1MW OTEC 터빈 성능평가 및 개선 방안

서종범(Jong-beom Seo),문정현(Jung-Hyun Moon),이호생(Ho-saeng Lee),김현주(Hyeon-Ju Kim) 한국해양환경·에너지학회 2019 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.11

스마트폰 어플리케이션에 의해 단문 메시지 서비스의 자동 발송 기능을 가진 새로운 무인 택배함 제안 및 구현

서종범(Jong-Beom Seo),김동회(Dong-Hoi Kim) 한국디지털콘텐츠학회 2017 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.18 No.1

In existing public parcel locker, if there is not an empty storage box, it is not used. In existing private parcel locker, because it is a lock-based locker, there is strong weak point in security. To prevent these drawbacks, the proposed private parcel locker has a menu-driven remote control application which is operated on smartphone. The lock release and the security number change by the security number which is stored in the Electrically erasable read-only memory, are possible. As a result, the proposed method has better advantages than the existing methods in terms of unnecessariness of empty storage box check and security by the security number accumulation function and the automatic SMS transmission representing parcel locker operation result.

선박폐열회수시스템을 위한 외향반경류형 터빈 기본 설계

서종범(Jong-Beom Seo),문정현(Jung-Hyun Moon),이호생(Ho-Saeng Lee),김현주(Hyeon-Ju Kim) 한국동력기계공학회 2020 동력시스템공학회지 Vol.24 No.6

Based on the IMO 2020 Regulation and EEDI Phase 3, international demand for eco-friendly ships is growing. The waste heat recovery system on vessels has a potential to reduce CO₂ emissions of 5 to 10% while improving engine efficiency. This study aims to design ORC (Organic Rankine Cycle) and radial outflow turbine for the waste heat recovery system using exhaust gas in vessels. A designed cycle is simple ORC using R245fa as a working fluid. 1D turbine design utilizes Euler`s turbomachinery equation, specific speed, specific diameter and commercial software. Once the initial model of the ROT (Radial Outflow Turbine) was designed, a case study was conducted by different numbers of stage. For a case study, we chose a 5-stage ROT and analyzed its design and off-design performances using rotational speed, inlet total pressure and temperature. The designed 5-stage ROT has the power output of 480.9 kW and total-to-static efficiency of 86.8% at the design point. The off-design performance can be a preliminary guidance to operate an ROT in practice.

복합흡수공정에서 CO₂/NO₂ 동시제거 시 AMP(2-amino-2-methyl-1-propanol)에 Ammonia 첨가가 흡수속도에 미치는 영향

서종범(Jong Beom Seo),최원준(Won Joon Choi),문승재(Seung Jae Moon),이규홍(Gou Hong Lee),오광중(Kwang Joong Oh) 大韓環境工學會 2008 대한환경공학회지 Vol.30 No.12

기존의 연구에서 널리 사용된 흡수제 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP)의 성능 개선을 위해 carbon dioxide (CO₂) 및 nitrogen dioxide (NO₂)의 흡수율이 우수한 ammonia (NH₃)를 첨가하여 평면교반조에서 CO₂, NO₂ 및 CO₂/NO₂의 흡수속도실험을 수행함으로써 반응속도상수를 AMP 단일흡수제와 비교하였다. 30 wt.% AMP에 1, 3, 5 wt.%의 NH₃ 첨가에 따라 흡수속도는 대표적으로 303 K, 1 kPa NO₂ 분압에서 12.6~32.6% 증가되므로 NH₃의 첨가로 반응속도를 향상시켜 공정 효율의 증가를 기대할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 30 wt.% AMP에 3 wt.% NH₃ 첨가 수용액의 NO₂ 분압 1 kPa과 CO₂ 분압 15 kPa에서 CO₂/NO₂ 동시 흡수속도는 5.50~6.40×10(-6) kmol m-2 s-1로 NH₃의 CO₂ 및 NO₂에 대한 높은 부하능 및 추가 반응에 기인하여 AMP 단일수용액에 비해 48.2~41.6% 증가하였다. 또한, 화력발전소에서 배출되는 연소배가스 조성과 같이 CO₂ 15 kPa 및 NO₂의 비교적 낮은 분압(1 kPa) 조건에서 NO₂는 AMP에 NH₃ 첨가에 따라 약 2배의 빠른 반응으로 CO₂의 흡수에 큰 영향 없이 NO₂를 동시에 흡수할 수 있을 것으로 기대된다. In this study, a blend of 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) and ammonia (NH₃) was used to achieve high absorption rates for carbon dioxide (CO₂) as suggested at several literatures. The absorption rates of aqueous AMP and blended AMP+NH₃ solutions with CO₂ and nitrogen dioxide (NO₂) were measured using a stirred-cell reactor at 303 K. The effect of the added NH₃ to enhance absorption characteristics of AMP was studied. The performances were evaluated under various operating conditions. The absorption rates increased following the increase of the concentration of NH₃. The absorption rate of NH₃ blended into 30 wt.% AMP solution with NO₂ at 303 K was 12.6~32.6% higher than that of aqueous AMP solution without NH₃. Also, the addition of 3 wt.% NH₃ to 30 wt.% AMP increased 48.2~41.6% values for the reactions with CO₂ and NO₂ at 303 K. Therefore, it clearly shows that the reaction rate of AMP with CO₂ and NO₂ can be increased by the addition of NH₃.

