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화염의 이온화전류 분석을 이용한 공연비 측정에 관한 연구
김대해(Daehae Kim),장병화(Byunghwa Jang),김세원(Sewon Kim),이창엽(Changyeop Lee) 한국에너지기후변화학회 2015 에너지기후변화학회지 Vol.10 No.2
An experimental study has been conducted to measure the air fuel ratio of a flame. In this study, ion current in flame was measured and correlated with flue gas oxygen concentration. A flat type metal fiber burner has been used to generate premixed and uniform flame. The burner was attached at the bottom of cylindrical furnace to ignore the buoyancy effect. An ionization probe was designed and fabricated in order to measure the ion current in flame, and an air cooling system was prepared to maintain the temperature of electrode bars inside the probe. The experiment has been carried out in two conditions. The first experimental condition was used to analyze the ion current characteristics in various experimental parameters such as flue gas O₂ concentration, interval distance between electrode bar tips and distance between ionization probe and burner tip. And the effect of interval distance between electrode bar tips on ion current was focused in the second experiment. This study shows that it is possible to correlate ion current signal intensity with air fuel ratio of a premixed flame and this simple equipment measuring ion current can be used to control the air fuel ratio of a combustion system to increase the energy efficiency.
흡수분광법과 토모그래피 기법을 이용한 전기로 내부 비균일 영역 온도 및 농도 측정에 대한 연구
김대해(Daehae Kim) 한국에너지기후변화학회 2021 에너지기후변화학회지 Vol.16 No.2
Most studies of temperature and concentration measurement using tomography are measured in a small flame field or minimum measurement range. In this study, the tomography technique was applied to a large scale experimental device that simulates an SCR device, which is different from previous studies. The internal temperature and concentration of the electric furnace were compared with the value of T/C and gas analyzer. In addition, the internal temperature was analyzed for accuracy using error calculating methods such as eT, SSD, and ZNCC. In the measurement of the non-uniform temperature inside the electric furnace, the reconstruction value and the T/C measurement value showed an error rate of about 18% (eT: 0.183). SSD and ZNCC obtained about 0.0594 and 09783 values, respectively, when using the initial MLOS. NO concentration values according to time showed deviation rates of 18.52%, 33.63%, 12.78%, and 34.31% for each section. Through this study, it was possible to obtain a temperature value similar to the internal T/C of the pilot scale experimental device. In addition it was possible to confirm the change in concentration with time similar to that of a gas analyzer.
파장가변형 레이저 흡수 분광법을 이용한 대기압에서의 N₂O 농도 실시간 측정에 관한 연구
김강현(Kanghyun Kim),박지연(Jiyeon Park),김홍집(Hongjip Kim),이창엽(Changyeop Lee),박대근(Daegeun Park),김대해(Daehae Kim) 한국에너지기후변화학회 2021 한국에너지기후변화학회 학술대회 Vol.2021 No.11
지구온난화를 야기하는 가스 중 이산화탄소(CO₂)를 제외한 가스(Non-CO₂ greenhouse gas)는 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂O), 불화 가스 류(PFCs, HFCs, SF6, NF₃) 등이 있다. Non-CO₂ gas의 경우, CO₂보다 실질적인 배출량은 적지만, 지구온난화지수가 높아 지구온난화에 큰 영향을 끼치고 있는 가스들로 저감기술을 통해 오히려 더 큰 효과를 볼 수 있는 가스들이다. N₂O는 지구온난화지수(Global Warming Potential, GWP) 310이며, 국내 온실가스 배출량의 2.6%를 차지하는 가스다. 우리나라 반도체/디스플레이 기술은 세계적으로 인정받고 지속적인 성장세를 이어가고 있지만, 동시에 환경오염 등의 문제점 또한 야기하고 있다. 특히 반도체 산업에서는 N₂O를 증착공정(Deposition process) 등 다양한 공정에서 사용하며, 공정에서 배출되는 가스는 스크러버(Scrubber)를 통해 저감시킨다. 이때 N₂O의 농도를 효과적으로 저감시키기 위해서는 실시간 측정을 통해 스크러버를 제어하는 기술이 필요하다. 파장가변형 레이저 흡수 분광법(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS)은 실시간으로 정량적인 농도 및 온도 측정이 가능한 비접촉식 측정법으로, 실시간 측정을 통해 스크러버의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 상압에서 TDLAS를 이용하여 N₂O를 측정하기 위해, 비교적으로 선강도가 강하고 다른 가스들의 간섭이 없는 중적외선 영역대의 파장 8.31㎛ Laser를 이용하여 실시간으로 측정 및 분석하였다.
단순 유출모형과 추계학적 강우발생기법을 이용한 Scenario-neutral 홍수위험 영향평가
김대하 ( Daeha Kim ),전종안 ( Jong Ahn Chun ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
지속적으로 증가하고 있는 대기온실가스 농도의 증가에 따른 기후변화는 홍수위험을 점점 키우는 것으로 알려져 있고 이에 따른 적응대책의 마련이 요구되고 있다. 한국에서도 기상관측자료 및 대기순환모형 (GCM; General Circulation Models)에 의하면 강우 강도와 변동성이 점점 증가할 것으로 알려져 있고 불투수지역이 많은 도시지역이나 토양의 침수능이 낮은 농경지역의 침수위험이 함께 증가할 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 기후변화가 홍수위험에 미치는 영향을 간단한 강우-유출 모형과 추계학적 발생기법을 이용해 기후변화 시나리오에 중립적인 위험도 함수를 구하고 다수의 GCM 기후프로젝션이 가지고 있는 홍수위험도를 이 함수를 이용해 산정하는 방법을 제시한다. 이 Scenario-neutral 기후변화 영향평가는 일단 위험도 함수를 구하고 나면 많은 GCM을 적용하는 데 계산상에 무리가 없어 GCM에 내재되어 있는 불확실성을 의사결정에 고려할 수 있게 한다. 본 연구는 강우-유출해석에 사용되는 시간스케일에 따라 홍수위험도 함수가 어떻게 달라지고 미래 홍수위험도가 얼마나 커지는 가에 대해 논한다.