• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.6
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• pp.700-704
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• 2009

A simulation study on SCR(steam carbon dioxide reforming) in gas-to-liquid(natural gas to Fischer-Tropsch synthetic fuel) process was carried out in order to find optimum reaction conditions for SCR experiment. Optimum operating conditions for SCR process were determined by changing reaction variables such as temperature and $CH_4/steam/CO_2$ feed ratio. Simulation was carried out by Aspen Plus. During the simulation, overall process was assumed to proceed under steady-state conditions. It was also assumed that physical properties of reaction medium were governed by RKS(Redlich-Kwong-Soave) equation. Optimum simulation variables such as temperature and feed ratio were determined by considering $H_2/CO$ ratio for FTS(Fischer-Tropsch synthesis), $CH_4$ conversion, and $CO_2$ conversion. Simulation results showed that optimum reaction temperature and $CH_4/steam/CO_2$ feed ratio in SCR process were $850^{\circ}C$ and 1.0/1.6/0.7, respectively. Under optimum temperature of $850^{\circ}C$, $CH_4$ conversion and $CO_2$ conversion were found to be 99% and 49%, respectively.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.13 no.2
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• pp.42-53
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• 2009

Gas turbine engine simulation program has been developed. In compressor and turbine, 2-D NS implicit code is used with k-$\omega$ SST turbulent model. In combustor, 0-D lumped method chemical equilibrium code is adopted under the limitations, the products are only 10 species of molecular and air-fuel is perfectly mixed state with 100% combustion efficiency at constant pressure. Fluid properties are shared on interfaces between engine components. The outlet conditions of compressor have been used as the inlet condition of combustor. The inlet condition of turbine comes from the compressor The back pressure in compressor outlet is transferred by the inlet pressure of turbine. Unsteady phenomena at rotor-stator in compressor and turbine is covered by mixing-plane method. The state of engine can be determined only by given inlet condition of compressor, outlet condition of turbine, equivalence ratio and rotating speed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.2
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• pp.161-170
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• 2013

The flow and combustion characteristics in a premixed swirl combustor with a double cone burner are numerically analyzed to adopt a swirler model. The internal recirculation zone formed at the burner exit can be realized by a swirler with inner and outer diameters of 56 and 152 mm, respectively, and accordingly, the flow rate and radial velocity were determined. To select the tangential velocity, swirl and recirculation angles are introduced. A tangential velocity of 40 m/s produces an internal recirculation zone similar to that in a combustor. At the liner exit, the errors in temperature and velocity are 2.8% and 0%, respectively, and they are negligibly small. However, NOx emissions are underestimated by 67% in the numerical results obtained using the swirler model. Although considerable quantitative errors are induced by the swirler model, it can be useful numerical model for the EV burner because it can approximately simulate the essential flow and combustion characteristics in a premixed swirl combustor with a double cone burner and it is expected to make combustion analysis efficient in a gas turbine combustor with complex geometries.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.271-271
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• 2011

최근의 유출해석은 지리정보체계(GIS, Geographic Information System) 및 지형자료(DEM, Digital Elevation Model 등) 구축의 발달로 대부분 격자 기반의 분포형 강우-유출 모형을 통해 이루어지고 있으며, Rodriguez-Iturbe and Valdes (1979)에 의해 소개된 통계물리학적 접근방법인 지형학적 순간단위도(GIUH)모형 역시 DEM을 기반으로 한 연구가 꾸준히 진행되어 온 실정이다(Maidment, 1993; D'odorico and Rigon, 2003; Di Lazzaro, 2010). 이러한 격자 기반 모형들은 대부분 8방향 최급경사에 기초한 흐름방향도를 기반으로 물의 유동을 표현한다. 8방향법에 의해 결정된 흐름방향도를 이용할 경우 각 격자 중심에서 유역출구 까지의 배수로경로길이를 비교적 쉽고, 빠르게 계산할 수 있다는 장점을 가지나, 공간해상도(격자 규모)에 따라 상이한 결과를 나타내는 것을 예상할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 DEM의 공간해상도에 따른 배수경로길이의 통계적 변화양상을 살펴보고, 이로부터 실제 수문사상의 통계적 특성과 Di Lazzaro(2010)의 특성유속산정 공식을 이용해 지표면과 하천의 특성유속을 산정하였다. 산정된 특성유속들을 D'odorico and Rigon(2003)이 제시한 값과 비교함으로써 격자 기반의 GIUH 모형의 적용에 있어서 적정 공간해상도를 찾고자 하였다. 대상유역으로는 국제수문개발계획(IHP, International Hydrological Project)의 금강수계 보청천 유역 중 이평수위국을 출구로하는 소유역을 선정하였으며, DEM의 공간해상도는 수치지형도의 축척을 고려하여 1: 5,000의 경우 5, 10, 15, 20m를, 1: 25,000의 경우 20, 30, 50, 100, 150, 200m로 결정하였다. 분석 결과 격자 형태 GIUH의 특성유속을 산정을 위한 적정 공간해상도는 1:5,000의 경우 5m를, 1:25,000의 경우에는 20～50m의 범위를 적용하는 것이 타당할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.22-22
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• 1999

