• 대한기계학회논문집B
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• 제36권7호
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• pp.711-719
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• 2012

유기 랜킨 사이클(ORC)을 이용한 선박 주기관 폐열 회수 시스템의 열역학적 분석을 수행하고 적용 가능성 및 효과를 검토하였다. 이론 해석에서는 ORC 와 ORC 에 열을 전달하기 위한 열전달 루프, 냉각수 공급 펌프를 모두 고려하여 전체 효율을 예측하였다. ORC 사이클의 성능은 증발기와 응축기의 특성과 열전달 루프의 온도 조건을 달리하여 평가되었으며 그 특성을 사이클 효율과 시스템 효율 관점에서 비교하였다. 수에즈막스 유조선에 대하여 ORC 사이클은 $250^{\circ}C$ 이하의 폐열 조건에 대하여 약 10%정도의 열효율을 보였다. ORC 이용하여 엔진 폐열로부터 주기관 출력의 3~4%에 해당하는 전력을 생산할 수 있으며 수에즈막스 유조선에 적용 시, 정상 운항시 필요한 전력의 59~69%를 ORC 생산 전력으로 대체하여 운항 중 연료 소모량을 절감시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제3권1호
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• pp.36-41
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• 1994

본 시험의 목적은 온실의 주년계획이용을 위해서 하기주간 냉방의 방법으로 heat pump를 이용한 냉수냉방과세무냉방의 효율성을 검사했고 하기 토마토 배꼽썩음병 발생을 억제하기 위하여 냉방과 함께 과실에 송풍처리와 식물체 전체의 공기유동을 촉진시켜주는 처리를 했다. 시험결과는 다음과 같다. 1) 냉수냉방구간 기온은 13시경 온실내 기온보다 약 1$0^{\circ}C$이상 낮았고, 세무냉방구간 하부의 기온은 13시경 온실내 기온보다 약 5$^{\circ}C$ 낮았다. 2) 과실에 송풍처리는 냉방방법에 상관없이 배꼽썩음병이 방지됐고, 냉수냉방 무송풍구의 배꼽썩음병 발생율은 34.5%, 세무냉방 무송풍구는 54.5%, 세무순환냉방구는 78%였다. 냉방효율면에서는 냉수냉방 방법이 충분히 생육한계온도 이하로 냉각되었고, 배꼽썩음병 발생율에서도 세무냉방보다 낮았다. 세무냉방은 재배구간의 공기를 유동시킴으로서 약 24%증가했다. 그러므로 토마토 배꼽썩음병 발생에 관한 환경요인은 온도보다는 습도가 밀접한 관계가 있는 것으로 생각되어진다.

• 설비공학논문집
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• 제17권11호
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• pp.1028-1034
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• 2005

The objective of this paper is to study the effects of the cooling air mass flow rate and the heat input variation by the simulation and the experiment. An air-cooled $NH_3/H_2O$ absorption chiller is tested in the present study. The nominal cooling capacity of the single effect machine is 17.6 kW (5.0 USRT). The overall conductance (UA) of each component, the cooling capacity, coefficient of performance and each state point are measured with the variation of the cooling air mass flow rate and the heat input. It is found that the COP and cooling capacity increase and then decreases with increasing the heat input. It is also found that the COP and the cooling capacity increase and keep constant with increasing the cooling air mass flow rate. The maximum COP is estimated as 0.51 and the optimum cooling air mass flow rate is $217\;m^3/min$ from the present experiment.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.192.2-192.2
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• 2010

일반적 의미의 소수력발전은 계곡이나 저낙차의 하천에서 시도되었으나, 한국의 지형과 강수패턴등은 소수력발전을 활성화하기에 어려운 점들이 있었다. 이에 최근에는 정수장, 하수처리장등과 같은 인공구조물에 소수력발전을 설치 운영하는 방향으로 가고 있으며, 특히 화력발전소 냉각공정에 사용되는 해수를 이용한 소수력발전이 크게 성공하였고 확대설치 되어가고 있다. 해안에 위치하는 LNG인수기지에서는 LNG의 기화에 해수를 열원으로 사용하며, 기화공정에서 열교환 후 바다에 배출된다. 이 때 기화해수와 공기와의 접촉으로 생성된 거품은 해양미생물과의 복합작용으로 쉽게 깨어지지 않고 바다로 떠내려가게 된다. 이러한 거품은 시각적 거부감으로 인하여 인근어민들의 불편함을 야기하고 있으며, 또한 배출해수와 일반해수와의 온도차로 인한 인근 어장이나 양식장의 어획고에 미칠 수 있는 부작용의 가능성에 대한 우려는 더욱 방류해수의 적절한 처리를 필요로 하고 있다. 이러한 방류해수의 거품생성을 해결하는 데 있어 근본적인 해결방법은 심층배수법인데, 심층배수 구조물에 발전수차를 추가 설치만 하면 수력발전이 가능하다. 방류해수의 거품관련 환경문제를 해결하면서 동시에 청정전력을 생산할 수 있는 해양소수력발전에 대하여 KOGAS에서는 LNG 인수기지에의 적용가능성을 분석하고 있으며, 방류해수의 낙차와 조수간만의 차를 이용하는 해양소수력발전을 LNG 인수기지에의 적용하는 것으로는 세계최초의 시도이다. 주변지형에 따른 입지여건을 분석하고, 해수계통분석, 소수력발전방법, 수차종류, 수차용량, 수차개수, pond의 크기등을 결정하고, 수리해석 및 경제성분석을 수행할 것이며 소수력발전의 타당성여부에 대한 가늠을 잡고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.108.1-108.1
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• 2010

