충격기류식 여과집진기의 내부 유동 시뮬레이션 해석을 통한 압력손실 예측

장경민,정은상,서정민,Jang, Kyeong-Min,Jung, Eun-Sang,Suh, Jeong-Min 한국환경과학회 2020 한국환경과학회지 Vol.29 No.5

With continuous industrial development, the types, and amount of particulate matter (PM) have been increasing. Since 2018, environmental standards regarding PM have become more stringent. Pulse air jet bag filters are suitable for PM under the 20 ㎛ and, can function regardless of size, concentration and type. Filtration velocity and shape are important factors in the operation and design of the pulse air jet bag filters however, few established studies support this theory. In this research, numerical simulations were conducted based on experimental values and, several methods were employed for minimizing the pressure drop. In the pilot system, as the inlet duct velocity was faster than 19 m/sec, flow was not distributed equally and, re-entrainment occurred due to the hopper directional vortex. The multi-inlet system decelerated the hopper directional vortex by 25 ~ 30%, thereby decreasing total pressure drop by 6.6 ~ 14.7%. The guide vane system blocked the hopper directional vortex, which resulted optimal vane angle of 53°. The total pressure of the guide vane system increased by 0.5 ~ 3% at 1.5 m/min conditions. However, the filtration pressure drop decreased by 4.8 ~ 12.3% in all conditions, thereby reducing the operating cost of filter bags.

충격기류식 여과집진장치의 여과포 직경비에 따른 탈진 성능 최적화 시뮬레이션 연구

장경민,정은상,서정민 한국도시환경학회 2022 한국도시환경학회지 Vol.22 No.2

As industries diversify due to industrialization and economic growth, the types and amount of pollutants are continuously increased. In modern, by advancing the manufacturing, particulate matter (PM) are emitted dramatically. As regulations become more tighten, the research and development to treat PM is progressing. In modern, a pulse air jet bag filter has used as an effective precipitator for treating various types of dust. The pressure drop is most important factor for designing and operating the pulse air jet bag filter, but the optimal pulsing conditions to decrease the pressure drop are rarely established. The correlations, between the pulsing performances and pulsing conditions, are not verified, so many industries are operating the pulse air jet bag filter empirically. In this study, the main factors affect the pulsing performances were filter bag aspect ratio, pulsing pressure, and nozzle diameter, and for optimizing the performances the CFD (Computational Fluid Dynamics) was used. As nozzle diameter and pulsing pressure increased, total supplying air increased, and for effective pulsing, at nozzle diameter 10 mm, pulsing pressure is 6 bar, and at 12 mm, pulsing pressure is 5 bar. In addition, when the diffuser is applied, the leakage of supplying air is reduced, that the pulsing is possible at 4 bar condition. 경제성장에 따른 공업화 , 산업화로 업종이 다양해짐에 따라 발생되는 대기오염물질의 종류 및 그 양이 지속적으로 증가하고 있다 . 현대에는 생산공정의 발달로 미세분진의 발생량이 지속적으로 증가하고 있으며 , 정부의 규제가 강력해짐에 따라 미세분 진 처리를 위한 대기오염방지시설 연구 ·개발이 진행되고 있다 . 현대에는 다양한 종류의 오염물질을 효과적으로 제거하기 위해 충격기류식 여과집진장치를 사용하고 있다 . 충격기류식 여과집진장치의 설계 및 운영에 가장 중요한 요소는 압력손실로 , 압력 손실을 줄이기 위한 최적의 탈진 조건은 거의 확립되어있지 않아 , 대부분의 산업 현장에서는 충격기류식 여과집진장치를 경험 적으로 운영하고 있다 . 본 연구에서는 수치해석 시뮬레이션을 통해 여과포 직경 , 탈진압력 , 압축공기 공급 노즐 직경에 따른 충 격기류식 여과집진장치의 탈진 성능을 최적화하였다 . 시뮬레이션 결과 탈진압력과 노즐 직경이 늘어날수록 압축공기 공급량이 증가하였으며 , 효과적인 탈진을 위해서는 노즐 직경 10mm, 12mm에서 5bar 이상의 탈진압력이 필요한 것으로 나타났다 . 여 과속도 1.5 m/min, 노즐 직경 10mm에서 여과포 직경비는 최대 22.5까지 가능하며 , 최적 탈진압력은 여과포 수명을 고려하여 5bar로 판단된다 . 직경 12 mm의 노즐을 사용할 경우 압축공기공급량이 증가하여 여과속도 1.5 m/min 이하 조건에서는 여과포 직경비는 최대 25까지 설치 가능하여 여과에 필요한 부지 소요면적을 크게 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다 . 또한 디퓨저를 설치할 경우 압축공기의 유출량이 감소하여 탈진압력 4bar 조건에서도 효과적인 탈진이 가능한 것으로 나타났다 .

