몬테 카를로 시뮬레이션 기반 변동성을 고려한 에너지 저장 시스템 용량 계산에 대한 고찰

김수환 ( Soowhan Kim ) , 류준형 ( Jun-hyung Ryu )  한국화학공학회, Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) [2020] 제58권 제3호, 424~429페이지(총6페이지)

에너지 시스템의 다양한 수요와 공급 대응 문제를 해결하기 위해 에너지 저장시스템이 새로운 해결책으로 주목 받고 있다. 특히 재생에너지의 공급 비중이 커져가면서 에너지 공급과 수요의 불확실성을 고려하는 것이 에너지 시스템의 운영에 가장 어려운 문제가 되었다. 본 논문에서는 에너지 저장 시스템이 필요한 용량을 산정하는데, 수요와 공급의 불확실성을 몬테 카를로 시뮬레이션 기법으로 반영하고 이에 연관된 이슈들을 다루었다. 본 연구에서 제기된 이슈들은 에너지 시스템이 가지고 있는 불확실성속에서도 향후 에너지 저장 시스템의 안정적 운영에 활용되어 후속 연구들의 기반이 될 수 있을 것이다.

TAG Energy storage system, Renewable energy, Uncertainty, Monte carlo simulation

다단제어용 안티 와인드업 기술 개발

배정은 ( Jeong Eun Bae ) , 김경훈 ( Kyeong Hoon Kim ) , 추승철 ( Syng Chul Chu ) , 허재필 ( Jaepil Heo ) , 임상훈 ( Sanghun Lim ) , 성수환 ( Su Whan Sung )  한국화학공학회, Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) [2020] 제58권 제3호, 430~437페이지(총8페이지)

본 연구에서는 다단제어(Cascade Control)를 위한 안티 와인드업(Anti-windup) 기술을 개발하였다. 다단제어는 외란을 보다 효과적으로 제어하기 위해 내부에 되먹임(Feedback) 제어루프를 추가한 제어구조이다. 단일루프제어(Single-loop Control)와는 다르게 두 개의 제어루프로 이루어져 내부의 종속제어루프(Secondary Control)가 외부의 주제어루프(Primary Control)에 영향을 미치는 특징을 가지고 있다. 산업현장에서 다단제어에 적용하는 기존의 안티 와인드업 기술은 주로 주제어기(Primary Controller)와 종속제어기(Secondary Controller)에 각각 로컬 역연산법(Back Calculation)을 적용하는 것이다. 하지만 이 방법은 ...

TAG PID, Anti-windup, Cascade Control System, Conditional Integration, Back Calculation

화학플랜트에서의 화학물질 누출사고에 대한 배상책임 위험도 산정

문정만 ( Jung Man Moon ) , 박달재 ( Dal Jae Park )  한국화학공학회, Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) [2020] 제58권 제3호, 438~449페이지(총12페이지)

본 연구는 화학 및 석유화학 플랜트 등의 장치산업에서 사업장 외부로 유해화학물질이 누출·확산되어 발생할 수 있는 배상책임 위험도에 대한 산정 방식을 개선하고자 하였다. 이를 위해 환경부 사고대비 물질(14종)에 대해 누출·확산 시뮬레이션, 화학물질 누출사고 사례 분석, 식물피해 영향 자료 분석 등을 통하여 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와의 상관관계인자를 도출하였고, 도출된 결과를 바탕으로 화학물질 배상 책임 위험도 산정 방법을 수정·보완하였다. 14종의 화학물질의 Probit 값과 EURAM 배상책임 위험도의 상관계수는 -0.526로 나타났고, 수정된 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와의 상관계수는 0.319로 상관성이 있는 것으로 분석되었다. 수정된 산정 방법론으로 97종에 대한 배상책임 위험도와 ERPG-2 값의 상관계수는 -0.494로 분...

