였다

• 한국추진공학회지
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• 제23권3호
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• pp.88-95
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• 2019

수소 토치 점화 시스템은 순수한 알루미늄을 이용하여 점화가 가능하고 점화 방법이 간단해 알루미늄 연소 시스템으로 많이 사용되고 있다. 하지만 기존의 수소 토치 점화 시스템은 수소 공급을 위해 고압의 수소탱크가 필요해 무게가 무거워지는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 고체 화학수소화물인 $NaBH_4$를 이용한 수소 점화 시스템을 설계하였다. $NaBH_4$는 약 $500^{\circ}C$에서 열분해가 시작되고 수소가 발생한다. $NaBH_4$ 열분해 특성에 영향을 미치는 변인들을 분석하고, $NaBH_4$ 기반 수소 점화 시스템을 이용해 알루미늄 연소 실험을 수행하여 실제 시스템 적용 가능성에 대해 검증 하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권1호
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• pp.74-78
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• 2002

본 연구에서는 전구체 용액의 산화환원 발열반응을 이용하여 다성분계 산화물을 제조할 수 있는 용액연소합성법을 이용하여 페로브스카이트 구조 PZT 세라믹스를 합성하고자 하였다. 산화제/환원제 전구체 혼합물의 열분석(DTA/TG) 결과 산화제와 환원제의 열분해 거동의 차이로 인해 214$^{\circ}C$와 35$0^{\circ}C$에서 발열 피크가 나타났다. PZT세라믹스 합성을 위한 승온 과정에서는 37$0^{\circ}C$에서 연소반응이 일어났으나, 페로브스카이트로의 상전이는 일어나지 않았다. 용액연소과정 중 산화제와 연료의 열분해 거동을 고려하여 $600^{\circ}C$에서 제조한 생성물은 결정크기가 50nm인 정방정의 단일상으로 이루어진 PZT세라믹스이었다. 격자상수를 측정한 결과 a는 3.997$\pm$0.001 $\AA$이었으며, c는 4.147$\pm$0.001 $\AA$으로 나타났다.

• 펄프종이기술
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• 제45권1호
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• pp.13-20
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• 2013

In this study, oil palm biomass such as empty fruit bunch (EFP) and palm kernel shell (PKS) was used as raw materials for making pellets. EFB and PKS are valuable lignocellulosic biomass that can be used for various purposes. If EFB and PKS are used as alternative raw materials for making pellets instead of wood, wood could be saved for making pulps or other value-added products. In order to explore their combustion characteristics, EFB and PKS were analyzed using thermal gravimetric analyzer (TGA) with ultimate and proximate analyses. From the TGA results, thermal decomposition of EFB and PKS occurred in the range of 280 to $400^{\circ}C$ through devolatilization and combustion of fixed carbon. After $400^{\circ}C$, their combustion were stabilized with combustion of residual lignin and char. PKS contained more fixed carbons and less ash contents than EFB, which indicated that PKS could be more active in combustion than EFB.