• 제목/요약/키워드: 동력소비

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싸이펀과 두레박을 이용한 콩나물 재배기용 자동 수주 시스템 개발 (Development of the Automatic Watering System for the Soybean Sprouting Equipment by Siphon and Well Bucket)

  • 김중만;최용배;황호선;양대기;전예정;송영애
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.533-535
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    • 2002
  • 본 재배기의 개발 목적은 대중 음식점, 각급 학교나 각종 직장의 단체 급식소에서 콩나물을 직접 재배해서 소비할 수 있는 캐비넷형 무동력 자동재배기를 개발하는데 있다. 이 재배기의 수주시스템은 무게 중심이 수위에 따라 가변적으로 변화되어 자동 급수와 싸이펀 현상이 자동적이면서 주기적으로 일어나도록 하는 구조의 1개의 두레박과 두레박의 물공급에 의해 저수조의 물을 일정량씩 주기적으로 일어나도록 하는 구조의 1개의 두레박과 두레박의 물공급에 의해 저수조의 물을 일정량씩 주기적으로 배출해서 재배통에 자동으로 재배수를 공급하는 1개의 싸이펀이 내설된 1개의 저수조로 구성된 수주 방식이다. 이때 사용된 싸이펀의 지경은 35 mm로 초당 750 mL 이상이 배출되어 일반 크기의 재배통을 3조 3단으로 입체적으로 배치하여 재배할 수 있다. 두레박의 크기는 $13{\times}10{\times}10\;cm$, 저수조는 상부를 병목으로 좁혀 적은 공급수로도 싸이펀 현상이 쉽게 일어나도록 하였다. 본 재배기는 $25{\pm}1^{\circ}C$ 재배 시 1일 3통(약 $30{\sim}40\;kg$) 재배가 가능하였고 일정수량의 물이 두레박에 공급되면 무동력으로 수주되어 콩나물 자동 재배가 가능하다.

혼합냉매(R-290/R-32)를 사용하는 소프트 아이스크림 제조기의 성능 특성에 관한 연구 (A Study on the Performance Characteristics of the Soft Ice Cream Machine Run by Refrigerant Mixture (R-290/R-32))

  • 김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.719-725
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    • 2017
  • 최근 들어 국민 식생활 문화가 개선되고 생활수준이 향상됨에 따라 소프트 아이스크림, 슬러시와 같은 일회용 냉동 유제품의 소비가 급증하고 있다. 이들 냉동 유제품은 소형 냉동 시스템에서 만들어진다. 소프트 아이스크림 제조기의 냉매로 그간 R-502가 주로 사용되어 왔으나 오존층 파괴와 관련하여 R-404A로 대체되고 있다. 하지만 R-404A도 지구온난화지수(GWP)가 높아 지구온난화지수가 낮은 냉매로의 전환이 필요하다. 본 연구에서는 R-404A의 대체 물질로 R-290/R-32를 고려하였다. 냉각기 체적 2.8 리터인 소프트 아이스크림 제조기에 R-290/R-32를 적용하여 최적화를 수행하였다. 최적화는 적정 냉매량 및 팽창밸브의 개도를 찾는데 주안점을 맞춰 수행되었는데 최적 조건 (충전량 1000 g, 밸브 개도 "0" (제조사 세팅치))에서 아이스크림 제조 시간은 6분 24초, COP는 0.83으로 나타났다. R-404A에서 아이스크림 제조시간은 6분 22초와 R-290/R-32와 유사하고 COP는 0.90으로 R-404A에서 다소 높게 나타났다. 이는 본 실험에 사용된 압축기가 R-404A용이기 때문으로 향후 R-290/R-32용 압축기가 개발되면 소비동력은 개선되리라 예상된다. 본 연구 결과는 냉동식품 제조기를 비롯한 여타 냉동 사이클의 최적화에도 활용될 수 있을 것이다.