교란에 대한 고체 추진제의 연소율의 반등에 대한 이해는 고성능 추진제를 설계하는데 매우 중요한 요소이다. 그 동안의 연구는 고체 추진제의 표면에서 발생하는 교란이 매우 작은 크기로 발생한다는 선형적인 가정을 사용하여 이론적인 응답 함수를 구하였다. 특히 실험실에서 행해지는 교란에 대한 추진제의 응답 함수를 구하기 위하여 이용한 비집촉식 교란 방법을 사용하였다. 이 경우 추진제 표면으로 전달되는 복사열 전달의 크기는 레이저에 의한 복사 일전달과 기체 영의 화염에 의한 열전달을 동시에 고려하여야 한다. 그러나 언급하였던 것처럼 대부분의 이론적 연구는 추진제 표면의 온도 구매가 단열인 것으로 가정하여 진행하였다. 이러한 가정을 기체 영역으로부터 추진제로 전달되는 열전달 량이 작은 점소화초기 등에서 타당한 가정이나, 기체 영역에서 연소가 활발하게 진행되는 경우에는 비합리적인 가정이다. 본 연구에서는. 추진제의 응축 영역에서 분포 화학 반응이 발생하여, 기체 영역에서 화학반응에 의한 연소가 진행되는 경우, 복사 열전달의 교란에 대한 추진제의 응답함수를 수치적으로 계산하였다. 이때 기체 영역에서 발생하는 연소 반응은 De Luca 등에 의하여 제안된 실험적 모델인 $\alpha$ $\beta$ ${\gamma}$ 화염 모델을 사용하였으며, 추진제 표면에서의 열전달 균형에 의한 경계 조건을 사용하였다. 그러나 외부로부터 입사되는 복사광 레이저와 기체 영역의 상호 간섭은 고려하지 않았다. 수치 계산에 의한 응답 함수의 특징은 단열 조건이 사용된 이론적 응답 함수에 비하여 낮은 값을 나타내었으며, 최대치를 보이는 주파수 영역도 이론 함수에 비하여 다른 값을 보여주고 있다.연구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.359.2-359.2
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• 2016

붕소의 높은 융점과 비점으로 인하여 일반적인 합성법으로는 제조가 어려운 붕화금속 나노물질을 효과적으로 합성하기 위하여 열플라즈마의 특성을 전산해석 하였다. RF (Ratio Frequency, 고주파) 열플라즈마 발생기는 일반적인 직류 열플라즈마 발생기와 비교해 볼 때, 전극 침식에 의한 수명 문제나 불순물의 오염 없이 고온의 열플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있기 때문에 고순도의 나노입자 합성공정에 좋은 조건을 가지고 있다. 그러나 열플라즈마의 고온 부분은 10,000 K 이상의 높은 온도를 가지고 있기 때문에 직접적인 측정으로는 나노입자 합성에 최적의 조건을 찾기가 어렵고, 전산해석을 통하여 여러 변수들에 대한 열플라즈마의 특성을 분석하여야 한다. 해석조건으로 RF 플라즈마의 입력전력은 25 kW로 고정하고 발생기 직경 20~35 mm, 유도코일 감은 수 4~6 회, 첫 번째 코일으로 부터 분말 주입구까지의 길이 10~30 mm, 방전 기체 유량 30~70 L/min에 대한 변수들에 대하여 붕화금속 나노입자 합성에 최적의 조건을 가진 RF 플라즈마의 온도 및 속도분포를 파악하였다. 전산모사 결과 RF 열플라즈마 발생기의 직경 25 mm, 분말주입구 까지의 길이 10 mm, 유도코일 감은 수 6 회, 방전 기체 유량 50 L/min 일 때, 고온영역이 중심부에 넓게 분포하여 붕화금속 나노입자를 합성하는데 최적의 조건이라 파악되었다. 방전 기체 유량 증가에 따라 고온영역의 중심부 분포를 넓게 할 수 있었으나 유량이 증가할수록 플라즈마 속도가 증가하여 붕소를 기화시키기 위한 가열시간이 짧아지므로 방전기체 유량을 조절하여 적절한 속도를 가진 플라즈마를 발생시켜야 한다. 그리고 코일의 감은 수가 증가할수록 10,000 K 이상 고온영역이 출구 쪽으로 확장되어 붕화금속 나노입자를 합성하는데 좋은 조건이 형성되었다. 본 전산해석 결과를 바탕으로 붕화금속 나노입자를 합성하는 RF 플라즈마 발생장치의 설계 및 운전조건을 적용하여 실험과의 비교연구를 통해 붕화금속 나노입자의 합성공정을 최적화 시킬 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.38 no.7
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• pp.799-805
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• 2014

