• Journal of Biosystems Engineering
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• v.16 no.2
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• pp.167-177
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• 1991

곡물 빈에서 벼 건조시 외기 온도에 따른 연료 자동 조절 및 배출공기의 재순환이 에너지 소비, 건조비용 및 건조 시간에 미치는 효과를 분석하기 위해 슬램 II(SLAM II : Simulation Language for Alternative Modeing II)를 이용한 시뮬레이션 모텔을 개발하였다. 따라서 약 64톤의 벼를 연료 자동조절 버너를 갖춘 곡물빈에서 열풍 건조할 때, 절약 가능한 에너지 양과 공기 재순환의 효과를 시뮬레이션을 통해 분석하였으며 이를 실제의 자료와 비교하여 이 모델을 검증하였다. 시뮬레이션에 의한 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 배출공기를 재순환 시키지 않는 상태에서 자동 연료조절 버너를 사용할 경우 관행 버너를 이용한 빈 시스템에 비해, 루이지애나 주에서 8월에 25%의 에너지를 절약할 수 있으며 12월에는 8%의 에너지를 절약할 수 있다. 실제의 건조 실험에서는 8월에 약 30%의 에너지를 절감할 수 있었다. 2. 자동 연료조절 버너를 갖춘 빈 시스템에서 제습을 하지 않은 배출 공기의 재순환은 건조 에너지 소비량과 건조 시간을 증가시켰으며 연료 자동조절 장치의 에너지 절약 효과를 감소시켰다. 따라서 배출 공기를 재순환하여 에너지를 절감하고자 할 때에는 반드시 배출 공기를 제습시켜 습도를 재조절 해야만 했다. 또한 제습된 공기의 재순환 효과는 여름보다 겨울에 더 컸다. 3. 연료 자동조절 버너를 갖춘 빈 시스템에서 벼를 건조할 경우 루이지애나 주, 8월에 물벼의 톤당 건조 비용은 $2.13이었으며 관행 버너를 갖춘 시스템에서는 $2.69이었다. 실험에 의한 실제 건조비용은 자동화 시스템에서 $2.17이었고 관행 시스템에서는 $2.62이었다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2005.06a
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• pp.1-9
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• 2005

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.825-828
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• 2009

고형원료인 폐기물의 감량화 및 자원화 기술 중 가장 대표적인 기술로 폐기물의 소각(incineration)기술과 가스화(gasification)용융기술을 들 수 있다. 폐기물 가스화 기술은 폐기물 내의 탄소, 수소 성분을 가스화하여 CO, $H_2$가 주성분인 합성가스(synthesis gas, syngas)로 전환하여 불연물은 용융되어 환경적으로 무해한 슬래그로 회수하는 기술이다. 폐기물 가스화 용융 시스템으로 발생된 합성가스를 재순환하여 사용하는 합성가스 재순환시스템을 통해 가스화에 필요한 열을 시스템 내에서 대체하여 사용하는 기술개발은 폐기물 가스화 용융기술의 경제성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 고형 폐기물 가스화반응에 의해 발생되는 합성가스를 재순환하여 폐기물 가스화 용융 시스템내의 자체 에너지원으로 활용할 수 있도록 하는 합성가스 재순환 시스템 및 버너의 운전특성을 고찰하였다. 합성가스의 재순환 장치에서의 운전 압력 제어 및 유량제어를 통해서 안정적인 합성가스 재순환 성능과 재순환버너의 연소 성능을 유지할 수 있었다. 합성가스 재순환버너에 의한 16,800 $kcal/Nm^3$ 조건 및 33,600 $kcal/Nm^3$ 조건에서 운전시에도 가스화기의 운전온도는 안정적으로 유지됨에 따라 생산된 합성가스의 가스화기 보조연료 대체 및 에너지절감이 가능한 것으로 판단된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.10
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• pp.1033-1040
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• 2011

The premixed burner is a very strong candidate for using household boiler burner system because it has high efficiency, low emission and can be used in compact boiler system. Usually, household boiler burner systems use a Bunsen burner, which consists of an inner rich premixed flame and fuel burned completely by a secondary air supply. It has a relatively long flame length and operates in a high excess of air, so it is difficult to fit such a burner into a high efficiency compact boiler. In this paper, the characteristics of a premixed combustion burner for surface media such as metal fiber, ceramic, and SUS fin were evaluated. In particular, the flow velocity over the burner surface for the cold flow characteristics of the surface material were measured and adjusted. The combustion tests were carried out by taking pictures of the flame and measuring the flame temperature. The amounts of CO and NO were measured and the characteristics of the surface burner materials, combustion chamber, and heat exchangers were evaluated for various excess air ratios and heating values.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.74.2-74.2
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• 2011