분류층 가스화기는 석탄과 산소(공기) 및 수증기가 반응하여 $1200{\sim}1600^{\circ}C$의 고온, 20~60기압의 고압에서 작동되어 합성가스를 생성하며 합성가스에 포함된 입자 및 황화합물 등을 정제설비를 통하여 정제 후 발전 및 화학원료로 사용한다. 석탄가스화 중 석탄에 포함된 대부분의 회분은 용융슬래그 형태로 가스화기 벽면을 따라 흘러 내려 가스화기 하부의 냉각수조에서 급랭되어 배출된다. 이때 용융슬래그의 원활한 배출을 위해서는 일정범위의 점도를 유지하는 것이 필요하다. 슬래그의 점도는 가스화기 온도 및 Ash의 조성에 따라 크게 변하며 가스화기 설계 및 운전 시 매우 중요한 변수이다. 따라서 최적의 설계 및 운전을 위해서는 Ash의 점도예측이 중요하며, 분류층 가스화기내부에서 Ash 점도 예측을 위한 DooVisco 프로그램을 개발하였다. DooVisco는 가스화기 내부에서 슬래그 용융온도 및 온도별 점도, 가스화기 최소 운전온도 및 석회석 투입 효과 분석뿐만 아니라 석탄의 혼합 사용 시의 특성 예측도 가능하도록 개발되었다. DooVisco는 슬래그 주요 4성분인 SiO2, Al2O3, CaO, FeO 성분에 대한 Phase Diagram을 이용하여 1차적으로 슬래그용융온도(Liquidus Temperature)를 예측하고, 주요 4 성분 외에 Na2O, MgO, K2O, TiO2 등을 고려한 Kalmanovich Model을 이용하여 점도를 예측한다. 최종적으로 슬래그 용융온도와 점도를 활용하여 분류층 가스화기 운전가능 온도범위를 예측한다. 개발된 DooVisco를 활용하여 300MW급 실증 IGCC 플랜트에 사용가능성이 있는 석탄을 대상으로 슬래그의 용융온도 및 점도 등을 예측하였으며 최적 운전을 위한 슬form점도 조절용 Flux인 석회석 투입량 등을 평가하였다. 평가 결과 슬래그 용융온도가 $1700^{\circ}C$ 이상으로 석회석 투입이 필요하다고 판단되었다. 약 가스화기 내부 온도를 $1500^{\circ}C$ 정도에서 원활한 운전을 위해서는 석탄 대비 약 10% 내외의 석회석 투입이 필요할 것으로 평가되었다. DooVisco는 분류층 가스화기 설 계시 가스화기 최적 운전 온도 설정 및 Flux 투입필요성, 종류, 투입량 선정에 활용될 수 있을 뿐만 아니라 플랜트 운전시 석탄의 탄종 적합성 등을 판단하는데 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 임산에너지
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• 제20권1호
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• pp.28-34
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• 2001

목재가 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌의 주요 3성분이 고분자로 되어 있는 것에 비하여, 추출성분은 분자량이 많아도 1000 정도의 저분자이다. 따라서 목재를 가열할 때 대부분의 추출성분과 주요 3성분이 열분해를 시작하기 전에 휘발되기도 하며, 열분해를 일으켜 소실되기도 한다. 주요 3성분에서 헤미셀룰로오스가 180℃ 전후에서 최초로 열분해를 시작하고 그 다음 셀룰로오스가 240℃에서, 리그닌은 280℃에서 열분해 되기 시작한다. 목재는 열분해 되면서 연기를 발생하는데 이것을 공기 냉각기에 의하여 액화시켜 유출액을 얻을 수 있다. 이 유출액을 장시간 정치하면 두층으로 나뉘게 되는데 상층의 수용성을 목초액, 하층의 비중이 높은 유성물이 타르이다. 기계식 탄화로에서 생산된 침엽수 목초액의 화학성분을 분석한 결과, 목초액의 알코올과 산은 메탄올은 0.12%, 초산은 0.8%로 분석되었으며, 산도는 0.85 이었다. 목초액 특유의 냄새성분으로 다량존재하는 화합물은 furfural, 5-methyl-2-furancarboxyaldehyde, 2,3-pentanedione, 2-butanol, 2,3-dihydrofuran, 1-(2-furanyl)-ethanone, benzaldehyde, 2-furancarboxyaldehyde, 2-methoxyphenol, acetic acid 등이 분석되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.75-82
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• 2017

