본 연구는 대입경 혼합물의 배합설계와 소성변형 및 균열특성에 관련된 역학적 특성에 관한 연구결과이다. 대입경 혼합물은 1989년 미국 아스팔트기술쎈타의 Kandhal에 의해서 연구되었으며, 일본 및 아랍의 여러 국가에서 포장건설에 사용하고 있다. 이들의 경험과 연구결과에 의하면 대입경 혼합물을 구성하고 있는 골재의 구성은 결합력이 견고하고 바인더가 고온에서 영향을 받지 않아 소성변형에 큰 저항성을 보이는 것으로 알려져 있으나, 실제로 증명할 수 있는 역학적인 시험을 수행한 자료는 없는 실정이다. 본 연구에서는 크리프시험, 회복탄성계수시험, 휠 트래킹시험 및 라벨링 시험을 실시하여 대입경 혼합물의 특성을 분석하였으며 시험 결과를 일반 혼합물 및 개질아스팔트 혼합물과 비교한 결과 대입경 혼합물의 소성변형에 대한 저항성은 매우 우수한 것으로 나타났다.

본 연구는 대입경 혼합물의 배합설계와 소성변형 및 균열특성에 관련된 역학적 특성에 관한 연구결과이다. 대입경 혼합물은 1989년 미국 아스팔트기술쎈타의 Kandhal에 의해서 연구되었으며, 일본 및 아랍의 여러 국가에서 포장건설에 사용하고 있다. 이들의 경험과 연구결과에 의하면 대입경 혼합물을 구성하고 있는 골재의 구성은 결합력이 견고하고 바인더가 고온에서 영향을 받지 않아 소성변형에 큰 저항성을 보이는 것으로 알려져 있으나, 실제로 증명할 수 있는 역학적인 시험을 수행한 자료는 없는 실정이다. 본 연구에서는 크리프시험, 회복탄성계수시험, 휠 트래킹시험 및 라벨링 시험을 실시하여 대입경 혼합물의 특성을 분석하였으며 시험 결과를 일반 혼합물 및 개질아스팔트 혼합물과 비교한 결과 대입경 혼합물의 소성변형에 대한 저항성은 매우 우수한 것으로 나타났다.

기업의 정보가 방대해지고 이러한 정보에 대한 효율적이 관리의 필요성에 의해 현재 제조업, 유통서비스업, 금융업등 일반기업은 물론 공공기관에서도 ERP의 도입은 경영에 있어서 피할 수 없는 꼭 필요한 것이 되어지고 있다. 하지만, 소규모 중소기업은 초기도입비용, 업무 프로세스의 재설계에 따른 업무 부담, 전산능력 보유자의 미비등의 문제로 ERP 도입의 필요성은 인식 하지만, 도입은 결정을 쉽게 내리지 못하고 있는 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 소규모 중소기업의 ERP 보급확산을 위한 SERP(Small Enterprise Resource Planning)를 제안한다.

Multiple U-typed production lines are increasingly accepted in modern manufacturing system for the flexibility to adjust to changes in demand. This paper considers multiple U line balancing with the objective of minimizing cycle time considering of moving time of workforce given the number of workstation. Like the traditional line balancing problem this problem is NP-hard. In this paper, we show how genetic algorithm can be used to solve multiple U line balancing. For this, an encoding and a decoding method suitable to the problem are presented. Proper genetic operators are also employed. Extensive computational experiments are carried out to show the performance of the proposed algorithm. The computational results show that the algorithm is promising in solution quality.

In order to investigate the relation between the environmental factors influencing on the fluctuation of fishing condition and the catch of anchovy in gill nets in the coastal waters of Yosu, five oceanographic factors, i.e., water temperature, salinity, chlorophyll-a and the catch of anchovy in gill nets are observed from June 6 to August 12 in 1993. The results obtained are summerized as follows: 1) The water temperature ranged from 16.0℃ to 22.6℃ and the salinity from 30.13‰ to 33.65‰. the water temperature and salinity showed no significant influence on the catch of anchovy, but the catch did not expose high values in low temperature and salinity. 2) The catch of anchovy increased with the amount of chlorophyll-a. It is therefore emphasized that the amount of chlorophyll-a is the greatest one of environmental factors influencing on the catch of anchovy.