농식품-ICT 융·복합 기술 개발 및 표준화 추진방향 (A study on standardization and R&D strategies of agrifood-ICT convergence technology)

  • 민재홍;허미영;박주영
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.777-780
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    • 2015
  • 현재 우리나라 농업은 농식품 산업과 ICT 융합화로 새로운 가치를 창출하고, 농촌 지역 정보화 확충, 농정 시스템 효율성 제고 등을 통해 성장동력을 확충함으로써 지속가능한 성장을 도모하고 있다. 한편 국내 농업 ICT 융합 기술은 생산 분야 위주로 초기단계 수준에 머물러 있어, 생산 유통 소비단계를 아우르는 체계적인 기술개발과 표준화를 통한 성공 모델의 확산이 필요하다. 또한, 대형 유리 온실의 관제 및 제어 시스템은 외산 제품이 대부분이고, 농식품 ICT 융복합 기술에 관한 표준화 미흡 및 관련 기업의 영세성 등으로 민간 주도의 농식품 ICT 융복합 활성화에 한계가 있다. 그리고 기존의 농업기술에 정보화기술, 자동제어 기술 등 ICT 고유의 기술을 융합시켜 농업의 생산 유통 소비 전 과정에 걸쳐 생산성향상, 효율성 증대, 품질향상 등과 같은 고부가가치를 창출 방안 모색이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 국내 농업-ICT 융합 기술 개발 현황, 표준화 동향 및 정책 동향 등을 분석하여 우리나라가 선도할 농업 ICT-융합 기술 분야를 도출하고 향후 표준화 방안을 제시하고자 한다.

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복합 사이클의 배기가스 열회수 시스템에 의한 선박용 디젤엔진의 연료 절약에 관한 이론적 연구 (Theoretical Study on Fuel Savings of Marine Diesel Engine by Exhaust-Gas Heat-Recovery System of Combined Cycle)

  • 최병철;김영민
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권2호
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    • pp.171-179
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    • 2013
  • 선박의 주 추진용 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스의 열을 회수하는 폐열회수 발전시스템에 대하여, 상대적으로 고온에 상부의 3 변 사이클과 상대적으로 저온부에 하부의 유기 랭킨 사이클이 적용되는 복합 사이클에 대한 열역학적 특성을 조사하였다. 그 결과, 상부와 하부 사이클 사이에 경계온도의 증가에 따라, 총 파괴된 엑서지율(${\sum}\dot{E}_d$) 및 엑서지 손실율($\dot{E}_{out2}$)이 각각 감소되었기 때문에, 시스템의 에너지 및 엑서지 효율이 모두 최대화되었다. 그리고 상부의 체적 팽창비가 크게 감소되었다. 그 경우에 대하여, 부가적인 추진동력으로써 활용되는 폐열회수 발전시스템이 적용된 선박용 디젤엔진의 경우에, 추진 효율은 엔진부하 변동에 따라 기본 엔진에 대비하여 평균적으로 9.17 %가 향상되었다. 이에 대하여, 디젤엔진의 연료 소비율과 이산화탄소 배출률은 각각 평균 8.4 및 8.37 %가 저감되었다.

소프트 아이스크림 제조기 증발기의 스크레이퍼 회전수 최적화 및 냉매 유로 개선 (Optimization of the Scraper Speed and Improvement of the Refrigerant Path for the Evaporator of the Soft Ice Cream Machine)

  • 백승혁;김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.8-14
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    • 2017
  • 최근 들어 국민 식생활 문화가 개선되고 생활수준이 향상됨에 따라 소프트 아이스크림, 슬러시와 같은 일회용 냉동 유제품의 소비가 급증하고 있다. 이들 냉동 유제품은 소형 냉동 시스템에서 만들어진다. 소프트 아이스크림 제조기의 경우 냉각기는 동심 원통으로 구성되며 냉매는 환형부에서 증발하고 냉각기 표면에 형성된 얼음 결정이 내측에서 회전하는 스크레이퍼에 의해 빙삭되어 아이스크림이 만들어진다. 본 연구에서는 냉각기 체적 2.8 리터인 R-404A를 사용하는 소프트 아이스크림 제조기에 대하여 최적화와 성능평가를 수행하였다. 최적화는 냉각기 스크레이퍼 회전수 및 냉매 유로 개선에 주안점을 두고 실제 아이스크림 제조기에서 요소 부위의 온도와 압력 그리고 소비동력을 측정함으로써 수행되었다. 실험 결과 최적 회전수는 124 rpm으로 나타났다. 이 회전수에서 아이스크림 제조 시간은 6분 2초이고 이 때 성적계수는 0.90이었다. 또한 물-공기를 사용한 가시화 실험을 통하여 냉매측 유로 개선을 시도하였다. 유로가 개선된 제품은 아이스크림 제조 시간을 현저히 감소시켰다. 본 연구 결과는 냉동식품 제조기를 비롯한 여타 냉동 사이클의 최적화에도 활용될 수 있을 것이다.