석탄가스화 기술은 고온, 고압 조건에서 석탄과 산소의 불완전연소 및 가스화 반응을 통해 일산화탄소(CO)와 수소($H_2$)가 주성분인 합성가스를 제조하여 이용하는 현실적인 에너지원의 확보를 위한 방법인 동시에 이산화탄소를 저감할 수 있는 기술이다. 석탄가스화기 공급되는 석탄은 산소와의 부분 산화, 수증기 및 $CO_2$와의 반응에 의하여 합성가스로 전환되는데, 일반적으로 슬래깅 방식 석탄가스화기의 정상운전 중에 가스화기 내부 온도는 $1,400{\sim}1,600^{\circ}C$ 정도의 고온이며, 운전압력은 20~60 기압으로 매우 고압 상태에서 운전이 이루어지는데, 공급되는 석탄 시료의 성분들 중 가연성 물질의 99% 이상이 합성가스로 전환되는 반면, 회분에 해당되는 무기물의 대부분은 용융 슬랙 형태로 가스화기의 벽을 타고 흘러내리다가 슬랙탭을 통해 하부의 냉각조로 떨어지면서 급냉이 이루어지게 된다. 그러므로, 석탄가스화기 정상운전중 슬랙탭 주변의 온도를 고온으로 유지함으로써 용융슬랙의 고형화를 방지하는 것은 석탄가스화기의 안정적인 연속운전을 위하여 중요한 기술 중의 하나라고 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 저급탄 가스화를 위한 1 톤/일급 고온, 고압 습식 석탄가스화기의 정상운전중 슬랙탭 부근에서 용융슬랙의 고형화를 방지하기 위한 슬랙탭 버너시스템의 설계를 진행하였으며, 안정적인 운전조건 도출을 위하여 보조연료(CNG)와 산소의 공급비율에 따른 화염특성 시험을 진행하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.13 no.4
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• pp.291-295
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• 2004

Heat regenerator attached in small-scale regenerative radiant tube burner was designed using the theoretical computation code and was confirmed the performance of waste heat recovery ratio. From the computation, when ceramic ball of 4-5kg was used, temperature efficiency and available waste heat recovery ratio were predicted 80% and 70%, respectively. Similar efficiencies were obtained from the experiments using LPG. However, since exhaust gas temperature entered into regenerator was below 850$^{\circ}C$ which was moth lower than that we expected. air preheating temperature was lowered below 800$^{\circ}C$.

• Journal of Energy Engineering
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• v.14 no.2 s.42
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• pp.73-81
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• 2005

An Experimental study was conducted to investigate the effective way for fuel consumption improvement in radiant tube burner heating system used in steel manufacturing process. To find effectiveness of increase of temperature and oxygen fraction of intake air on fuel consumption, the model radiant tube burner heating system with recuperator was designed to be able to adjust temperature and oxygen fraction of intake air, and was operated under various conditions with oxygen concentration in exhaust gas changed. The results show that burner chamber temperature was increased about $10\%$ of intake air temperature increase. so it was difficult to expect fuel consumption improvement. But only 1 or $2\%$ increase of oxygen fraction in intake air made a significant improvement in fuel consumption even though it made much NOx emissions also. Therefore, if NOx emissions is controlled under regulation with burner modification, it is expected that increase of oxygen fraction in Intake air is effective way to improve fuel consumption.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.5
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• pp.539-545
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• 2011

Combustion characteristics of industrial radiant tube (RT) burners with forced oscillating combustion technology are investigated using a real-scale (125,000 kcal/h) industrial RT burner facility in both laboratory and field tests. Three different types of industrial RT burners using a by-product gas from the iron-and-steelmaking process are examined in a laboratory facility equipped with a W-type RT. During the field tests, an industrial RT burner is characterized in a large facility equipped with multiple RTs. Their performance and emission controls are investigated under diverse operating conditions. The feasibility of the forced oscillating combustion technology is evaluated by the extent of $NO_x$ reduction and the efficiency improvement. These improvements are able to save energy, extend the RT lifetime, and enhance productivity. The operating conditions that achieve the best performance and emission control for each RT burner are determined.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2004.05a
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• pp.171-176
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• 2004

Heat regenerator attached in small-scale regenerative radiant tube burner was designed using the theoretical computation code and was confirmed the performance of waste heat recovery ratio. From the computation, when ceramic ball of 4-5kg was used, temperature efficiency and available waste heat recovery ratio were predicted 80% and 70%, respectively. Similar efficiencies were obtained from the experiments using LPG. However, since exhaust gas temperature entered into regenerator was below 85$0^{\circ}C$ which was much lower than that we expected, preheat air temperature was lowered below 80$0^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.18 no.5
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• pp.79-86
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• 2014

A turbopump real-propellant test facility(TPTF) is to verify the performance of a turbopump unit(TPU) based on liquid oxygen and kerosene. One of the most important sub-facilities is a hot-gas generation system which makes the driving force of the TPU with an alcohol burner. The alcohol burner generates the required flow rates and temperature at the facility using high pressure air and ethanol. In the study, the verification tests of the alcohol burner which was manufactured entirely with domestic technology were performed and fabrication technique and operation skill for the burner could be obtained ahead of the construction of the facility. Two burners will be operated simultaneously for the real-propellant test of 75tf class turbopump and satisfy the power requirement from the turbine of the TPU.