민꽃게를 대상으로 하는 통발 어구에 관한 지금까지의 연구가 통발의 형상, 입구의 수 등 주로 강조적인 측면을 개선하는데 주력하였을 뿐 민꽃게의 은신행동 등 민꽃게 자체의 기본적 습성을 충분히 이용하였다고는 볼 수 없고, 그물 통발이 가지는 민꽃게 수입 성능상의 한계점을 근본적으로 개선하지는 못하였다고 생각되었기에 본 연구에서는 민꽃게의 수입 성능적 그물 통발은 한계가 있다고 보고, 민꽃게의 습성을 고도로 이용함으로써 수입성능을 높일 수 있는 2종류의 어구를 고「 하여 수조실험과 해상실험을 통해 금.고(1987, 1990)가 개발한 통발과 비교 실험을 행하였다. 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 그물 통발과 파이프형 통발에서 시간의 경과에 따른 민꽃게의 접촉율과 반응율은 금.고(1987.1990)가 행한 사구식 각주형 그물 통발의 실험 결과와 대체로 일치하였지만, 평판형 얽애그물에서는 접촉율이 잠깐 증가하였다가 바로 감소하였고, 반응율은 급히 증가하기 시작하여 최대치를 보인 후 일정해지는 경향을 나타내 차이가 있었다. 2) 민꽃게의 입농시작 시간은 평판형 얽애그물에서 민꽃게가 그물에 접촉하기만 하면 신체의 일부분이 곧바로 그물에 얽혀버렸기 때문에 포획에 걸리는 시간이 다른 통발 어구에 비해 가장 짧게 나타났고, 다음이 파이프형 통발이며 그물 통발에서 가장 늦게 나타났다. 3) 민꽃게의 통발내 분포율을 나타내는 접촉율 곡선과 반응율곡선과의 시폭은 평판형 얽애그물에서 가장 빨리 그리고 많이 벌어져 민꽃게의 체포자체에 있어서는 그 성능이 가장 우수하게 나타났으며, 파이프형 통발의 경우 직경의 차이(Φ 150, 250mm)에 따라서는 큰 차이를 보이지 않았지만, 그물 통발에 비해 성능이 높게 나타났다. 4) 파이프형 통발은 입농한 민꽃게에 대해 통발내에서 정제하는 은신행동을 수발하게 하여 민꽃게의 은신처로 작용한다는 것을 알 수 있었다. 5)그물 통발과 파이프형 통발 및 평판형 얽애그물에 대한 어획 실험에서 어구 하나당 평균 어획량은 파이프형 통발에서 가장 많았고, 다음이 그물통발이였으며, 평판형 얽애 그물에서 가장 적어 수조실험과는 차이를 보였다.

토양중(土壤中) 유효인산(有效燐酸) 함량(含量)을 기준(基準)으로 하여 낙동(洛東)벼 재배(栽培)에 인산(燐酸) 시비량(施肥量)을 결정(決定)하고 낙동(洛東)벼 재배(栽培)에 이용(利用)할 수 있는 유효인산(有效燐酸) 정량방법(定量方法)을 알아보고자 상관계수(相關係數)를 조사(調査)하였다. 또 낙동(洛東)벼의 유효인산(有效燐酸) 이용(利用)과 인산시용(燐酸施用) 효과(效果)를 조사(調査)하기 위(爲)하여 토양중(土壤中) 유효인산(有效燐酸) 함량(含量)과 토양(土壤)의 물리화학적(物理化學的) 성질(性質)이 상이(相異)한 토양(土壤)을 공시(供試)하여 pot시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같았다. 낙동(洛東)벼의 이앙(移秧) 후(後) 생육(生育)은 무인산구(無燐酸區)에 비(比)해 인산시용품(燐酸施用區)의 초기(初期) 생육(生育)이 촉진(促進)되었고, 분벽(分檗)이 증가(增加)했으며, 위 실험(實險)에 사용(使用)된 4지역(地域)의 토양(土壤)에서 토양(土壤)A는 인산시용량(燐酸施用量)이 /10a까지 분벽수(分檗數), 초장(草長), 그리고 수량(收量)에 큰 영향(影響)을 미치는 유효경수(有效莖數), 입수(粒數)가 증가(增加)했고 그 이상(以上) 시용(施用)에서는 별다른 차이(差異)가 없었다. 토양(土壤)B와 C, D에서는 인산(燐酸) 시용량(施用量)이 /10a까지 유효경수(有效莖數), 수량(收量)이 증가(增加)했고 그 이상(以上) 시용(施用)에서는 차이(差異)가 크지 않았다. 유효인산(有效燐酸) 정량방법별(定量方法別) 유효인산(有效燐酸) 함량(含量)은 Bray No.2법(法)이 가장 높았고, Lancaster법(法)과 Bray No.1, North Carolina, Olsen 법(法)의 순(順)으로 감소(減少)하였다. Pot시험(試驗) 결과(結果) 정량(定量) 방법별(方法別) 유효인산(有效燐酸) 함량(含量)과 상대수량(相對數量)과의 상관계수(相關係數)는 North Carolina법(法)이 0.952로 가장 높았다.