An Intramuscular Hemangioma at the Cervical Muscle: A Case Report

장경민,박승원,김영백 대한척추신경외과학회 2015 Neurospine Vol.12 No.3

Intramuscular hemangioma (IMH) primarily develops in the skeletal muscles of the limbs or trunk. The occurrence of IMH in the neck muscle is very rare. In the present report, we describe a case of IMH in the posterior neck muscle. A 58-year-old woman presented with a mass on the right posterior neck area, which had developed 2 years previously. The tumor was round in shape, had a size of 3.5×3.0 cm, and was fixed to the surrounding soft tissue. The patient complained of mild dull pain and tenderness at the mass without reddish discoloration. The mass showed a diurnal variation in size - the mass grew in size in the morning and became smaller in the afternoon. Preoperative study confirmed the vascular nature of the tumor. During peritumoral dissection, the mass shrank rapidly following profuse bleeding and arterial cauterization, and hence, it was difficult to distinguish the mass from the surrounding tissues. A total resection was possible with careful dissection of its fibrotic boundary. Based on the histological findings, a definitive diagnosis of cavernous type IMH was made. An initial suspicion of IMH, according to the clinical findings, would be helpful for decision making of further evaluations and surgical plan.

식각 공정용 냉각시스템에서의직접 냉각 방식과 간접 냉각 방식에 관한 연구

장경민,김광선 한국반도체디스플레이기술학회 2018 반도체디스플레이기술학회지 Vol.17 No.3

Due to the plasma applied from the outside, which acts as an etchant during the etching process, considerable heat is transferred to the wafer and a separate cooling process is performed to effectively remove the heat after the process. In this case, a direct cooling method using a refrigerant is suitable for cooling through effective heat exchange. The direct cooling method using the refrigerant using the latent heat exchange is superior to the cooling method using the sensible heat exchange. Therefore, in this paper, AMESim is used to design a direct refrigerant cooling system using latent heat exchange simulator was built.The constructed simulator is reliable compared with the actual experimental results. It is expected that this simulator will help to design and search for optimal process conditions.

급격한 온도 변화에 따른 리튬 이온 배터리의 전해질 내 염 농도 분포 특성

장경민,김광선 한국반도체디스플레이기술학회 2017 반도체디스플레이기술학회지 Vol.16 No.1

Lithium-ion batteries are widely used, from lightweight to energy-intensive, from small devices to large ESSs. However, it is sensitive to the surrounding environment and there is a change in performance depending on the temperature change. In this study, the temperature dependence of the charge / discharge characteristics of the battery is shown through simulation and the distribution of the salt concentration in the electrolyte is observed when the sudden temperature change is applied.

HDP CVD 챔버 형상 변화에 따른 가스 유동 균일성에 대한 연구

장경민,김진태,홍순일,김광선,Jang, Kyung-Min,Kim, Jin-Tae,Hong, Soon-Il,Kim, Kwang-Sun 한국반도체디스플레이기술학회 2010 반도체디스플레이기술학회지 Vol.9 No.4

According to recent changes in industry for the semiconductor device, a gap between patterns in wafer is getting narrow. And this narrow gap makes a failure of uniform deposition between center and edge on the wafer. In this paper, for solving this problem, we analyze and manipulate the gas flow inside of the HDP CVD chamber by using CFD(Computational Fluid Dynamics). This simulation includes design manipulations in heights of the chamber and shape of center nozzle in the upper side of the chamber. The result of simulation shows 1.28 uniformity which is lower 3% than original uniformity.

