nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
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.

An Energy Storage System (ESS) is recently drawing an increasing attention as an efficient tool to cope with variation in the energy system. In order to take the best utilization of ESS, the inherent variation of energy supply and demand should be properly addressed. This paper is concerned with computing the stochastic capacity of ESS in the face of such variations by way of Monte Carlo simulation. The issue of uncertainty in energy systems will be given further focus. More works are expected to be followed to address the issues in academia and industry.

(게재일: 2020.08.01)
대부분의 단결정 실리콘 잉곳은 초크랄스키(Czochralski(Cz)) 공정으로 제조된다. 그러나 단결정 실리콘 잉곳을 제품화 및 태양 전지 기판으로 가공하였을 때 산소 불순물이 있는 경우 낮은 효율성을 나타내는 경향이 있다. 단결정 Si-잉곳의 생산을 위해서는 용융 Si를 녹인 다음 단결정 Si의 시드(Seed)로 결정화하는 초크랄스키(Cz) 공정을 도입한다. 용융된 다결정 Si-덩어리를 단결정 Si-잉곳으로 결정성장 될 때, 열 전달은 Cz-공정의 구조에서 중요한 역할을 한다. 본 연구에서 고품질 단결정 실리콘 잉곳을 얻기 위해 Cz-공정의 최적화된 설계를 구성하였다. 결정 성장 시뮬레이션로부터 결정성장을 위한 Pulling rate 및 Rotation speed에 최적의 변수값을 형성하기 위해 사용되었으며, 변형된 Cz-공정에 대한 연구 및 해당 결과가 논의되며 결정 성장 시뮬레이션을 사용하여 Cz-공정의 Pulling rate, Rotation speed 및 Melt charge level의 최적화된 설계로 인한 결정성장시 단결정 실리콘으로 유입되는 산소 농도 최소화를 설계하였다.

Most mono-crystalline silicon ingots are manufactured by the Czochralski (Cz) process. But If there are oxygen impurities, These Si-ingot tends to show low-efficiency when it is processed to be solar cell substrate. For making single-crystal Si- ingot, We need Czochralski (Cz) process which melts molten Si and then crystallizing it with seed of single-crystal Si. For melts poly Si-chunk and forming of single-crystalline Si-ingot, the heat transfer plays a main role in the structure of Cz-process. In this study to obtain high-quality Si ingot, the Cz-process was modified with the process design. The crystal growth simulation was employed with pulling rate and rotation speed optimization. Studies for modified Cz-process and the corresponding results have been discussed. The results revealed that using crystal growth simulation, we optimized the oxygen concentration of single crystal silicon by the optimal design of the pulling rate, rotation speed and melt charge level of Cz-process.

(게재일: 2020.08.01)
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(Δτ∝E , 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 구조가 무작위 배열로 바뀌는 순간에 발생하는 것임을 관찰하였다. 입자의 부피 분율 ϕ가 증가에 따라 전단응력은 증가하다가 일정해지는 경향도 관찰하였다.

The extended Maxwell-Wagner polarization model is employed to describe the ER behavior of the conducting particle ER suspensions, and solutions to the equation of motion are obtained by dynamic simulation. The simulation results show the nonlinear ER behavior (Δτ∝E , n≈1.5) of the conducting particle ER suspensions. The response point, where shear stress reaches steady-state, is the point where stable break-up and rebuild of the chain-like structure of particles reaches. Also, it shows the minimum of shear stress, which corresponds the start-up of random particle configuration. The shear stress reaches plateau as particle volume fraction increases.