The energy efficiency of gas turbine using LNG as a fuel has reached to less than about 40% even for the H class gas turbine. To increase the energy efficiency, in theoretical analysis, the maximum value of fuel efficiency can be obtained via the equally large value of the mixing rate and reaction rate in the harmonic-mean type overall reaction rate expression. Even if the delayed mixing rate can be overcome successfully by the strategy of the practically proved lean-burn method, however, the critical problem caused by the retarded reaction rate caused by the excess air has to be solved in order to make any breakthrough of the engine or gas turbine fuel efficiency. To do this, a series of systematic numerical calculation has been made for the evaluation of the lean-burn CH4 flame feature with the addition of small amount of H2 or HHO (H2+1/2O2, water electrolysis gas). To maintain lean burn state, the flow rate of methane was greatly reduced less than 50% of the standard flow rate. The addition of HHO or H2 heating value has increased steadily from 5, 10 and up to 20% of the 100% CH4 flow rate. And investigation of flame characteristics such as peak flame temperature and its location together with the temperature profile has been made through numerical calculation for a gas turbine combustor. For the standard case of 100% CH4 injection, the flame temperature profile was observed to increase steadily from the primary combustor region to gas turbine inlet. This is exactly corresponds to the temperature profile appeared in a heating process with constant pressure assumption in a typical Brayton cycle. However, for the case of co-burning with H2 or HHO with only 40 and 50% CH4 injection, the peak flame temperature appears near the upstream primary region and decreases significantly along the downstream toward turbine inlet. A detailed discussion further has been made for the flame characteristics with the change of added fuel amount and its type. In summary, the addition of the H2 and HHO gas with the reduced amount of the CH4 flow rate results in quite different temperature profile expected from the standard Brayton cycle. Further this kind of flame feature suggests the possibility of high fuel efficiency together with the reduction of the metallurgical thermal damage of the turbine blade due to the decreased gas temperature near turbine inlet.

전 세계적으로 에너지 소비가 급속하고 늘고 있는 추세이며, 화학연료를 이용한 전기 생산은 기후변화를 야기시키므로 새로운 형태의 친환경적인 발전 시스템의 개발이 매우 중요한 현안으로 떠오르고 있다. 전력수급의 많은 부분을 원자력과 화력발전에 의존하고 있는 우리나라의 경우 증가하는 전력 수요를 가스터빈을 이용한 복합발전이나 열병합 발전이 분담을 해야 하므로 가스터빈 관련 연구 개발은 매우 중요하다고 할 수 있다. 최근에는 분산발전에 대한 관심이 고조되면서 이에 적합한 동력원으로 고려되고 있는 마이크로 터빈 및 이에 대한 응용시스템 연구개발이 국내외에서 활발히 수행되고 있다. 마이크로 가스터빈은 중대형 가스터빈에 비해 개발기간이 짧고 개발비 규모가 작아 세계시장에서도 경쟁력있는 상품이 될수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 60KW 출력의 마이크로 가스터빈을 대상으로 메탄/수소, 메탄/산소-수소 혼합기체를 혼합한 연료에 대한 연소 특성 및 내부 열유동을 수치해석적 연구를 통하여 검토하였다. 수소 및 산소-수소 혼합연료의 체적분율을 변화시켜 변수연구를 수행하였다. 연구 결과를 살펴보면 연료 중 수소 및 산소/수소 기체의 체적분율을 높일수록 연소기 내부의 primary zone의 화염온도가 현저히 상승하며 연소기 내부의 고온영역이 넓게 분포되는 것을 볼 수 있다.이는 수소나 산소-수소 기체로 대체했을 때 수소의 빠른 연소속도에 의해 단시간에 화염온도의 상승을 이룰수 있고 수소의 강한 반응성과 높은 열확산성으로 인하여 순신간에 가스터빈 내부의 연료와 공기의 난류혼합을 활발하게 하여 가스 터빈의 효율 향상에 일조한다는 것이다. 수소비율에 따라 가스터빈의 연소성능과 관련이 있는 primary zone의 평균온도, 출구의 평균온도, 출구에서의 온도의 편차비(pattern factor)와 같은 결과를 검토하여 의미있는 결과를 도출하였다. 향후 최적 운전을 위한 적절한 연료의 혼합비율은 가스터빈의 형상 및 규모 등 다양한 변수를 고려하여 도출하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