알카놀아민 수용액을 이용한 연소배가스 중의 CO2/SO2/NO2 동시 흡수속도에 관한 연구

서종범 ( Jong Beom Seo ),최원준 ( Won Joon Choi ),김재원 ( Jae Won Kim ),최봉욱 ( Bong Wook Choi ),오광중 ( Kwang Joong Oh ) 한국화학공학회 2009 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.47 No.5

페로니켈 슬래그로 부터 제조된 Mg(OH)₂를 이용한 CO₂ 고정화

송호양,서종범,강성규,김인득,최봉욱,오광중,Song, Hao-Yang,Seo, Jong-Beom,Kang, Seong-Kuy,Kim, In-Deuk,Choi, Bong-Wook,Oh, Kwang-Joong 한국청정기술학회 2014 청정기술 Vol.20 No.1

본 논문은 페로니켈 슬래그를 이용하여 간접적으로 $CO_2$를 고정화시키는 기술에 대한 연구를 하였으며, 효율적으로 Mg를 추출하여 제조된 $Mg(OH)_2$의 $CO_2$ 고정화 최적 조건을 제시하고자 하였다. 실험 결과, 최적의 추출조건은 1 M $H_2SO_4$, 반응온도 333 K이었으며, 용출액에 NaOH를 첨가하여 pH값을 8까지 높일 경우, 침전물은 $Fe_2O_3$로 확인되었다. 또한 pH 값이 11까지 높아질 때, 그 성분은 $Mg(OH)_2$로 나타났다. 이렇게 제조된 $Mg(OH)_2$ slurry 용액을 $CO_2$ 고정화실험에서 준 2차 탄산화반응 모델을 통해 적용한 결과, 반응온도 및 초기 $CO_2$분압에 따라 초기 $CO_2$의 고정화 속도를 증진할 수 있는 반면 반응온도가 323 K 이상 높아질 경우, 고정화속도가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 $CO_2$ 고정화반응 시 이온을 조사한 결과, $CO_2$를 고정화 할 수 있는 최적의 pH 조건으로 8.38 이상 유지해야 할 것으로 판단되었다. 종합적으로 본 연구에서는 페로니켈 슬래그를 이용하여 $CO_2$를 고정화하기 위한 최적의 조건을 도출하였으며, 향후 $CO_2$를 고정화 하기 위한 연구의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. In this study, the $Mg(OH)_2$ slurry was made form ferro-nickel slag and then used for $CO_2$ sequestration. The experiments were in the order as leaching step, precipitation, carbonation experiments. According to the leaching results, the optimal leaching conditions were $H_2SO_4$ concentration of 1 M and the temperature of 333 K. In the $Mg(OH)_2$ manufacturing step, NaOH was added to increase the pH upto 8, the first precipitation was confirmed as $Fe_2O_3$. After removal the first precipitation, the pH was upto 11, the $Mg(OH)_2$ was generated by XRD analysis. The $Mg(OH)_2$ slurry was used for $CO_2$ sequestration. The pseudo-second-order carbonation model was used to apply for $CO_2$ sequestration. The $CO_2$ sequestration rate was increased by the $CO_2$ partial pressure and temperature. However, $CO_2$ sequestration rate was decreased when temperature upto 323 K. After $CO_2$ sequestrated by $Mg(OH)_2$, the $CO_2$ can be sequestrated stable as $MgCO_3$. This study also presented optimal sequestration condition was the pH upto 8.38, the maximum $MgCO_3$ can be generated. This study can be used as the basic material for $CO_2$ sequestration by ferro-nickel slag at pilot scale in the future.