정전척 표면의 세라믹물질 적층 순서에 따른 온도 특성에 관한 연구

장경민,김광선 한국반도체디스플레이기술학회 2017 반도체디스플레이기술학회지 Vol.16 No.3

Temperature uniformity of a wafer in a semiconductor process is a very important factor that determines the overall yield. Therefore, it is very important to confirm the temperature characteristics of the chuck surface on which the wafer is lifted. The temperature characteristics of the chuck depend on the external heat source, the shape of the cooling channel inside the chuck, the material on the chuck surface, and so on. In this study, CFD confirms the change of temperature characteristics according to the stacking order of ceramic materials on the chuck surface, and suggests the best lamination method. Temperature uniformity of a wafer in a semiconductor process is a very important factor that determines the overall yield. Therefore, it is very important to confirm the temperature characteristics of the chuck surface on which the wafer is lifted. The temperature characteristics of the chuck depend on the external heat source, the shape of the cooling channel inside the chuck, the material on the chuck surface, and so on. In this study, CFD confirms the change of temperature characteristics according to the stacking order of ceramic materials on the chuck surface, and suggests the best lamination method.Temperature uniformity of a wafer in a semiconductor process is a very important factor that determines the overall yield. Therefore, it is very important to confirm the temperature characteristics of the chuck surface on which the wafer is lifted. The temperature characteristics of the chuck depend on the external heat source, the shape of the cooling channel inside the chuck, the material on the chuck surface, and so on. In this study, CFD confirms the change of temperature characteristics according to the stacking order of ceramic materials on the chuck surface, and suggests the best lamination method.

SUS316 전극을 사용한 축산폐수의 전기분해, 전기응집 처리시 CODMn 제거효율 최적조건 산정

장경민,김희진,김기범,김수현,정화랑,전상운,홍성철,이병인,장성호,서정민,S.Sivarkumar,박제성,성효경,정은상 한국도시환경학회 2017 한국도시환경학회지 Vol.17 No.3

Control of the Surface Properties of Micro-Fluidic Devices for External Power-Free Biochip Application

장경민,안유진,박현,김영건,양성윤 한국고분자학회 2013 Macromolecular Research Vol.21 No.4

소규모축산농가 폐수처리를 위한 태양광설비 및 전기분해 응집 플랜트 연구

장경민,김기범,김희진,전상운,이동륜,정은상 한국폐기물자원순환학회 2016 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2016 No.11

현대축산업에서 발생되는 수질오염 물질은 축사에서 배출되는 축산분뇨가 대부분을 차지하고 있다. 소규모 축산 농가는 대규모 축산 농가와 달리 정확한 배출현황의 파악이 어려운 비점오염원으로써 관리와 통제가 어렵고 잘 이뤄지지 않고 있다. 이에 따라 다량의 유기, 무기 오염물질들과, 특히 부영양화, 녹조, 수화현상을 발생시키는 인과 질소 중 용존물질인 인산염, 질산성질소, 아질산성질소, 암모니아성질소의 처리가 시급하다. 현재의 처리방법은 가격이 저렴하고 간편한 화학적 처리방법을 이용하고 있다. 하지만 이는 슬러지의 양을 증대시키고 화학응집제에 의한 이차적인 문제를 야기한다. 따라서 이런 문제를 해결할 방안 중 하나로 전기분해와 응집을 통한 축산폐수 처리가 모색하고 있다. 하지만 소규모 축산농가는 대체로 도서 산간지역에 있어 전기분해와 전기응집에 필요한 전기를 얻기 위해 송전탑과 배전설비를 설치하는 것은 매우 비효율적이다. 이를 개선하기 위해 태양광설비를 이용하여 소규모 축산농가에서 자체적으로 전력을 확보, 전기분해와 응집을 진행하려 한다. 생산된 전기는 플랜트의 전력수급 뿐만 아니라 잉여전력은 생활전력으로 활용하여 환경적 이점과 경제적 이익을 동시에 취할 수 있게 될 것이다. 따라서 위와 같이 소규모 축산농가에서 환경적, 경제적 두가지 장점을 모두 취할 수 있는 플랜트를 개발・제시하는 것이 이 연구의 핵심이라 할 수 있다. 따라서 소규모 축산농가 폐수처리를 위해 태양광설비를 이용하여 전력을 자체적으로 수급하여 전기분해와 응집을 통해 질소와 인의 농도를 줄이고, 독자적인 처리 플랜트를 개발・발전시키는 것이 이 연구의 핵심이라 할 수 있다. 본 연구는 실험실 규모의 장치를 이용하여 항온 70℃를 유지하며, anode(+)에 Fe, Cathode(-) 316-SUS, 전극간격은 10mm를 유지하여, 1A CC(Constant Current)조건으로 시간에 따른 인산염(PO43-), 질산성질소(NO3-), 아질산성 질소(NO2-), 암모니아성 질소(NH4+)의 농도를 측정하였다. 자외선 원자흡광광도계(UV spectro photometer)를 이용하여 분석 한 결과 인은 초기 30분 이내에 초기농도 1000ppm에서 280ppm 감소한 720ppm으로 약 28%대의 저감효율을 가지는 것으로 나타났으며 질소는 초기 2시간 이내에 초기농도 6000ppm에서 2280ppm 감소한 3720ppm으로 약 38%대의 저감효율을 가지는 것으로 나타났다.