국제사회의 움직임 아래서 우리나라가 목표로 설정한 온실가스 감축량을 달성하기 위해서는 주요 온실가스의 발생량 감축뿐만 아니라 적절한 처리 방법에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다. 특히 6대 온실가스에 속하는 HFCs는 이산화탄소나 메탄 등에 비하여 발생량은 많지 않으나 GWP(Global Warming Potential)가 높고 대기 중 체류시간이 길며 주로 공조기기, 냉장고, 에어컨디셔너, 냉동설비 등에 사용되고 있다. 또한 이러한 가전제품이나 설비에는 주로 냉매 중 HFC-134a(CH2FCF3)가 사용되는 것으로 알려져 있으므로 이러한 물질의 처리 대한 자세한 연구가 이루어질 필요성이 있을 것이다. 폐냉매 회수 재생 방법이 파괴 방법에 비해 에너지소모와 온실가스 배출이 확연이 적기 때문에 폐냉매를 회수/정제하여 재이용하는 기술을 우선 적용하며, 정제 후 기술적/경제적인 한계 등으로 재활용 하는 것이 불가능한 경우 열적으로 파괴하여 HFCs의 대기 배출을 방지하는 것이 바람직한 방법이다. HFCs계열의 폐 냉매의 파괴기술로는 열분해법, 촉매산화법, 플라즈마분해법 등이 있는 것으로 알려져 있으며, 본 연구에서는 열적 파괴 기술 중 LNG-Burning 기술을 이용하여 폐냉매를 처리하고자 한다. C사에서 개발한 에너지 저소비형 이중구조 선회류 방식 전용 연소기는 원통형으로 연소기 하부에 폐냉매와 보조연료를 공급하는 버너가 설치되어 있고 원통형 연소기의 측벽은 내벽과 외벽의 이중구조로 이루어져 있다. 연소용 공기는 이중 구조 노벽을 통해 접선 방향으로 주입되어 연소실 내벽을 냉각하여 고온의 연소열로부터 연소기를 보호하는 내화물을 대체함과 동시에 연소공기를 예열하는 효과를 가진다. 그리고 연소기 하부에서 폐냉매와 보조연료(LNG)를 강한 선회류를 주면서 주입하여 연소실 중심에 강력한 나선를 형성하고 고온 고속으로 완전연소 시킨다. 이때 이중구조로 공급되어 연소용 공기도 연소실 내벽을 따라 회전 후 화염에 합류하고 폐냉매 연소과정에서 생성되는 산성가스가 연소기에 접촉하는 것을 원천적으로 억제하여 부식을 방지하는 효과를 가진다. 본 연구에서는 HFC를 감축하는 CDM 사업중 LNG를 연료로 사용하는 프로젝트에 적용된 기술과 비교하여 동일한 연소 조건에서 연소하여 C사가 개발한 장치의 효율 상승을 검토해 분석하였다.

Waste management has become a very crucial issue in many countries, due to the ever-increasing amount of waste material. Recent studies have focused on an innovative technology, gasification that has been demonstrated to be one of the most effective and environmentally friendly methods of solid waste treatment and energy utilization. In this study, a gasification process has been investigated systematically by numerical simulation, in order to obtain optimum design conditions for a commercial-scale facility of an updraft fixed-bed gasifier. Turbulent flow field was calculated with the incorporation of the proper flow model for turbulence and inertial resistance for the porous region of SRF loading. The calculated temperature and pressure drop (ΔP) at exit of the gasifier were in good agreement with measured values. Next, a detailed thermochemical model was employed to estimate the syngas composition by gasification. Results showed that a better plant solution depends on both the air-fuel ratio (AFR) and the steam and carbon mole ratio (S/C). In this study, the gasification efficiency was best at an AFR of 0.25-0.3 and an S/C below 0.5.