소형(小型)디젤기관(機關)의 냉각성능(冷却性能)에 관(關)한 연구(硏究) (Cooling Performance on the Small Diesel Engine)

  • 김성래;명병수
    • 농업과학연구
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    • 제17권1호
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    • pp.45-51
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    • 1990
  • 본(本) 실험(實驗)은 동력경운기(動力耕耘機)에 탑재(搭載)되는 소형(小型)디젤기관(機關)의 냉각수(冷却水)의 적정량을 구명(究明)하기 위한 기초적(基礎的)인 실험(實驗)으로 냉각수(冷却水) 순환량(循環量) 15, 20, $25{\ell}/min$의 3수준(水準)으로, 변화(變化)시켰을 때의 기계손실(機械損失), 출력(出力), 연료소비율(燃料消費率), 토크, 냉각수흡열양(冷却水吸熱量), 열효율등(熱效率等)에 미치는 영향(影響)을 측정(測定) 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 공시기(公試機)의 Motoring loss는 상용회전(常用回轉) 2,200rpm에서 1.371kW로 정격출력시(定格出力時)의 기계효율(機械效率)은 79.13%로 외국제품(外國製品)보다 약간(若干) 낮았다. 2. 냉각수(冷却水) 순환량(循環量)을 증가(增加)시킴에 따라 출력(出力)은 증가(增加)되는 경향(傾向)을 보였다. 3. 정격출력시(定格出力時) 연료소비율(燃料消費率)은 냉각수순환량(冷却水循環量) $20{\ell}/min$일때 282.93g/kW-h로서 가장 작게 나타났으며 이때 냉각수(冷却水)의 출구온도(出口溫度)는 $80.9^{\circ}C$이었다. 4. 냉각수(冷却水) 순환량(循環量)의 변화(變化)에 따른 토크의 변화(變化)는 거의 없었다. 5. 기관(機關)의 냉각수(冷却水) 흡열량(吸熱量)은 냉각수(冷却水) 순환량(循環量)의 증가(增加)에 따라 증가(增加)하는 경향(傾向)을 나타내었다. 6. 열효율(熱效率)은 냉각수(冷却水) 순환량(循環量) $20{\ell}/min$에서 32.31%로 가장 높게 나타났다.

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대학에서의 에너지 소비패턴 및 온실가스 배출현황 분석 (Analysis of Energy Consumption Pattern and Greenhouse Gas Emission in the Academic Facility)

  • 김진식;이경빈;이임학;김신도
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.604-612
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    • 2012
  • 대학은 그 자체로 거대 소비 주체일 뿐만 아니라 구성원 및 지역 주민의 생활 및 인식 전반에 큰 영향을 미친다. 이에, 본 연구에서는 대학교에서 발생하는 직접, 간접, 기타 온실가스 배출을 포함한 인벤토리를 구축하여 그 배출특성을 파악하고, 배출특성을 고려한 대학 내 온실가스 배출 저감방안을 수립하였다. 사례로 선정한 S대학교의 연간 $CO_2$ 배출량은 10,452 t-$CO_2$ (0.65 t-$CO_2/m^2$)이었고, 에너지원별로 전기 78.0%, 가스 20.5%, 석유류 1.5%에서 기인하고 있었다. 에너지의 사용목적에 따른 온실가스 배출량은 조명 18.6%, 동력 36.7%, 가스냉방 1.2%, 전기냉방 10.2%, 가스난방 18.9%, 전기난방 12.5%, 취사 급탕 0.4%, 수송 1.5%로 나타났다. 전기사용에 의한 단위면적당 및 학생 1인당 연간 $CO_2$ 배출량은 각각 51.30 kg-$CO_2/m^2$와 981.86 kg-$CO_2$/인으로 조사되었고, 가스사용에 의한 배출량은 14.61 kg-$CO_2/m^2$와 24.01 kg-$CO_2$/인으로 조사되었다.