(게재일: 2020.08.01)
대부분의 태양광 발전시설물은 평지에 설치가 되는 것이 일반적이지만 소형 발전시설의 경우는 경사진 임야 등에 설치되는 경우도 많다. 그 외에는 드물게 건물의 옥상이나 콘크리트 위에 설치되는 경우가 있으나 이는 대부분 25 kW 미만의 소규모 설치이다. 일반 평지나 임야 등에 설치가 될 경우 관리를 지속적으로 하지 않으면 잡초가 자라고 일정 높이 이상 자라게 된 잡초는 태양광 모듈에 그림자의 영향을 줄 수 있게 된다. 그러나 잡초가 조금 자란 것이 영향을 주는지 주지 않는지 판단하기 힘들고 지속적인 관리를 위해서는 관리 비용이 발생하기 때문에 잡초가 태양광 발전에 영향을 주는 시점에서 정확하게 관리를 해준다면 가장 최소한의 관리비용으로 최대한의 태양광 발전량을 가져 올 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 잡초가 의한 태양광 모듈의 발전에 영향을 미치는 형태를 모니터링을 통한 발전량 데이터를 분석하여 그 유형을 파악을 하고 모듈에서 잡초의 그림자 영향이 출력의 감소에 어떠한 영향을 주는지 실험을 통해 분석하였다. 이를 바탕으로 잡초의 영향을 모니터링 데이터 상의 수치로 기준을 정하였다. 또한 잡초의 영향을 장기적으로 방치를 하였을 경우 나타나게 되는 현상인 핫스팟(Hot spot) 발생의 기준을 수치적으로 표준화 하였다.

Majority of over 100 kW capacity photo voltaic (PV) power generation system was constructed on the plate ground of soil. Rarely PV system installed on concrete or building but it usually be under 25 kW capacity. On the soil ground the weeds growen up and it's shadow influenced to decrease of amount of PV power generation. This work analysis the weeds shadow's effect to decrease of PV power generation with 100 kW capacity of real PV power generation system in Yeungnam University, Finally the weed shadow"s influence value through the real field monitoring Data is suggested for give a standard management time of weeds to avoid the negative influence on whole power plant. Moreover the hot spot which is generated by long term partial shallow on PV module also can detected with the result of this work. It also suggested as a standard value of monitoring Data.

(게재일: 2020.08.01)
유리기판의 박막화를 위한 식각액을 제조하였고, 습식 식각액의 주성분으로 HF를 사용하였다. HF를 기본으로 한 식각액에 HCl, HNO , H SO 와 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 슬러지 제거 효과가 크지 않았다.

The etching solution for slimming of glass substrates was manufactured and HF was used as the main ingredient of wet etching solutions. Various types of strong acids such as HCl, HNO , H SO , amino acids and carboxylic acids such as citric acid, and etched solutions, respectively, were used to measure the etching rates and changes in surface shape of the glass. Regardless of the type of strong acids, the etching rate of the glass increased linearly as the added amount increased, and the sludge removal effect of the glass surface was also shown. The etching solution containing HCl showed more efficient results than other strong acids in the etching rate and the effect of removing sludge. The addition of carboxylic acid did not significantly affect the variation of etching rate, but had the effect of removing sludge. However, if amino acids were added, changes in etching rate and sludge removal were not significant.

(게재일: 2020.08.01)
본 연구에서는 auto-encoder와 self-organizing map을 결합한 auto-encoder with self-organizing map(AE-SOM) 기법을 이용하여 EVA 생산공정의 이상을 검출 및 진단하였고, Granger의 인과분석을 통해 이상 검출 데이터의 이상 전파 방향을 확인하였다. 분석 데이터는 1년 7개월 간의 조업데이터를 이용하였으며, autoclave 반응기의 조업 변수를 주로 분석하였다. 데이터 전처리 과정에서 데이터의 표준화를 먼저 진행하고, 조업의 각 grade의 sample 수를 동일하게 200개 임의로 추출하였다. 이후 AE-SOM을 적용하여 각 grade의 best matching unit (BMU)를 도출하였다. 각각의 BMU를 기준으로 조업 데이터가 얼마나 벗어났는지를 기준으로 데이터의 이상을 판별하였다. 공정 이상이 발견될 시 이상원인을 contribution plot을 이용하여 확인하였고 이상원인 변수의 인과성을 Granger의 인과분석을 통해 분석하였다. 그 결과 조업 시 발생한 2번의 셧다운의 전조를 모두 검출하였으며 이상이 발생한 원인변수에서 기인한 공정 이상의 전파 방향을 분석하였다.