Even though removal of fluoride in HF wastewater by crystallization using a fluidized bed reactor (FBR) has been widely studied as an efficient alternative to the chemical precipitation method using traditional stirred tank reactor, serious problems have been encountered for the optimum design of FBR together with the determination of proper operating conditions. One problem is the proper formation of the fluidization state of the seed as a function of seed particle characteristics such as particle size and density. Because dynamics in the reactor are governed by forces such as gravity, drag, and buoyancy as a function of particle size, particle density, relative velocity together with flow characteristics, this study carefully examines the effects of these factors on the formation of fluidization via theoretical analysis and numerical calculation in fluidized bed reactors in the range of practical design and operation condition. The results of this study show the overall trend of the motion of particle behavior in terms of particle size and flow condition.

불소는 다양한 산업 분야에서 주로 활용되고 있는 물질로, 불소를 사용하는 산업공정의 예로는 대표적으로 반도체, 전자 산업의 세정 공정뿐만 아니라 액정 디스플레이, 금속 산업, 유리･세라믹 산업, 냉매, 고분자 산업 등 국가 주력 산업을 다수 포함되어 있다. 불소를 함유하는 폐수는 이러한 산업공정에서 폐기물로서 다량 발생하며 또한 R-124a와 같은 폐 냉매제의 처리 과정에서도 상당량 발생하는 것으로 알려져 있다. 이러한 불소는 일정량 이상이 인체에 유입이 되면 갑상선 장애, 신경 손상 등의 인체 손상을 일으킨다. 따라서 불소의 배출은 법률에 의해서 엄격하게 규제되고 있으며, 배출량을 제어하기 위한 적절한 처리 방법의 적용이 필수적으로 요구되고 있다. 더불어 불소의 원료물질인 형석(불화칼슘, CaF2)은 매장량이 한정적이며 점점 부가가치가 높아지고 있어, 불소 함유 폐수에서의 불소 회수 공법은 그 필요성이 점차 커지고 있는 실정이다. 불산 폐수의 처리 방법으로는 석회 침전법, 흡착법, 이온 교환법, 역삼투, 미세여과, 막분리 공정 등이 있으며 가장 일반적으로 사용되는 기술은 폐수 내의 불소를 난용성 CaF2으로 전환하여 제거하는 침전법이다. 침전법은 불소 함유 폐수에 칼슘염을 주입하여 용해도가 매우 낮은 CaF2를 생성하고 이를 침전시켜 제거하는 방법이다. 침전법의 다양한 문제점을 회피하기 위하여 유동층 반응기(fluidized bed reactor)를 이용한 결정화 방법을 고려해 볼 수 있다. 본 연구에서는 불소 재생을 위한 효율적인 유동층 반응기의 설계를 위하여 Seed 물질인 CaCO3 입자를 통해 반응기 내에 적절한 유동층을 형성하는 문제에 주안점을 두고, superficial velocity(SV, 공탑속도)와 유입구의 형상을 변수로 하여 최적의 유동화를 이룰 수 있는 주입방법 및 조건에 대한 수치 해석적 연구를 수행하였다.

A parametric study has been made numerically on the thermal incineration of CF4, one of the perfluorocarbons (PFCs) emerging recently as issues of public concern in a practical CDM incinerator developed for the thermal destruction of HFC-23. In doing this, a turbulent combustion model of the fast combustion approximation is reasonably assumed using the typical auxiliary fuel, CH4, for the supply of the heat, and the necessary species of hydrogen and oxygen atom. In addition, the performance of the stoichiometric gas mixture of hydrogen and oxygen (H2+ 1/2 O2) was examined as a special auxiliary fuel not only in order to enhance the thermal destruction efficiency but also the reduction of the CO2 emission by the elimination or the reduction of the auxiliary fuel CH4 in this incineration process. The calculation results showed that the thermal destruction efficiency of CF4 using methane as an auxiliary fuel increases with the amount of methane. However, the thermal destruction efficiency did not reach a satisfactory level (i.e., < 95%), even with the application of a CH4 amount more than four times of the stoichiometric value. This is explained by the improper turbulent mixing effect between CH4, CF4 and air especially in a large scale practical incinerator employed for the destruction of HFC-23. For the case of H2+ 1/2 O2 as the auxiliary fuel, however, the thermal destruction efficiency, surprisingly, reached almost 100%, which shows the high potential of the thermal destruction of CF4 by the use of HHO gas. Further, a detailed evaluation for the effect of the turbulent mixing on the thermal destruction of CF4 will be quite necessary, considering operating conditions together with the type of auxiliary fuels.