스마트폰 기반의 지능형 수배전반 모니터링 시스템 구현 (Development of Intelligent Switchgear Monitoring System based on Smartphone)

  • 정해경;전감표;정도운
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.378-379
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    • 2012
  • 현재 에너지 소비가 증가하면서 환경적인 이슈로 전력 산업의 고도화 및 에너지 효율화에 대한 요구가 증가함에 따라 지능형 전력시스템과 같은 전력 IT 산업이 신 성장 동력으로 주목받고 있다. 지능형 전력 시스템을 통해 전력 수요에 따른 공급의 밸런스를 최적화하게 되면 에너지 수입 및 전력 인프라 건설, 운영에 소요되는 막대한 비용을 절감할 수 있고, 안정적으로 전력을 공급할 수 있게 된다. 하지만, 모든 설비 및 장비를 실시간 관리하기 위해서는 인력낭비가 발생할 뿐만 아니라, 응급 상황을 인지하지 못해 전력사고로 이어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 스마트폰 기반의 원격 제어 및 모니터링 기능을 구비한 지능형 수배전반 통합관리 시스템을 개발하였다. 기존의 수배전반 관리 시스템의 단점을 보완한 본 시스템은 저비용으로 효율성과 안정성을 대폭 향상 시킬 수 있어, 향후 전력 IT 산업의 발전에 크게 도모할 수 있을 것으로 판단된다.

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광폭 루버 핀이 장착된 핀-관 열교환기의 습표면 성능에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Airside Performance of Fin-and-Tube Heat Exchangers Having Wide Louver Fins Under Wet Conditions)

  • 김내현
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권9호
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    • pp.719-726
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    • 2015
  • 전열량을 늘리는 손쉬운 방법은 전열면적을 크게 하는 것이다. 본 연구에서는 세로와 가로 방향 튜브 핏치의 비(Pt/Pl)가 1.03인 광폭 루버 핀 시료의 습표면 j와 f 인자를 실험을 통하여 구하고 Pt/Pl=0.6인 일반 루버 핀 시료와 비교하였다. 동일 소비동력에서 광폭 루버 핀 시료의 전열성능이 일반 루버 핀 시료보다 1열에서 평균 16%, 2열에서 평균 29%, 3열에서 평균 38% 크게 나타났다. 이 증가량은 핀 면적의 증가량 (2.17배)에 비하면 현저히 작은데 이는 광폭 루버 핀 시료의 열전달계수와 핀 효율이 일반 루버 핀 시료의 값들보다 작기 때문이다. 핀 핏치가 j와 f 인자에 미치는 영향이 크지 않았다. 또한 튜브 열수가 증가할수록 j와 f 인자는 감소하였다. 실험 데이터를 기존 상관식과 비교하였다.

EHA용 가변용적형 사판식 유압 피스톤 펌프의 하이브리드 제어 (Hybrid control of the swash plate-type variable displacement hydraulic piston pump for an EHA)

  • 권용철;홍예선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.291-298
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    • 2013
  • 본 논문에서는 압력보상형 사판식 유압 피스톤 펌프와 밸브 제어형 실린더를 결합한 EHA에 대하여 유압 실린더의 소비 유량이 작으면 펌프 회전 속도를 낮추는 새로운 개념의 하이브리드형 제어 시스템을 제안하였다. 펌프 내 압력조절기의 사판각 제어와 간섭을 피하기 위해 위치 명령 신호의 속도 성분 평균치를 이용하여 펌프의 회전속도를 조절하였고, 시스템 압력이 기준치 이하로 낮아지는 것을 방지하기 위해 압력 스위치 기능을 추가하였다. 시뮬레이션과 실험 결과에 의하면, EHA의 동적인 응답 특성에 영향을 주지 않는 조건에서 하이브리드 제어를 통해 공전 모드에서의 펌프 회전속도를 1,800rpm에서 600rpm로 낮춤으로써 하이브리드 제어를 안 할 경우에 비해 펌프 구동 동력을 약 44%까지 절감시킬 수 있음을 확인하였다.