In this study, the AE-SOM method, which combines auto-encoder and self-organizing map, is used to detect and diagnose faults in EVA production process. Then, the fault propagation pathways are identified using Granger causality test. One year and seven months of operation data were obtained to detect faults of the process, and the process variables of the autoclave reactor are mainly analyzed. In the data pretreatment process, the data are standardized and 200 samples of each grade are randomly chosen to obtain a fault detection model. After that, the best matching unit (BMU) of each grade is confirmed by applying AE-SOM. The faults are determined based on each BMU. When a fault is found, the most causative variable of the fault is identified by using a contribution plot, and the fault propagation pathway is identified by Granger causality test. The prognostic of the two shutdowns is detected, and the fault propagation pathway caused by the faulty variable was analyzed.

(게재일: 2020.08.01)
합성가스는 화학제품 및 수송연료의 원료로 이용되며, 최근 목질계 바이오매스의 가스화를 통한 합성가스 생산기술에 대한 연구가 다수 진행되었다. 케나프는 높은 생산성과 이산화탄소 흡수율을 가지는 목질계 바이오매스로 이산화탄소 저감을 위한 대체자원으로서 활용 가능성이 높다. 본 연구는 케나프 가스화 실험연구 데이터를 바탕으로 상용 수준의 케나프 가스화 공정을 개발하고, 해당 공정의 타당성 및 실현가능성을 평가하는 연구로서, 케나프 가스화 통합공정 설계, 열교환망 설계, 기술경제성 평가로 구성된다. 개발된 공정으로부터 생산되는 합성가스의 최소판매가격은 1 GJ당 9.55 달러로, 합성가스의 시장가격보다 낮은 것을 확인하였다.

Syngas can be used as raw material for chemical and fuel production. Currently, many studies on syngas production from gasification of biomass have been conducted. Kenaf is a promising renewable resource with high productivity and CO immobilization. This study developed a large-scale kenaf gasification process based on the experimental data, and evaluated the techno-economic feasibility, which consists of three steps (integrated process design, heat exchanger network design, techno-economic assessment). The minimum selling price of syngas is US$ 9.55/GJ, and it is lower than current market price of syngas.

(게재일: 2020.08.01)
직물집전체는 에너지 효율이 높은 담수화 방식인 축전식탈염(Capacitive deionization: CDI)시스템에서 유망한 전극 재료가 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 배 정도 더 강하다. 전극슬러리의 점도, 흡착전압, 공급액의 유량, 공급액의 농도를 변화시켜 가면서 염 제거효율을 측정하여 결과를 분석하였다. NaCl 200 mg/L, 20 ml/min, 흡착전압 1.5 V 조건에서, 단위 셀에서 43.9%, 100개의 셀을 적층한 모듈에서는 59.8%의 염 제거 효율을 각각 보였다. 단위 셀에서는 흡착전압이 1.3, 1.4, 1.5 V로 증가함에 따라 염 제거효율이 증가하다가 1.6과 1.7 V로 증가하면서 염 제거 효율은 감소하였다. 그러나 100 셀 적층 모듈에서는 1.5 V 이상의 전압에서도 염 제거효율이 완만한 증가세를 나타내었다. 공급액의 유량을 증가시켰을 때 염 제거율은 감소하였고, 또한 공급액의 농도를 증가시켰을 때에도 염 제거율은 감소하였다.

Fabric current collector can be a promising electrode material for Capacitive Deionization (CDI) system that can achieve energy-efficient desalination of water. The one of the most attractive feature of the fabric current collector is its high tensile strength, which can be an alternative to the low mechanical strength of the graphite foil electrode. Another advantage is that the textile properties can easily make shapes by simple cutting, and the porosity and inter-fiber space which can assist facile flow of the aqueous medium. The fibers used in this study were made of woven structures using a spinning yarn using conductive LM fiber and carbon fiber, with tensile strength of 319 MPa, about 60 times stronger than graphite foil. The results were analyzed by measuring the salt removal efficiency by changing the viscosity of electrode slurry, adsorption voltage, flow rate of the aqueous medium, and concentration of the aqueous medium. Under the conditions of NaCl 200 mg/L, 20ml/min and adsorption voltage 1.5 V, salt removal efficiency of 43.9% in unit cells and 59.8% in modules stacked with 100 cells were shown, respectively. In unit cells, salt removal efficiency increases as the adsorption voltage increase to 1.3, 1.4 and 1.5 V. However, increasing to 1.6 and 1.7 V reduced salt removal efficiency. However, the 100-cell-stacked module showed a moderate increase in salt removal efficiency even at voltages above 1.5 V. The salt removal rate decreased when the flow rate of the feed was increased, and the salt removal rate decreased when the concentration of the feed was increased. This work shows that fabric current collector can be an alternative of a graphite foil.