본 연구에서는 지중 매설관의 새로운 세정공법으로 개발된 카본 다이옥사이드 펠릿을 이용한 분사 세정공법의 현장 적용성을 검토하였다. 이를 위해 우선적으로 미국 철강도금도장위원회에서 제안하고 있는 관 세정 전후에 관한 시방내용들을 조사하고 이를 기초로 하여 본 공법의 금속표면 처리기준을 선정하였으며 임의의 녹이 슨 관을 대상으로 카본 다이옥사이드 분사세정의 현장시험을 수행하고 세정도가 선정기준에 부합되는지를 검토하였다. 또한, 모양을 달리한 2가지의 노즐시스템이 적용되어 분사압에 따른 세정효과가 분석되었으며 각 노즐시스템에 대해서 최종 충격량 계측시험을 수행하여 공기압 대비 최종 분사압의 압력손실을 검토하였다. 연구결과, 제안된 공법은 미국철강도금위원회에서 규정하고 있는 수준을 상회하는 세정효과가 있음을 확인하였으며 노즐 비교실험으로부터 세정효과가 우수한 노즐도 선정되었다. 이로부터 카본 다이옥사이드 펠릿을 이용한 관 세정공은 완전탈락수준에 이르는 관 세정효과를 기대할 수 있을 뿐만 아니라 냉각제로의 이용 등에 국한되는 이산화탄소 재활용 부분의 활성화에 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권7호
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• pp.629-636
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• 2004

구름이 유입하는 경우 해양대기경계층의 발달을 분석하기 위하여, 울릉도에서 관측한 레윈존데 자료와 AWS 자료, 위성사진, 동해에 설치된 부이 자료를 이용하였다. 이 자료를 이용하여 열의 이류와 표층 열속, 구름 유입에 따른 복사에너지를 추정하였다. 혼합층 내의 열 변화 및 혼합층의 발달을 표층 열속과 구름에 의한 장파복사속으로 설명하였다. 열속의 변화를 알아보기 위해 벌크법을 이용하였다. 울릉도, 동해상의 부이, 포항에서 관측한 자료를 이용한 열수지 방정식으로 대기경계층의 열보존 관계를 분석하였다. 구름의 유입으로 인해 일몰 후 지면의 복사냉각이 방해되고, 구름에서 장파복사가 방출된다. 그로 인해 야간에 오히려 기온이 증가하였다. 또 남서쪽으로부터 따뜻한 공기가 이류되어, 하층 대기의 온도를 증가시켰다. 이러한 이유로 혼합층이 파괴되지 않고, 잔류층을 형성하며 남아있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권5호
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• pp.586-594
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• 2012

미래형 선박 동력장치는 경제성과 친환경성을 같이 요구하고 있다. 즉, 높은 에너지 효율과 함께 대기오염물질 및 온실가스의 배출을 낮추어야 한다. 최근 가스터빈은 효율과 안전성 면에서 많은 기술적 발전을 이룩하였으며 항공용 이외에 파워플랜트의 GT/ST 하이브리드시스템으로 채용의 사례를 넓히고 있다. 본 논문에서는 선박용으로 GT/ST 하이브리드시스템의 가능성을 평가하기 위하여 대용량이 아닌 수십 MW급에 대한 성능 특성을 시뮬레이션으로 검토하였다. 검토된 GT/ST 하이브리드시스템은 최대 효율이 49 %정도이고 TIT에 대하여 최고 효율점을 갖으며 가스터빈과 증기터빈의 부하분담률이 각각 70~75 % 그리고 25~30 % 정도였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.339-344
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• 2005

A PEMFC system model for FCEV was constructed and simulated numerically to examine the heat/water flow of the system and air/fuel humidification process for various operation conditions (ambient pressure /temperature/humidity, operating temperature, power load). We modeled PEMFC stack which can generate maximum electricity of about 80 kW. This stack consists of 400 unit cells and each unit cell has $250cm^2$ reacting area. Uniform current density and uniform operating voltage per each cell was assumed. The results show the flow characteristics of heat and water at each component of PEMFC system in macro-scale. The capacity shortage of the radiator occurred when the ambient was hot $(over\;40^{\circ}C)$ and power level was high (over 50 kW). In spite of some heat release by evaporation of water in stack, heat unbalance reached to 20kW approximately in such a severe operating condition. This heat unbalance could be recovered by auxiliary radiators or high speed cooling fan with additional cost. In cold environment, the capacity of radiator exceeded the net heat generation to be released, which may cause a problem to drop the operating temperature of stack. We dealt with this problem by regulating mass flow rate of coolant and radiator fan speed. Finally, water balance was not easily broken when we retrieved condensed and/or unused water.