• Title/Summary/Keyword: 다우섬

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Thermal Performance of a Thermosiphon with a Step-Change Elevation for Medium-temperature Solar Thermal Applications (중온 태양열 응용을 위해 수평 단차를 갖는 열사이펀의 열적 성능)

  • Lee, Se-Kwon;Jung, Eui-Guk;Boo, Joon-Hong
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.251-254
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    • 2009
  • Thermal performance of a thermosiphon for medium-temperature solar thermal application was investigated. The working fluid was Dowtherm A and the container was made of STS 316L. The thermosiphon had a outer diameter of 12.7 mm and a total length of 2 m, where the evaporator and the condenser had the same length of 0.3 m and the adiabatic section was 1.4 m. Both the evaporator and the condenser were aligned horizontal with an elevation difference of 0.18 m to utilize the gravitational force for the working-fluid return. The optimum fill charge ratio of the working fluid was investigated to obtain the maximum heat transport with the lowest thermal resistance. The maximun input thermal load was 500 W and thermal resistance was $0.60^{\circ}C/W$.

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Experimental Study on the Working Fluid Selection of Medium Temperature Heat Pipe (중온 히트파이프에서 작동유체 선정에 관한 실험적 연구)

  • Lee, Young-Soo;Park, Ki-Ho;Baik, Young-Jin
    • Journal of the Korean Society for Geothermal and Hydrothermal Energy
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    • v.3 no.2
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • This paper is concerned with the selection of proper working fluids for medium temperature range heat pipe. The heat pipe which is made of SUS 316L has a total length of 700 mm as well as an outside diameter of 27.2 mm and a thickness of 2.1 mm respectively. Working fluids used in this study were Naphthalene, Biphenyl and Dowtherm A. Their charge amounts were about 40% of the inside volume of evaporator section. Experimental results shows that the Dowtherm A is good for $200^{\circ}C{\sim}300^{\circ}C$temperature range, while the Naphthalene is proper for $300^{\circ}C{\sim}430^{\circ}C$. In the case of the Naphthalene heat pipe, the heat transfer rate reaches 1500 W along with a vapor temperature of $430^{\circ}C$.

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The Heat Transfer Performance of a Heat Pipe for Medium-temperature Solar Thermal Storage System (중온 태양열 축열조용 히트파이프의 열이송 성능)

  • Park, Min Kyu;Lee, Jung Ryun;Boo, Joon Hong
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.69-69
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    • 2011
  • 태양열 발전 플랜트에 사용되는 중고온 범위의 축열조에 고체-액체간 상변화를 수행하는 용융염을 축열물질로 사용하면 액체상 또는 고체상만으로 된 열저장 매체에 비해 축열조의 규모를 축소함과 동시에 축열온도의 균일성 향상에 기여할 수 있다. 중온인 $250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 이용 가능한 용융염으로는 질산칼륨($KNO_3$), 질산리튬($LiNO_3$)등이 있다. 그러나 이러한 용융염의 가장 큰 단점은 열전도율이 매우 낮다는 것이며, 이로 인해 요구되는 열전달률을 성취하기 위해서는 많은 열접촉면적이 필요하다는 것이다. 이러한 단점을 극복하는 방법을 도입하지 않고서는 축열시스템의 소규화를 성취하는데 큰 효과를 가져올 수 없다. 한편 열수송 성능이 탁월한 히트파이프를 사용하면 열원 및 열침과 축열물질 사이의 열전달 효율을 증가시켜 시스템의 성능 향상과 동시에 소규모화에 기여할 수 있다. 중온 범위 히트파이프의 작동유체로서 다우섬-A(Dowtherm-A)는 $150^{\circ}C$이상 $400^{\circ}C$까지의 범위에서 소수에 불과한 선택적 대안 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 용융염을 사용하는 중온 태양열축열조에 적용 가능한 다우섬-A 히트파이프의 성능을 파악하여 기술적 자료를 제시하고자 하였다. 열원으로는 고온 고압의 과열증기, 그리고 열침으로는 중온의 포화증기를 고려하였다. 용융염 축열조를 수직으로 관통하는 히트파이프는 하단부에서 열원 증기와 열교환 가능하며, 중앙부에서 축열물질과 열교환하고, 상단부에서는 중온 증기와 접촉할 수 있도록 배치하였다. 축열모드에서는 히트파이프의 하단부가 증발부로 작동하고, 중앙부가 응축부로 작동하여 용융염으로 열을 방출하면 용융염의 온도가 상승하고 용융점에 도달하면 액상으로의 상변화가 진행되면서 축열이 활성화된다. 축열모드에서 히트파이프의 상단부는 단열부로 작동한다. 방열과정에서는 히트파이프의 하단부가 단열된 상태이고, 중앙부는 용융염으로부터 열을 받아 증발부로 작동하며, 상단부는 중온 증기로 열을 방출하므로 응축부로 작동한다. 즉, 축열시스템의 작동모드에 따라 하나의 히트파이프에서 증발부, 응축부, 단열부의 위치가 변하게 된다. 특히, 히트파이프의 중앙 부분이 응축부에서 증발부로 전환될 때에도 작동이 보장되려면 내부 작동유체의 연속적인 재순환이 가능해야 하므로, 일반 히트파이프에서와는 달리 초기 작동액체의 충전량을 증발부 전체의 체적보다 더 많이 과충전해야 한다. 이러한 히트파이프의 성능 파악을 위한 실험에서 고려한 변수들은 열부하, 작동액체의 충전률, 작동온도 등이며, 열수송 성능의 지표로서는 유효열전도율과 열저항을 이용하였다. 중온범위에서 적정한 작동온도를 성취하기 위해 실험에서는 전압 조절기로 열부하를 조절하는 동시에 항온조로 응축부의 냉각수 입구 온도를 제어하였다. 하나의 히트파이프에 대해서 최대 1 kW까지의 열부하에서 냉각수 입구 온도를 $40^{\circ}C$에서 $80^{\circ}C$ 범위로 변화시키면 히트파이프 작동온도를 약 $250^{\circ}C$ 내외로 조절 가능하였다. 히트파이프 작동액체 충전률은 윅구조물의 공극 체적을 기준으로 372%에서 420%까지 변화 시켰다. 실험 결과를 토대로 열저항과 유효 열전도율을 각각 입력 열유속, 작동온도, 작동액체 충전률 등의 함수로 제시했다. 동일한 냉각수 온도에서는 충전률이 높을수록 히트파이프의 작동온도가 감소하였다. 열저항 값의 범위는 최소 $0.12^{\circ}C/W$에서 최대 $0.15^{\circ}C/W$까지로 나타났으며 유효 열전도율의 값은 최소 $7,703W/m{\cdot}K$에서 최대 $8,890W/m{\cdot}K$까지 변화했다. 최소 열저항은 충전률 420%인 경우에 나타났는데 이때의 작동온도는 약 $262^{\circ}C$이었다. 히트파이프의 작동한계로서 드라이아웃(dry-out)은 충전률 372%의 경우에 열부하 950 W에서 발생하였으나, 그 이상의 충전률에서는 열부하 1060 W까지 작동한계 발생이 관찰되지 않았다. 실험 결과 본 연구에서의 히트파이프는 중온 태양열 축열조에 적용되어 개당 약 1 kW의 열부하를 이송하면서 축열물질 및 축방열 대상 유동매체와 열교환을 하는데 사용하는데 충분할 것이라 판단된다.