(게재일: 2020.08.01)
활성탄에 의한 acid fuchsin (AF) 염료의 흡착에 대한 등온선, 동력학 및 열역학적 특성치를 흡착제의 양, pH, 초기 농도, 접촉시간 및 온도를 변수로 하여 수행하였다. 활성탄을 사용한 AF의 흡착에 대한 pH의 영향은 산성(

Isotherms, kinetics and thermodynamic properties for adsorption of acid fuchsin (AF) dye by activated carbon were carried out using variables such as dose of adsorbent, pH, initial concentration and contact time and temperature. The effect of pH on adsorption of AF showed a bathtub with high adsorption percentage in acidic (

(게재일: 2020.08.01)
몇몇 포화를 갖는 공정에서 경제적인 운전점이 포화시작점에 있게 된다. 고전적인 피드백 제어기는 포화시작점에서 동특성이 급박하게 바뀌고 포화가 된 상태에서는 피드백을 위한 정보가 없기 때문에 사용할 수가 없다. 포화점과 동특성이 알려져 있고 바뀌지 않을 때는 모델예측제어 같은 최적화를 기반으로 하는 방법들이 어려움 없이 이 제어 문제를 처리할 수 있다. 그렇지 않으면, 이 포화점과 등특성을 추적하는 적응 방법이 첨가되어야 한다. 여기서는, 이 제어 문제를 해결할 수 있는 매우 간단한 방법들로서, 최근의 slope seeking method와 relay feedback method에 기반한 두가지 제어 방법을 제안한다. 포화현상을 갖는 이차 액위제어 공정에 적용한 모사를 통하여 그 성능을 검사하였다. 모사결과는 제안하는 본 제어 방법들이 포화시작점을 5% 이내로 찾고 유지하는 것을 보여주고 있다.

For some processes with saturations, economical operating points are on the saturation edges. Traditional feedback controllers cannot be used to regulate such processes on the saturation edges because there are abrupt dynamics changes and no feedback information at saturations. Optimization-based methods such as the model predictive control can treat this control problem without difficulty when the saturation levels and dynamics are known and not varying. Otherwise, an adaptation scheme to track the saturation levels and dynamics should be included. Here, for very simple methods to treat this control problem, two control methods based on the recent slope seeking method and the relay feedback method are proposed. Their performances are evaluated with simulations applying them to a second order liquid level system with saturation. Simulations show that these proposed control methods can find and maintain operating point of the saturation edge under 5% relative error.

(게재일: 2020.08.01)
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 전압 인가 횟수에서 전달 효율이 최대가 되었으며 전압 인가 횟수가 더 증가하면 전달 효율이 감소하는 경향을 보였다. 두 결과를 통해 디지털 전기천공시스템에서 Yo-Pro-1을 사용한 전달 효율 측정이 DNA의 전달 효율을 잘 대변하는 것을 확인하였다. 또한, 본 연구의 결과를 통해 선행된 연구에서 보인 Yo-Pro-1의 전달 효율의 경향과 CFP 유전자의 발현 효율의 경향 차이는 전달 물질의 전달 효율 차이에서 기인한 결과가 아닌 전달 된 유전 물질의 발현 과정에서의 문제로 인한 결과임을 추론해 볼 수 있었다.