Recently, the regulations of the Local and Global for a variety of air pollution prevention has been enhanced by the steep rise in fuel oil prices. So, the appearance of Gas Fuelled Ships became necessary. In this study, we configured a regasification system which uses Eglycol water as a heating medium to evaporate before being supply fuel to the DF engine, then we analysed the system properties according to the Eglycol water mixing ratio. The results were as follows. When pressure, temperature, and flux of natural gas(NG) which are supplied to DF engines are uniformly kept, the higher mixing ratio of Eglycol is, the lower mixing specific heat of Eglycol water. And the cycle flux and electric power were 1.65 and 1.54 times more required. respectively, than water was used as the heating medium. Basic variables including mass flux according to the mixing ratio of Eglycol water, required electric power of operating fluid pumps, the temperature of natural gas which is supplied to the engine, and the heat exchanger's capacity were drawn from the gotten results.

• Journal of Animal Environmental Science
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• v.10 no.3
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• pp.141-154
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• 2004

The solar powered water pump is very ideal equipment because solar power is more intensive when the water is more needed in summer and it is very helpful in the rural area, in which the electrical power is not available. The average so]ar radiation energy is 3.488 kWh/($m^2{\cdot}day$) in Korea. In this study, the automatic control logic and system of the water pump driven by the radiation energy were studied, designed, assembled, tested and analyzed for realizing the solar powered water pump. The experimental system was operated automatically and the cycle was continued. The average quantity of the water pumped per cycle was about 5,320 cc. The cycle time was about 4.9 minutes. The thermal efficiency of the system was about $0.030\%$. The pressure level of the n-pentane vapour in flash tank was 150$\%$450 hPa(gauge) which was set by the computer program for the control of the vapour supply. The pressure in the condenser and air tank during cycles was maintained as about 600 hPa and 1,200 hPa respectively. The water could be pumped by the amount of 128kg/($m^2{\cdot}day$) with the efficiency of $0.1\%$ and the pumping head of 10 m for the average solar energy in Korea.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.27 no.1
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• pp.135-144
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• 2021

In this study, we investigated the characteristics of the process of hydrogen production using boil-of gas (BOG) generated from an LNG-fueled ship and the application of hydrogen fuel cell systems as auxiliary engines. In this study, the BOG steam reformer process was designed using the UniSim R410 program, and the reformer outlet temperature, pressure, and the fraction and consumption of the product according to the steam/carbon ratio (SCR) were calculated. According to the study, the conversion rate of methane was 100 % when the temperature of the reformer was 890 ℃, and maximum hydrogen production was observed. In addition, the lower the pressure, the higher is the reaction activity. However, higher temperatures have led to a decrease in hydrogen production owing to the preponderance of adverse reactions and increased amounts of water and carbon dioxide. As SCR increased, hydrogen production increased, but the required energy consumption also increased proportionally. Although the hydrogen fraction was the highest when the SCR was 1.8, it was confirmed that the optimal operation range was for SCR to operate at 3 to prevent cocking. In addition, the lower the pressure, the higher is the amount of carbon dioxide generated. Furthermore, 42.5 % of the LNG cold energy based on carbon dioxide generation was required for cooling and liquefaction.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.11b
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• pp.842-846
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• 2001

Our company produces boilers for industrial usages or power plants. The aim of this study is to investigate the flame structure, heat transfer to evaporator tube wall and NOx emission in the furnaces. Also we are to derive correct FEGT(Furnace Exit Gas Temperature) characteristic curve. When we design furnace and superheater, economizer etc. FEGT characteristic curve is very important factor for optimum design. We calculated turbulent reacting flow, heat transfer and NOx emission in furnace by using numerical modeling with the help of commercial code. Three dimensional steady state calculation is done. k-e turbulence model and equilibrium chemistry combustion model with $\beta-probability$ density function is used. To calculate radiation heat transfer discrete ordinates model is used. And we measured FEGT at several operating plants. Measurement is done by R-type thermocouple. Radiation shield is attached to the thermocouple to prevent radiation effect. Measured and calculated results show good agreement. And we could understand the flame structure and NOx formation positions in each furnaces.