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Rainfall Pattern in Jeju-do and Rainwater Utilizing System at Domestic District (제주지역의 강우패턴과 가정용 우수이용시스템)

  • Jang, Kyung-Soo;Jun, Ji-Young;Seo, Young-Min;Lee, Seung-Yun;Jee, Hong-Kee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1420-1424
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    • 2006
  • 제주도는 연 평균 강우량이 전국 평균의 1.5배에 해당하는 다우지역이다. 그러나 화산섬으로서의 특수한 지형 및 지질구조 때문에 지표수가 거의 발달하지 않았으며, 이러한 수문지질여건으로 인하여 수자원의 대부분을 지하수 개발에 의존할 수 밖에 없어 용수 수요량의 증가를 충족시키기 위한 지하수 개발이 가속화되어 왔다. 그러나 지하수의 과다개발 등으로 지하수의 부존량은 점차 감소할 수 밖에 없는 실정이며, 제주도의 투수성이 높은 지질과 토양으로 지하수 오염에 취약해 최근 수질기준을 초과하는 지역이 늘어나고 있는 실정이다. 이에 제주 당국은 국제자유도시특별법 규정에 권장대상 빗물이용시설에 대한 시설비 보조에 관한 사항 등을 정하여 우수이용을 권장하고 있다. 본 연구에서는 제주도지역의 강우패턴과 세대별 생활용수량 자료를 조사 분석하여 효율적인 가정용 우수 이용 시스템으로서 갈수기에도 안정적으로 용수를 공급받을 수 있는 저류탱크의 크기 및 우수배관의 관경결정 기법을 개발하고 수질의 안정화를 위한 우수수질 안정화 기법을 제시하였다. 우수이용 시스템의 설계를 위하여 개발한 모형인 DDP, DOS 모형을 이용하여 강우 및 용수의 기초자료가 비교적 풍부한 제주도 지역에 적용함으로써 국내의 다른 산간지역과 도서지역에서도 본 시스템의 적용이 용이하게 될 수 있을 것으로 판단되며, 본 시스템 및 시스템 모형화에 대한 지속적인 연구를 통하여 보다 경제적이고 안정적인 시스템 설계가 가능한 범용적인 모형의 개발을 할 수 있을 것으로 사료된다.

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Genetic Relationship among Sedum Species Based on Morphological Characteristics and RAPD Analysis (한국산 Sedum속 식물의 형태적 특성과 RAPD에 의한 유연관계 분석)

  • Kwon, Soon Tae;Jeong, Jeong Hag
    • Horticultural Science & Technology
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    • v.17 no.4
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    • pp.489-493
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    • 1999
  • This study was conducted to investigate the potentiality of various Korean Sedum species as ornamental plants based on morphological characteristics and to analyze the genetic relationship among the Sedum species. S. kamtschaticum and S. takesimense possessing splendour flowercluster with yellow color could be suggested for garden plant, S. routundifolium having pink flower-clusters with round leaf shape for pot flower or garden plant and S. sarmentosum, S. polystichoides and S. oryzifolium with creeping stem and low plant height for ground cover plant or floral carpet. Eighteen oligonucleotide random primers were used to amplify genomic DNA of Sedum species using polymerase chain reaction (PCR). Ninety five polymorphic bands among 125 different DNA fragments in the range of 224 to 3,675 base pairs were obtained from RAPD analysis. Similarity matrix of RAPD profiles was generated by coefficient value of variation, and the data were subjected to be cluster analysis. Fifteen lines of Sedum species analyzed were classified into 3 groups with the similarity coefficient value of 0.418, and 12 groups with the value of 0.328. RAPD results showed similar trends as the morphological characteristics of the plants.

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