In the previous study, there was a big difference between the tendency of the delivery efficiency of Yo-Pro-1 and the expression efficiency of the CFP gene, but there was a problem that could not provide a clue to this problem. Therefore, this study aimed to present a clue to this problem by quantifying and comparing the delivery efficiency after labeling DNA using a fluorescent dye, which was one of the methods for quantifying biomolecules. As a fluorescent dye for labeling, Yo-Pro-1 was used, and the delivery efficiency of the fluorescent dye Yo-Pro-1 and the labeled DNA was compared. The delivery efficiency of Yo-Pro-1 and labeled DNA according to the voltage condition of the digital electroporation system was maximized at 96 V, and the delivery efficiency tended to decrease as the voltage increased further. In the comparison of the delivery efficiency of Yo-Pro-1 and labeled DNA according to the number of voltage application conditions, the delivery efficiency was maximized at the number of 8 voltage application times for both delivery materials, and the delivery efficiency tended to decrease as the number of voltage application increases further. Through the two results, it was confirmed that the delivery efficiency using Yo-Pro-1 in the digital electroporation system represents the delivery efficiency of the system well. In addition, through the results of this study, the difference between the tendency of the delivery efficiency of Yo-Pro-1 and the expression efficiency of the CFP gene shown in the preceding study was not the result of the difference in the delivery efficiency of the delivery material, but it can be predicted to be due to a problem with the expression process of the genetic material that had been delivered.

(게재일: 2020.08.01)
고체 입자들이 유체처럼 움직이는 유동층 공정은 에너지 전환 공정뿐만 아니라 범용 고분자 수지의 생산 공정에도 이용되고 있다. 범용 고분자 수지 중의 하나인 LLDPE(Linear low density polyethylene)도 기포 유동층 공정을 통해 전세계에서 생산되고 있다. 입자 크기에 비해 밀도가 낮은 LLDPE 입자들은 고분자 중합 반응을 위해 공급되는 수소에 의해서 유동화된다. 그러나 LLDPE 생산 공정은 기포유동층 공정임에도 불구하고 발생한 슬러그로 인하여 반응에 영향을 끼쳐 공정의 효율 저하를 불러올 수 있다. 이에 본 연구에서는 상용 고분자 반응기를 모사한 pilot 규모의 고분자 합성 반응기(0.38 m l.D., 4.4 m High)와 동일한 시뮬레이션 모델을 구축하여 LLDPE 입자의 유동화 상태를 고찰하였다. 특히 기체 유속(0.45-1.2 m/s), 고체 입자 밀도(900-1900 kg/㎥), 입자 구형도(0.5-1.0), 입자 크기(120-1230 ㎛)의 변화에 따른 슬러그 특성을 세밀하게 고찰하기 위하여 전산입자유체해석(Computational particle-fluid dynamics, CPFD)을 이용하였다. CPFD를 통해서 일부 실험자들만 고찰할 수 있었던 flat slug의 발생을 시각적으로 구현하였으며 밀도, 구형도, 크기 등의 고체의 물리적 특성을 변화시킴에 따라 슬러그 발생을 저감시킬 수 있음을 확인하였다.

Fluidization processes in which solid particles vividly move like gas or liquid have been widely used in various industrial sectors, such as thermochemical energy conversion and polymerization processes for general purpose polymer resins. One of the general purpose polymer resins, LLDPE(Linear low-density polyethylene) resins have been produced in bubbling fluidized bed processes in the world. In a bubbling fluidization polymerization reactors, LLDPE particles with relatively larger particle size and low density are fluidized by hydrogen gas for polymerization reaction. Though LLDPE polymerization reactors are one of bubbling fluidization processes, slugs that have negative impact for reaction exist or occur in these processes. Therefore, the fluidization state of LLDPE particles was investigated in a simulation model similar to a pilot-scale polymerization reactor (0.38 m l.D., 4.4 m High). In particular, the effect of gas velocity (0.45-1.2 m/s), solid density (900-199 kg/㎥), solid sphericity (0.5-1.0), and average particle size (120-1230 ㎛), on bed height and fluidization state were measured by using a CPFD(Computational particle-fluid dynamics) method. With CPFD analysis, the occurrence of a flat slug was visualized. Also, the change in particle properties, such as particle density, sphericity, and size, could reduce the occurrence of slug and bed expansion.