These days, the development of various pre- and post-combustion techniques has been pursued in order to reduce the emission of CO2 in the fleet of coal-fired power plants, since it is of great importance to each country’s energy production while also being the single largest emitter of CO2. As part of this kind of research efforts, in this study, a novel burning method is tried by the co-burning of the pulverized coal with the stoichiometric mixture of the hydrogen and oxygen (H2+1/2O2) called as HHO. For the investigation of this idea, the commercial computational code (STAR-CCM+) was used to perform a series of calculation for the IFRF (International Flame Research Foundation) coal-fired boiler (Michel and Payne, 1980). In order to verify the code performance, first of all, the experimental data of IFRF has been successfully compared with the calculation data. Further, the calculated data employed with pure coal are compared with the co-burning case for the evaluation of the substituted HHO performance. The reduced amount of coal feeding was fixed to be 30% and the added amount of HHO to produce a similar flame temperature with pure coal combustion was considered as 100% case of HHO addition. This value varies from 100 to 90, 80, 60, 50, 0% in order to see the effect of HHO amount on the performance of pulverized coal-fired combustion with the 30% reduced coal feeding. One of the most important thing found in this study is that the 100% addition of HHO amount shows approximately the same flame shape and temperature with the case of 100% coal combustion, even if the magnitude of the flow velocity differs significantly due to the reduced amount of air oxidizer. This suggests the high possibility of the replacement of the coal fuel with HHO in order to reduce the CO2 emission in pulverized coal-fired power plant. However, an extensive parametric study will be needed in near future, in terms of the reduction amount of coal and HHO addition in order to evaluate the possibility of the HHO replacement for coal in pulverized coal-fired combustion.

미분탄을 연료로 사용하고 있는 발전소는 지구온난화 문제에 따른 이산화탄소를 비롯한 여러 가지 오염물질 배출저감에 대한 압박과 석탄연료 가격 상승 등의 여러 가지 문제에 직면하고 있다. 그래서 석탄청정 기술에 대한 전 세계적인 관심과 더불어 석탄 연소 및 가스화에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 석탄연소과정의 연구가 지속적으로 이루어져 왔지만 아직 모든 종류의 석탄에 대한 특정 석탄연소과정의 메카니즘을 일반적으로 적용할 수 있는 모델이 없기 때문에 오늘날도 많은 연구자들이 연구를 하고 있다. 본 연구에서는 미분탄 연소에 대한 이전 일련의 연구결과를 토대로 하여 일차적으로 수치 해석적 방법을 활용하여 실험결과와의 비교 및 모델 검증을 수행하고, 더불어 본 연구실에서 다양한 연소시설에 접목을 시도하고 있는 물 전기분해 가스와의 혼소에 따른 오염물질, 특히 CO2의 배출농도 변화 및 연소로 내부의 열유동 분포 등을 검토하고자 한다. 본 연구에서는 상용 해석 프로그램 STAR-CCM+와 In-house 코드를 이용하여 IFRF(International Flame Research Foundation) 다양한 형상의 보일러에 대하여 일련의 실험데이터와 비교검증을 수행하였다. 실험결과와의 비교를 통한 전산해석 결과의 타당성을 검증한 후 연료중의 석탄 양을 감소시키고 대신 물 전기분해 가스를 일부 사용하여 연료 변화에 따른 연소특성을 평가하고 배출가스 중 CO2의 농도 변화를 관찰하였다. 수치해석 결과를 살펴보면 In house 코드를 활용한 계산 결과는 실험결과와 매우 유사한 온도 분포를 나타내어 수치해석에서 사용한 모델에 대하여 비교적 성공적으로 검증할 수 있었으며, 이를 바탕으로 연료의 성상을 변화시켜 수치해석을 수행하여 의미 있는 결과를 도출할 수 있었다.