TAG Chemical liability risk, EURAM, European Union Risk Ranking Method, Corrosion index, ERPG-2, NFPA health index

디지털 전기천공시스템에서 형광 염료로 표지 된 DNA 전달 효율의 정량화

배서준 ( Seo Jun Bae ) , 임도진 ( Do Jin Im )  한국화학공학회, Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) [2020] 제58권 제3호, 450~457페이지(총8페이지)

선행된 연구에서 Yo-Pro-1의 전달 효율의 경향과 CFP 유전자의 발현 효율의 경향이 큰 차이를 보였지만 이 문제에 대한 원인을 제시할 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 형광 염료를 이용하여 DNA에 표지 후 전달 효율을 정량화함으로써 이 문제에 대한 원인을 찾고자 한다. 표지를 위한 형광 염료로 Yo-Pro-1을 사용하였으며, Yo-Pro-1과 표지 된 DNA의 전달 효율을 비교하였다. 전압 조건에 따른 전달효율 비교에서는 Yo-Pro-1과 Yo-Pro-1으로 표지 된 DNA의 전달 효율 모두 96 V에서 전달 효율이 최대가 되었으며 전압이 더 증가하면 전달 효율이 오히려 감소하는 경향을 보였다. 전압 인가 횟수 조건에 따른 전달 효율 비교에서는 Yo-Pro-1과 Yo-Pro-1으로 표지 된 DNA의 두 전달 물질 모두 8회의 전...

TAG Labeled DNA, Yo-Pro-1, Delivery efficiency, Electroporation system

활성탄에 의한 Acid Fuchsin 염료의 흡착에 대한 등온선, 동력학 및 열역학 특성치에 대한 해석

이종집 ( Jong Jib Lee† )  한국화학공학회, Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) [2020] 제58권 제3호, 458~465페이지(총8페이지)

활성탄에 의한 acid fuchsin (AF) 염료의 흡착에 대한 등온선, 동력학 및 열역학적 특성치를 흡착제의 양, pH, 초기농도, 접촉시간 및 온도를 변수로 하여 수행하였다. 활성탄을 사용한 AF의 흡착에 대한 pH의 영향은 산성(< pH 5)과 염기성( >pH 8)에서 흡착백분율이 높은 욕조 현상을 나타냈다. 등온흡착 데이터는 Freundlich, Langmuir, Dubinin- Radushkevich 등온흡착식에 맞춰 보았다. Freundlich 식이 가장 높은 일치도를 나타냈으며, 흡착메카니즘이 다분자층 흡착임을 알았다. 흡착용량은 온도증가와 함께 증가하였다. Freundlich의 분리계수는 이 흡착공정이 적합한 처리공정임을 나타냈다. Dubinin-Radushkevich 등온흡착식에 의해 평가된 흡착 에...

TAG Acid fuchisin, Dye adsorption, Isotherm, Kinetic, Thermodynamic

인장강도가 뛰어난 직물집전체를 이용한 탄소전극의 축전식 탈염공정에서의 제염효과

성두리 ( Du-ri Seong ) , 김대수 ( Dae Su Kim )  한국화학공학회, Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) [2020] 제58권 제3호, 466~473페이지(총8페이지)

직물집전체는 에너지 효율이 높은 담수화 방식인 축전식탈염(Capacitive deionization: CDI)시스템에서 유망한 전극재료가 될 수 있다. 직물집전체의 매력적인 특징 중 하나는 인장강도가 강하다는 것인데, 기계적 강도가 약한 그라파이트 호일 전극의 대안이 될 수 있다. 또한 섬유적 특성으로 인하여 쉽게 형상을 만들 수 있고, 다공성 물질이라는 점과 섬유 간 공간은 수용성 매질의 흐름을 원활하게 해 준다. 본 연구에 사용된 섬유는 도전성 LM fiber와 carbon fiber를 사용한 방적사를 이용하여 직조 구조로 만들어졌으며, 인장강도는 319 MPa로 그라파이트 호일에 비해서 약 60 배정도 더 강하다. 전극슬러리의 점도, 흡착전압, 공급액의 유량, 공급액의 농도를 변화시켜 가면서 염 제거효율을 측정하여 결과를 분석하...

TAG Capacitive deionization, CDI, Fabric current collector, Desalination

유리기판 박막화를 위한 습식공정에서 식각액 성분의 영향

신영식 ( Young Sik Shin ) , 이원규 ( Won Gyu Lee )  한국화학공학회, Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) [2020] 제58권 제3호, 474~479페이지(총6페이지)

유리기판의 박막화를 위한 식각액을 제조하였고, 습식 식각액의 주성분으로 HF를 사용하였다. HF를 기본으로 한 식각액에 HCl, HNO₃, H₂SO₄와 같은 강산과 구연산과 같은 카르복실산 그리고 여러 종류의 아미노산을 첨가물로 각각 사용한 식각액으로 유리의 식각속도와 표면형상의 변화를 측정하였다. 강산의 종류와 상관없이 첨가량이 증가함에 따라 선형적으로 유리의 식각속도가 증가하였으며 유리표면의 슬러지 제거효과도 나타내었다. HCl이 함유된 식각액이 식각속도의 증가율과 슬러지 제거 효과에서 다른 강산보다 효율적인 결과를 보였다. 카르복실산의 첨가는 식각속도에 영향을 크게 주지 않으나 슬러지 제거효과를 보였다. 하지만 아미노산을 첨가한 경우에는 식각속도의 변화와 ...