(게재일: 2020.11.01)
본 연구에서는 기존의 2,3-Butanediol (2,3-BDO) 탈수 반응시스템의 문제점을 해결하기 위해 새로운 반응 시스템이 제안되었다. 대기압 근처에서 2,3-BDO 반응물을 반응온도 360 ℃ 까지 올리기 위해서, 상용공정에서 일반적으로 사용되는 용광로를 사용하게 되면 반응 시스템이 적절히 작동할 수 없다는 것이 확인되었다. 그것은 2,3-BDO 올리고머로 고려되는 물질 때문이다. 그것은 용광로 튜브 안의 막힘, 폭발과 같은 안전 문제 뿐 아니라 반응 시스템의 유지보수의 어려운 문제점을 일으킬 수 있다. 그러한 문제점을 해결하기 위한 방법은 용광로를 대신해 감압운전 하에서 고압스팀을 사용하는 열교환기를 사용해서 반응물의 온도를 낮추고 반응 온도를 낮추는 것이다. 반응 속도론을 사용하여, 반응기의 성능이 감압운전과 더 낮은 온도, 330 ℃에서 크게 다르지 않다는 것을 보였다. 이 결과는 왜 새로운 반응 시스템이 제안되었는지를 설명한다.

In this study, a new reaction system is proposed to solve the problems of the existing 2,3-Butanediol (2,3-BDO) dehydration reaction system. It was confirmed that the reaction system did not wok as it should operate properly when using a furnace, which is commonly used in commercial processes, to raise the reactant, 2,3-BDO, to the reaction temperature, 360 ℃, at near atmoshperic pressure. It is because of the substance considered to be oligomers of 2,3-BDO. It can lead to safety problems, such as blockages inside the furnace's tube and explosions, as well as tricky maintenance issues in the reaction system. To solve it, the temperature of reactant can be brought down by using a heat exchanger with High Pressure (HP) steam instead of the furnace, which has a hot spot problem through the vacuum operation and reduce the reaction temperature. It can be seen that the reactor performance is almost similar under the vacuum operation and the lower reaction temperature, 330 ℃, by using a reaction kinetics. This result explains why the new reaction system is proposed.

(게재일: 2020.11.01)
본 연구에서는 고압 균질기를 이용해 세라마이드가 포함된 나노에멀젼을 제조하고 물성변화 및 장기 안정성을 알아 보았다. 고압 균질기 압력 및 통과 횟수를 변화 시켜 제조된 나노에멀젼의 평균입자, 입도분포, 제타전위 그리고 점도를 측정하였다. 고압 균질기 압력이 높고 통과 횟수가 많을수록 평균입자는 작아지고 입도 분포는 조밀하였지만 일정 조건이상에서는 표면에너지 및 계면활성제의 영향으로 입자간 재결합이 확인되었다. 평균입자가 작을수록 점도 값은 높았지만 제타전위 값에는 큰 차이가 없었다. 제조된 나노에멀젼을 25 ℃와 45 ℃로 유지시키며 안정성을 측정한 결과, 초기(7일 이후)에 재결합 현상으로 평균입자가 커진 후 유지되었지만 제조된 나노에멀젼의 안정성에는 큰 변화가 없었다. 이를 통해 고압 균질기를 이용해 세라마이드가 포함된 안정적인 나노에멀젼의 제조가 가능함을 확인하였다.

A ceramide-containing nanoemulsion was synthesized by using a High-Pressure Homogenizer (HPH) to observe its changes in properties and long-term stability. The droplet size, droplet distribution and zeta potential of nanoemulsion were examined by varying the pressure and the number of passes of the HPH. The increase in HPH pressure and number of passes decreased the average droplet size and made the nanoemulsion more uniform. However, beyond certain operating condition, the recombination between the droplets was confirmed due to droplet surface energy and emulsifier. This study also shows that the decrease in droplet size increased the nanoemulsion viscosity although only minimal changes occurred in the zeta potential. The formed nanoemulsion was then tested for its stability by storing it at 25 and 45 ℃ for 28 days. During the first week, the average droplet size increased due to recombination and then subsequently remained constant. We confirmed that ceramide nanoemulsion for industrial application could be synthesized by using HPH.