HFC-134a는 에탄 파생 냉매 중 하나로서 대표적인 HFCs 의 하나이며 가정용 냉장고나 자동차의 냉매로 널리 사용되고 있는 물질이며 온난화지수는 1300이다. 이러한 HFCs 의 생산 및 사용에 대한 규제가 가속화되고 있으며, 대체물질 개발이나 폐 냉매에 대한 처리기술연구 또한 활발히 진행되고 있다. 이들 폐냉매에 대한 처리기술로는 일반적으로 열분해법, 촉매 산화법, 플라즈마를 이용한 공정 등이 알려져 있다. 열분해법은 고온의로에서 열적 분해를 도모하는 기술로서 대용량의 가스를 처리하는 경우에 유리하다. HFC-134a 프레온은 단순 열을 가열하는 경우 보통 3000℃이상의 고온에서만 효과적으로 분해되는 특성을 가진 것으로 알려져 있다. 그러나 만일 열원이 충분한 고로나 소성로와 같은 대형장치에서 800℃ 이상의 온도에서 수증기가 동시에 존재한다면 HFC-134a 냉매가 효과적으로 처리되는 것으로 실증 장치에서 제시되고 있다. C2H2F4+4H2O →4HF+3H2O+2CO2 (1) 이러한 현상에 대한 연구로서 튜브형 연소로에서 온도의 변화와 산소량과 유량 조절을 통해 HFC-134a 열적분해 성능 실험에 대한 검증을 전산해석적인 연구를 통하여 수행하였다. C, H, F 등으로 구성된 HFCs가 열원과 H2O에 의하여 HF, H2O 그리고 CO2로 잘 반응하는 결과에 기초할 때 HFC-134a 의 반응에 필요한 것이 첫째로 H와 O의 원소와 둘째로 반응에 요구되는 활성화 에너지임을 추정할 수 있다. 그러므로 수소와 산소가 당량비로 혼합된 물 전기분해 기체(H2 + 1/2 O2)를 사용하여 튜브 반응기에서 HFC-134a 의 열적 반응에 대한 가능성을 전산 해석적으로 검토하였다.

대기 중의 이산화탄소(CO2) 농도는 지속적으로 상승하고 있으며 전세계적으로 지구온난화에 대한 관심이 매우 높은 상태이다. 또한 환경 기초시설의 곳곳에서도 온실가스를 방출하는 여러 공정들이 있으며 그중 환경 기초시설인 하폐수처리장 및 매립지 등에서도 메탄과 이산화탄소를 포함하는 다량의 온실가스가 배출되고 있으며 이를 분리 회수하기 위한 다양한 공정에 대한 연구들이 이루어지고 있는 실정이다. 바이오가스를 분리정제하는 공법에는 흡수법(absorption), 흡착법(adsorption), 심냉법(cryogenics) 그리고 막분리법(membrane) 등이 있다. 현재 사용되고 있는 대표적인 분리막은 다양한 재질로 사용하여 만든 가운데가 빈 가는 실과 같은 중공사막(hallow fiber membrane)이다. 이러한 막의 대표적인 직경은 100㎛, 즉 0.1mm이다. 이는 보통 가정에서 사용하는 실의 굵기의 1/10 정도로 매우 가는 것으로 이러한 실의 다발을 묶어서 모듈로 만들어 이산화탄소를 분리하는 기본 장치로 사용한다. 그러나 일반적으로 분리막을 통과하는 기체의 양이 많아지면 이산화탄소의 상대적인 분리도는 낮아지는 상충적(tradeoff) 경향을 나타낸다. 또한 기존의 가는 분리막은 모듈의 구성과 그 모듈을 이용한 시스템 설계라는 매우 어려운 난제를 해결해야 하고 그 후에도 오염물질에 대한 분리막 장치와 재질의 내구성 문제가 대두되고 있다. 본 연구에서는 활용하고자 하는 튜브형 분리막은 기존의 분리막에 비해 100배 큰 1cm 크기의 직경을 갖고 있기 때문에 압력변화 및 유량변화 등에 탄력적으로 적용이 가능하여 투과량이나 분리도 설정과 조절에 용이하다는 점이 절대적으로 유리한 조건으로 작용한다. 본 연구는 다양한 환경기초 시설의 CO2 분리에 적용하기 위한 튜브형 분리막에 대한 기초연구로써 분리막에 대한 이론연구를 수행하고 분리막의 직경 변화 및 배기가스 유량 변화에 따른 압력강하에 대한 다양한 변수연구를 수행하고자 한다. 이러한 자료를 바탕으로 향후 운전조건에 따른 분리막의 투과량(P)와 분리도(S)에 대한 상관관계 및 최적 운전변수를 설정하는데 일조하고자 한다.