TAG Glass slimming, Wet etching, Etchant, Sludge, Etch rate

Onsager 이론으로 확장한 Maxwell-Wagner 분극 모델에 의한 전기유변 현상 모사

김영대 ( Young Dae Kim )  한국화학공학회, Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) [2020] 제58권 제3호, 480~485페이지(총6페이지)

Onsager 이론으로 확장된 Maxwell-Wagner 분극 모델을 이용하여 전도성 입자로 제조된 전기유변(Electrorheological, ER) 액체의 전기유변 현상에 대한 전산 모사를 수행하였다. 확장된 Maxwell-Wagner 분극 모델을 이용한 전산 모사는 전도성 입자로 제조된 전기유변 액체의 특성인 비제곱 전기유변 현상(△τ∝Eⁿ, n≈1.5)을 확인하였다. 전단 흐름에서 전단응력이 정상상태에 도달하는 시점은 전기장 하에서 생성된 사슬 모양 구조가 전단 흐름에 의해 깨짐과 재생성이 정상상태에 도달하는 지점으로 나타났다. 또한, 전단 속도의 증가에 따라 전단응력이 최솟값을 보이는 전도성 입자를 기반으로 한 전기유변 액체의 현상도 관찰하였으며, 이것은 입자의 사슬 모양 ...

TAG Electrorheology, Electrorheological fluids, Extended Maxwell-Wagner polarization, Dynamic Simulation, Suspension

졸-겔법으로 제조된 Bismuth ferrite의 가시광 광촉매 특성

박병건 ( Byung-geon Park ) , 정경환 ( Kyong-hwan Chung )  한국화학공학회, Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) [2020] 제58권 제3호, 486~492페이지(총7페이지)

가시광 LED 빛에 반응하는 페로브스이트형 bismuth ferrite (BFO) 광촉매 제조방법과 가시광 광촉매 반응 특성을 조사하였다. BFO는 졸-겔법에 따라 제조하였다. 제조된 BFO는 주로 BiFeO₃ 구조로 이루어져 있으며 Bi₂₄Fe₂O₃₉ 구조도 포함한 나노 크기의 결정을 이루고 있었다. BFO 나노 결정은 약 600 nm까지 자외선과 가시광선을 흡수하는 것을 UV-visible 확산 반사 스펙트럼으로부터 확인하였다. 확산 반사 스펙트럼으로부터 구한 BFO의 밴드갭은 약 2.2 eV로 나타났다. 포름알데히드는 585 nm와 613 nm 파장의 가시광 LED 램프의 빛과 BFO 광촉매와의 광반응에...

TAG Bismuth ferrite, Photocatalyst, Visible light, Formaldehyde decomposition, LED lamp

Operating Pressure Conditions for Non-Explosion Hazards in Plants Handling Propane Gas

( Jae-young Choi ) , ( Sang-hoon Byeon )  한국화학공학회, Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) [2020] 제58권 제3호, 493~497페이지(총5페이지)

가시광 LED 빛에 반응하는 페로브스이트형 bismuth ferrite (BFO) 광촉매 제조방법과 가시광 광촉매 반응 특성을 조사하였다. BFO는 졸-겔법에 따라 제조하였다. 제조된 BFO는 주로 BiFeO₃ 구조로 이루어져 있으며 Bi₂₄Fe₂O₃₉ 구조도 포함한 나노 크기의 결정을 이루고 있었다. BFO 나노 결정은 약 600 nm까지 자외선과 가시광선을 흡수하는 것을 UV-visible 확산 반사 스펙트럼으로부터 확인하였다. 확산 반사 스펙트럼으로부터 구한 BFO의 밴드갭은 약 2.2 eV로 나타났다. 포름알데히드는 585 nm와 613 nm 파장의 가시광 LED 램프의 빛과 BFO 광촉매와의 광반응에...

TAG Explosive atmosphere, Hazardous area classification, IEC 60079-10-1, Process safety, Zone 2 NE

1  2  3  4  5  6  7  8  9  10