(게재일: 2020.11.01)
본 연구에서는 국내 석유화학산업에 설치 운영 중인 DCS (Distributed Control System)에 설정되어 실제 운전에 적용하고 있는 PV high trip point에 설정된 alarm의 우선순위를 ISA 18.2 국제규격 또는 EEMUA 191 guideline 에서 제시하고 있는 기준과 비교 분석하여 현재 사용 중인 공정 alarm의 우선순위 관리상태를 확인하는 것이 목적이다. 공정 문제 발생 시 과도하게 설정된 high alarm이 짧은 시간 안에 운전자에게 제공되어 최우선으로 처리해야 할 alarm을 분별하기 어려워지는 상황이 발생하게 된다. 이로 인하여 운전자가 정해진 시간 안에 적절한 조치를 진행하지 못할 가능성이 커지고 예상하지 못한 공정의 shutdown이나 공정사고로 이어지는 사례가 다수 보고되었다. 그리하여 본연구에서는 alarm 관리에 관련된 국제규격을 소개하고 국내 석유화학산업 현장에 사용하고 있는 alarm 관리 수준을 확인하여 향후 국가 산단의 석유화학 공정에 발생할 수 있는 잠재적 위험을 알리고 위험 요소를 감소시킬 방안을 제시하고자 한다.

The purpose of this study is to check the priority control status of the current operation process alarm by comparing the priority of the alarm set up in PV high trip point, which is being installed and operated in the domestic petrochemical industry, with the criteria presented in ISA 18.2 International Standard or EEMUA 191 Guidelines. In the event of a process problem, excessively set high alarm is provided to the driver in a short period of time, making it difficult to identify the alarm that needs to be handled first. As a result, it is likely that the operator will not be able to carry out appropriate actions within the specified time frame, and many cases have been reported leading to unexpected process shutdowns or process accidents. Therefore, this study aims to introduce international standards related to alarm management and identify the level of alarm control used at the domestic petrochemical industry site to inform potential risks that may occur in the petrochemical process of the national industrial complex in the future and suggest ways to reduce risk factors. This paper was submitted to Professor Lee Inbeom's retirement anniversary issue.

(게재일: 2020.11.01)
최근 석유를 대체할 수송 에너지원으로 수소에 대한 관심이 커지고 있다. 수소의 장점을 극대화하기 위해서는 수소 충전소가 많이 보급되어야 한다. 본 논문은 수소 충전소를 보다 가깝게 이용 할 수 있는 최적 위치 선정 방법론을 제안하였다. 기존 에너지의 공급처인 주유소와 천연가스 충전소의 위치를 우선 참고하고, 인구, 등록 차량 수 등의 데이터를 추가 반영하여 수소자동차의 예상 충전 수요를 계산하였다. 기계 학습(machine learning) 기법 중 하나인 k-중심자 군집화(k-medoids Clustering)를 이용하여 예상 수요에 대응하는 최적 수소 충전소 위치를 계산하였다. 제안된 방법의 우수성은 서울의 사례를 통해 수치적으로 설명하였다. 본 방법론과 같은 데이터 기반 방법은 향후 수소의 보급 속도를 높여 환경친화적인 경제 체계를 구축하는데 기여할 수 있을 것이다.

Hydrogen emerged as a sustainable transport energy source. To increase hydrogen utilization, hydrogen refueling stations must be available in many places. However, this requires large-scale financial investment. This paper proposed a methodology for selecting the optimal location to maximize the use of hydrogen charging stations. The location of gas stations and natural gas charging stations, which are competing energy sources, was first considered, and the expected charging demand of hydrogen cars was calculated by further reflecting data such as population, number of registered vehicles, etc. Using k-medoids clustering, one of the machine learning techniques, the optimal location of hydrogen charging stations to meet demand was calculated. The applicability of the proposed method was illustrated in a numerical case of Seoul. Data-based methods, such as this methodology, could contribute to constructing efficient hydrogen economic systems by increasing the speed of hydrogen distribution in the future.

(게재일: 2020.11.01)