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- 저자 : 박훈채 ( Hoon Chae Park ) (검색결과 22 건)
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폐타이어 열분해 공정에서 생산되는 Carbon Black의 냉각 열전달 특성에 대한 연구
박훈채 ( Hoon Chae Park ),최명규 ( Myung Kyu Choi ),최항석 ( Hang Seok Choi ) 한국폐기물자원순환학회 2019 한국폐기물자원순환학회지 Vol.36 No.7
In order to investigate the heat transfer of carbon black from waste tire pyrolysis, the particle cooling of carbon black was simulated using computational fluid dynamics (CFD). In the present study, the effects of cooling temperature and particle mixing were investigated. As the cooling temperature decreases, the cooling rate of carbon black increases. However, the particle mixing had a great influence on the particle-particle (wall) conductive heat transfer. The cooling rate of carbon black was more strongly influenced by particle mixing than the influence from cooling temperature. Also, during mixing cooling, the cooling efficiency according to the with or without of paddle screw was analyzed. The experimental and CFD analysis results can be further applied to the design of the screw conveyor cooler.
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건축자재로부터 방출되는 라돈의 실내 확산에 대한 수치해석적 연구
박훈채(Hoon Chae Park),최항석(Hang Seok Choi),조승연(Seung Yeon Cho),김선홍(Seon Hong Kim) 大韓環境工學會 2014 대한환경공학회지 Vol.36 No.5
전 세계적으로 라돈에 대한 관심이 증대되면서 실내 라돈 농도를 저감하기 위한 노력이 여러 분야에서 진행 중이다. 실내 라돈의 저감 기술 개발을 위해서는 라돈의 실내 유입 및 방출 차단에 대한 예측 및 평가방법에 대한 기술 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 건축자재에서 방출되는 라돈의 실내 확산을 전산모델링 하여 해석적 방법과 비교하였으며, CFD 해석을 통하여 환기조건, 환기량, 건축자재 변화에 따른 건물 내 기류 특성과 라돈 농도를 평가하였다. 실내 라돈 농도는 실내 기류의 재순환 영역이 형성되는 곳에서 높게 분포하였으며, 환기량이 증가할수록 감소하였다. 건축자재별 실내 라돈 농도는 시멘트 벽돌이 가장 높았으며, 그 다음 에코카라트, 석고보드 순으로 나타났다. 본 연구의 결과는 실내 라돈 저감을 위한 건축재료의 선정과 실내 라돈 예측 및 평가 방법으로 적용이 가능할 것으로 판단된다. Growing concerns about harmful influence of radon on human body, many efforts are being made to decrease indoor radon concentration in advanced countries. To develop an indoor radon reduction technology, it is necessary to develop a technology to predict and evaluate indoor inflow and emission of radon. In line with that, the present study performed computational modelling of indoor dispersion of radon emitted from building materials. The computational model was validated by comparing computational results with analytical results. This study employed CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis to evaluate the radon concentration and the airflow characteristics. Air change rate and ventilation condition were changed and several building materials having different radon emission characteristics were considered. From the results, the indoor radon concentration was high at flow recirculation zones and inversely proportional to the air change rate. For the different building materials, the indoor radon concentration was found to be highest in cement bricks, followed by eco-carats and plaster boards in the order. The findings from this study will be used as a method for selecting building materials and predicting and evaluating the amount of indoor radon in order to reduce indoor radon.