매립공사 시 비산먼지 발생량 및 AERMOD를 이용한 영향예측에 관한 연구

윤배근,서종범,김영식,최원준,김윤수,오광중,Yoon, Bae-Geun,Seo, Jong-Beom,Kim, Young-Seek,Choi, Won-Joon,Kim, Yun-Su,Oh, Kwang-Joong 한국환경보건학회 2009 한국환경보건학회지 Vol.35 No.4

A new harbor as been constructing in Gadukdo. However, a lot of fugitive dust gas been often generated from construction site reclaiming sea sand, especially when the Northwester is blown strongly. It has resulted insome appeals of residents in Gadukdo. In this study, we estimated the amount of fugitive dust caused by new harbor construction using Fugitive dust formula. Also, the concentration of PM10 for recipient is predicted by AERMOD. The amount of fugitive dust is 26.56 ${\mu}g/sec{\cdot}m^2$ and 11.84 ${\mu}g/sec{\cdot}m^2$ respectively by the Fugitive dust formula. PM10 outlet concentration and the amount of fugitive dust increase according to wind velocity and directions. AERMOD is performed on the basis of weather data and the amount of fugitive dust generated with wind velocity. As a result of AERMOD, the PM10 concentration of Sunchang and Oinul are predicted over 100 ${\mu}g/m^3$. The PM10 concentration of Sunchang and Oinul are predicted over 130 ${\mu}g/m^3$ when wind velocity of northwester in winter is over 11 m/s (Air Quality for Particulate Matter (100 ${\mu}g/m^3$ for 24 hours)). Also, the measured error between AERMOD and actual measurement is lower than 5%.

20KW OTEC 터빈 개발

서정민(JeongMin Seo),최범석(Bum Seog Choi),박준영(Jun Young Park),황순찬(Soon Chan Whang),서종범(Jong Beom Seo),한상조(Sangjo Han) 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11

EAF Slag의 해양복토제 활용을 위한 PO₄<SUP>­</SUP>-P 제거특성에 관한 연구

김재원(Jae-Won Kim),서종범(Jong-Beom Seo),강민경(Min-Gyeong Kang),김인득(In-Deuk Kim),오광중(Kwang-Joong Oh) 한국청정기술학회 2010 청정기술 Vol.16 No.4

본 연구에서는 제강전기로 슬래그를 해양복토제로 활용하기 위한 인제거 특성실험을 실시하였다. 제강전기로 슬래그의 PO₄<SUP>-</SUP>-P 제거 특성에 관한 시험 결과, 슬래그 내의 CaO는 Ca<SUP>2+</SUP>와 OH<SUP>-</SUP>로 이온화됨에 따라 PO₄<SUP>-</SUP>-P와 반응하여 HAP를 형성함으로써 용액 중에 존재하는 PO₄<SUP>-</SUP>-P를 효과적으로 제거하는 것으로 나타났다. 연속반응기를 통한 해수 내 PO₄<SUP>-</SUP>-P의 지속적인 유입에 대한 제거특성을 확인한 결과, 칼럼 내 PO₄<SUP>-</SUP>-P 농도는 반응 3일 이후 급격히 감소하여 10일 이후에는 0.5 ppm 이하로 나타났다. 실제 연안해역의 저질을 이용한 제강전기로 해양복토제 적용실험 결과, 반응 25일 후 PO₄<SUP>-</SUP>-P 발생량을 93∼ 98% 저감시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 제강전기로 슬래그를 해양복토제로 활용할 경우 PO₄<SUP>-</SUP>-P 제거 및 억제효과가 있으며, 파쇄선별 등 별도의 추가공정 없이 적은 량으로도 사용 가능할 것으로 판단된다. This study estimated the possibility of phosphate removal characteristics to utilize EAF(electric arc furnace) slag as submarine cover material. The major phosphate removal mechanism was a certain formation of HAP precipitation occurred by the ionization reaction between Ca<SUP>2+</SUP> and OH<SUP>-</SUP>, which were leached from the EAF Slag. Another phosphate removal mechanism was the adsortion of EAF slag surface. As a result of PO₄<SUP>-</SUP>-P removal characteristics using continuous column reactor, PO₄<SUP>-</SUP>-P concentration decreased rapidly after 3 days and 10 days later, it show under 0.5 ppm. The result as applied in real sea water, shows that the phosphate removal effects were 93∼98% by the subaqueous sediment removal using the EAF slag. In conclusion, EAF slag is useful in PO₄<SUP>-</SUP>-P removal and control and it is possible to use without additional process like crush and selection.