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분사층 반응기의 원뿔각에 따른 Jatropha Curcas L. Seed Cake의 급속열분해 특성
박훈채,이병규,김효성,최항석,Park, Hoon Chae,Lee, Byeong-Kyu,Kim, Hyo Sung,Choi, Hang Seok 한국청정기술학회 2019 청정기술 Vol.25 No.2
Several types of reactors have been used during the past decade to perform fast pyrolysis of biomass. Among the developed fast pyrolysis reactors, fluidized bed reactors have been widely used in the fast pyrolysis process. In recent years, experimental studies have been conducted on the characteristics of biomass fast pyrolysis in a spouted bed reactor. The fluidization characteristics of a spouted bed reactor are influenced by particle properties, fluid jet velocity, and the structure of the core and annulus. The geometry of the spouted bed reactor is the main factor determining the structure of the core and annulus. Accordingly, to optimize the design of a spouted bed reactor, it is necessary to study the pyrolysis characteristics of biomass. However, no detailed investigations have been made of the fast pyrolysis characteristics of biomass in accordance with the geometry of the spouted bed reactor. In this study, fast pyrolysis experiments using Jatropha curcas L. seed shell cake were conducted in a conical spouted bed reactor to study the effects of reaction temperature and reactor cone angle on the product yield and pyrolysis oil quality. The highest energy yield of pyrolysis oil obtained was 63.9% with a reaction temperature of $450^{\circ}C$ and reactor cone angle of $44^{\circ}$. The results showed that the reaction temperature and reactor cone angle affected the quality of the pyrolysis oil.
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바이오매스 유래 급속열분해 오일의 가스화 공정에 관한 CFD 전산해석 연구
최명규 ( Myung Kyu Choi ),박훈채 ( Hoon Chae Park ),황재규 ( Jae Gyu Hwang ),최동혁 ( Dong Hyuk Choi ),홍성완 ( Seong Wan Hong ),홍승현 ( Seung Hyun Hong ),최항석 ( Hang Seok Choi ) 한국폐기물자원순환학회 2019 추계학술연구발표회 Vol.2019 No.-
바이오연료는 인류의 지속 가능한 발전을 위한 신재생 에너지원으로써 최근 각광을 받고 있다. 바이오연료 중 하나인 바이오매스 급속열분해 오일은 바이오매스의 급속 열분해를 통해 생성된 액체상 물질이며, 바이오매스에 비해 에너지 밀도가 높고 저장과 수송에 편리한 이점을 가지고 있다. 또한 오일을 가스화하여 생산된 합성 가스는 수소를 이용한 연료전지 발전과 화학 원료로 활용 가능하다. 바이오매스 급속열분해 오일 가스화는 바이오매스의 직접 가스화에 비해 타르와 촤의 생성이 적기 때문에 가스화 공정을 통해 고품질의 합성가스를 생산할 수 있으며, 불순물의 양이 적기 때문에 합성가스 정화를 위한 후단 공정이 필수적이지 않은 장점을 가지고 있다. 실험을 통한 오일 가스화 연구는 이미 여러 연구자들에 의해 수행되었지만, CFD 전산해석을 활용한 예는 찾아보기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 CFD 상용 프로그램인 Star-ccm+를 사용하여 분류층 가스화기(Entrained flow gasifier) 내 급속열분해 오일의 가스화 과정의 대한 특성을 알아보기 위한 전산해석 연구를 수행하였으며, 가스화 반응기는 원통형(D=0.1m, H=1.4m)을 고려하여 모델링하였다. 급속열분해 오일의 가스화 반응이 충분히 일어나기 위해서는 오일 입자가 충분히 미립화 되어 공기와의 혼합이 최적으로 이루어져야하기때문에 오일을 반응기 내로 분사하는 노즐의 특성 파악은 매우 중요하다. 따라서, twin fluid atomizer 노즐에 의한 오일 분사 특성 연구가 선행되었으며, 그 후 반응기 내 액적 기화 모델과 가스화 반응 메커니즘이 고려되었다. 또한 반응 온도, 급속열분해 오일에 따른 공기 당량비(equivalence ratio)의 반응 조건에 따라 다상 유동흐름을 계산하였다. 최종적으로, 생성물 가스 분포와 그에 따른 냉가스 효율, H<sub>2</sub>/CO 비율 등을 통해 오일 가스화의 최적 조건을 도출하였다. 또한 계산 결과의 신뢰성을 검증하기 위하여 실제 급속열분해 오일 가스화 실험결과와 비교하였다.
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원뿔형 분사층 반응기를 이용한 폐타이어 열분해 오일의 특성
이병규 ( Byeong Kyu Lee ),박훈채 ( Hoon Chae Park ),유호성 ( Ho Seong Yoo ),최명규 ( Myung Kyu Choi ),최항석 ( Hang Seok Choi ) 한국폐기물자원순환학회 2016 추계학술연구발표회 Vol.2016 No.-
자동차 산업 발달로 인하여 해마다 증가하는 폐타이어 발생과 그에 따른 처리에 관한 문제는 날로 심각해지고 있다. 폐타이어는 연소 시 오염물질 발생으로 인한 2차 환경오염을 야기하므로 보다 안정적으로 재생 에너지화 하는 폐기물 처리 방법에 대한 기술개발 중요성이 날로 증대되고 있다. 또한 국내 폐타이어의 주 이용 분야가 시멘트 킬른 또는 단순 소각에 의한 열원으로의 이용이 약 60%를 차지한다는 점에서 폐타이어의 재생에너지원으로서 경제성을 향상 시키는 요구가 나타나고 있다. 따라서 폐타이어 재생 에너지화의 경제성 문제를 해결하기 위하여 부가가치를 높이는 기술 개발이 절실히 요구되고 있다. 폐타이어를 자원화 하는 열분해 기술은 무산소 조건에서 400~600℃ 정도의 반응온도로 폐타이어를 가열하여 고분자 물질을 분해하는 친환경적인 공정으로, 열분해오일, 카본블랙, 철심과 같은 열분해 부산물의 회수를 통하여 경제성 또한 높일 수 있는 이점을 가지고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 폐타이어의 재생 에너지화 연구를 위하여 폐타이어의 열분해 특성연구를 수행하였다. 폐타이어의 열분해는 기체-고체간 열 및 물질 전달이 우수한 원뿔형 분사층 반응기를 사용하여 실험을 수행하였다. 폐타이어 열분해 실험은 열분해 반응온도와 시료의 투입속도를 실험 변수로 선정하여 실험을 수행하였으며, 실험 조건별로 생산된 열분해 오일의 물리-화학적 특성을 분석하여 폐타이어 열분해 오일의 특성을 연구하였다.
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ECVT를 이용한 유동층 반응기내 기체-고체 다상유동 및 열전달 동시 측정 연구
최동혁 ( Dong Hyuk Choi ),박훈채 ( Hoon Chae Park ),황재규 ( Jae Gyu Hwang ),최명규 ( Myung Kyu Choi ),홍성완 ( Seong Wan Hong ),홍승현 ( Seung Hyun Hong ),최항석 ( Hang Seok Choi ) 한국폐기물자원순환학회 2019 추계학술연구발표회 Vol.2019 No.-
유동화란 고체입자들이 액체나 기체에 의해서 부유하는 현상이다. 이때 유체 내에서 부유하는 고체입자들의 거동은 액체와 매우 유사한 거동을 나타내게 되어 고체-기체간 접촉효율이 뛰어나다. 유동층 반응기의 성능은 기포의 크기, 생성 frequency, 속도 및 거동 등과 같은 유동화 특성에 영향을 받는다. 그러므로 유동층 반응기의 수력학적 특성에 대한 연구는 반응기의 설계, scale-up, 운전 성능 향상을 위해서 필수적으로 요구된다. 또한 유동층 반응기 내 기체와 고체간의 열전달 및 반응속도는 열전달 특성에 영향을 받기 때문에 유동층 반응기의 최적설계 및 안정적인 운전 조건을 위하여 유동층 반응기의 수력학적 특성에 대한 정보뿐만 아니라 열전달특성에 대한 정보가 필요하다. 본 연구에서는 유동층 반응기의 수력학적 특성과 기체-고체 열전달 특성의 상관관계를 파악하기 위하여 높이 500mm의 투명 아크릴로 제작된 반응기에 Electrical Capacitance Volume Tomogrphy (ECVT)측정 장치와 열전달 센서를 이용하여 유동층의 기체-고체 다상유동장과 열 유동장을 동시에 측정하였다. 동시 측정 실험은 유동층 반응기의 공탑 속도를 변화하며 수행하였으며, 공탑 속도 변화에 따른 유동층 반응기의 고체입자 분포, 속도 분포, 열전달계수를 측정하여 유동층 반응기의 운전 성능 향상을 위한 최적 조건을 도출 하였다.
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