페로니켈 슬래그로 부터 제조된 Mg(OH)₂를 이용한 CO₂ 고정화

송호양(Hao-Yang Song),서종범(Jong-Beom Seo),강성규(Seong-Kuy Kang),김인득(In-Deuk Kim),최봉욱(Bong-Wook Choi),오광중(Kwang-Joong Oh) 한국청정기술학회 2014 청정기술 Vol.20 No.1

본 논문은 페로니켈 슬래그를 이용하여 간접적으로 CO₂를 고정화시키는 기술에 대한 연구를 하였으며, 효율적으로 Mg를 추출하여 제조된 Mg(OH)₂의 CO₂ 고정화 최적 조건을 제시하고자 하였다. 실험 결과, 최적의 추출조건은 1 M H₂SO₄, 반응온도 333 K이었으며, 용출액에 NaOH를 첨가하여 pH값을 8까지 높일 경우, 침전물은 Fe₂O₃로 확인되었다. 또한 pH 값이 11까지 높아질 때 , 그 성분은 Mg(OH)₂로 나타났다. 이렇게 제조된 Mg(OH)₂ slurry 용액을 CO₂ 고정화실험에서 준 2차 탄산화반응 모델을 통해 적용한 결과, 반응온도 및 초기 CO₂분압에 따라 초기 CO₂의 고정화 속도를 증진할 수 있는 반면 반응온도가 323 K 이상 높아질 경우, 고정화속도가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 CO₂고정화반응 시 이온을 조사한 결과, CO₂를 고정화 할 수 있는 최적의 pH 조건으로 8.38 이상 유지해야 할 것으로 판단되었다. 종합적으로 본 연구에서는 페로니켈 슬래그를 이용하여 CO₂를 고정화하기 위한 최적의 조건을 도출하였으며, 향후 CO₂를 고정화 하기 위한 연구의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. In this study, the Mg(OH)₂ slurry was made form ferro-nickel slag and then used for CO₂ sequestration. The experiments were in the order as leaching step, precipitation, carbonation experiments. According to the leaching results, the optimal leaching conditions were H₂SO₄ concentration of 1 M and the temperature of 333 K. In the Mg(OH)₂ manufacturing step, NaOH was added to increase the pH upto 8, the first precipitation was confirmed as Fe₂O₃. After removal the first precipitation, the pH was upto 11, the Mg(OH)2 was generated by XRD analysis. The Mg(OH)₂ slurry was used for CO₂ sequestration. The pseudo-second-order carbonation model was used to apply for CO₂ sequestration. The CO₂ sequestration rate was increased by the CO₂ partial pressure and temperature. However, CO₂ sequestration rate was decreased when temperature upto 323 K. After CO₂ sequestrated by Mg(OH)₂, the CO₂ can be sequestrated stable as MgCO₃. This study also presented optimal sequestration condition was the pH upto 8.38, the maximum MgCO₃ can be generated. This study can be used as the basic material for CO₂ sequestration by ferro-nickel slag at pilot scale in the future.