• 제목/요약/키워드: 수소 발생기

검색결과 326건 처리시간 0.029초

가스터빈에서 SNG 연료 조성에 대한 희석제의 배기배출물 저감효과에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Dilution Effect of Exhaust Gas in SNG Combustion on a Model Gas Turbine)

  • 주성필;윤지수;김정진;김성헌;윤영빈
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제44권7호
    • /
    • pp.603-610
    • /
    • 2016
  • 본 논문에서는 석탄으로부터 생성된 합성천연가스(SNG)의 다양한 연료 조성에 대한 배기가스 배출 특성 및 희석제에 대한 NOx배출 저감에 대해 기술하였다. 예혼합거리가 짧은 부분 예혼합 가스터빈 연소기에서 SNG 연료조성에서의 수소 비율과 입열량, 당량비를 조절해 가며 연소특성을 관찰하였다. 수소 비율에 따른 NOx 배출지수는 유사하게 나타났고, 화염가시화를 통해 화염의 특성을 파악할 수 있었다. CO 배출의 경우 당량비 1 구간에서 특이점이 나타났으며, 이를 화염의 자발광 이미지와 자발광 강도를 통하여 원인을 파악할 수 있었다. 또한 높은 NOx 배출을 저감하기 위하여 질소($N_2$)와 이산화탄소($CO_2$) 희석제를 사용하여 희석제 공급량에 대한 저감 효과를 파악하였다. 이로부터 희석제의 비열과 열용량이 연소로부터 발생한 연소열을 흡수하여 열화에 의한 NOx 배출을 저감하는 효과를 확인하였다.

Hα 방출선을 통한 Be 항성 원반 (DISK OF Be STAR WITH EMISSION)

  • 안대건;배장호;이상각;신영우;고연경;강석철
    • 천문학논총
    • /
    • 제22권4호
    • /
    • pp.133-140
    • /
    • 2007
  • 서울대학교의 61cm 망원경에 SGS 분광기를 부착하여 4개의 Be 항성에 대한 분광 관측을 수행하였다. 관측으로부터 얻은 각 항성의 $H{\alpha}$ 등가폭은 HD 5394가 $-26.4{\AA}$, HD 10516이 $-27.7{\AA}$, HD 200120이 $-10.2{\AA}$, HD 202904가 $-18.2{\AA}$이다. 이로부터 Grundstrom & Gies (2006)가 제시한 $H{\alpha}$ 방출선의 등가폭과 수소 방출선 영역의 크기 관계를 이용하여 구한 원반의 수소 방출선영역의 크기는 HD 5394가 $6.7{\pm}0.3R_{H{\alpha}}/R_s$, HD 10516이 $8.2{\pm}0.4R_{H{\alpha}}/R_s$, HD 200120이 $6.0{\pm}0.4R_{H{\alpha}}/R_s$, HD 202904가 $4.1{\pm}0.1R_{H{\alpha}}/R_s$이었다. HD 5394와 HD 10516에 대한 결과는 $H{\alpha}$ 간섭 관측으로부터 얻어진 결과와 약 20% 정도 차이가 났다. 항성의 광구에서 발생한 $H{\alpha}$ 흡수선의 등가폭을 정밀하게 보정하고, Grundstrom & Gies (2006)의 모형이 좀더 현실적으로 개선되며 정확한 항성 물리량 (유효온도, 원반 경사각, 원반 전체 크기)을 적용할 경우, 보다 정확한 원반크기를 구할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 61cm 구경의 반사망원경과 범용의 중분산 분광기를 활용한 분광관측으로도 충분히 Be 항성의 원반 변화에 대한 연구를 수행할 수 있다는 것을 제시하고 있다.

3-메틸펜테인과 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르 및 에틸렌 글리콜 아이소프로필 에테르 혼합물에 대한 2성분계 등온 기-액 상 평형 (Isothermal Vapor-liquid Equilibria for the Binary Mixtures of 3-Methylpentane with Ethylene Glycol Monopropyl Ether and Ethylene Glycol Isopropyl Ether)

  • 형성훈;장성현;김화용
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제53권3호
    • /
    • pp.302-308
    • /
    • 2015
  • 본 연구에서는 3-Methylpentane을 포함하는 Ethylene glycol monopropyl ether ($C_3E_1$) 및 Ethylene glycol isopropyl ether ($iC_3E_1$) 계면활성제 혼합물에 대한 2성분계 기-액 상 평형을 서로 다른 온도 조건(303.15, 318.15, 333.15K)에서 측정 및 비교하였다. $C_3E_1$은 분자 내 수소결합과 분자 간 수소결합이 동시에 나타나는 자가 회합 성 물질이므로 상 평형 예측을 어렵게 하는 경향이 있다. 본 연구의 목적은 $C_3E_1$ 혼합물과 그 이성질체인 $iC_3E_1$ 혼합물의 상 평형을 각각 측정 및 비교함으로써, 자가 회합 성 물질의 이성질체가 상 평형에 어떠한 영향을 미치는지 알아보는 것이다. 측정된 시스템은 PR-WS-NRTL, PR-WS-UNIQUAC, 그리고 PR-WS-WILSON 모델을 이용하여 각각 계산하고 각 모델의 성능을 비교하였다. 계산에 사용된 모델은 대부분 좋은 결과를 보여주었으며, 특히 PR-WS-NRTL 모델이 가장 좋은 결과를 나타냈다. 또한 측정 시스템 간의 상 평형 차이가 크게 발생하지 않은 것으로 보아 자가 회합 성 물질의 이성질체가 상 평형에 끼치는 영향은 크지 않음을 알 수 있었다.

연료전지 발전시스템 구현을 위한 전력변환장치 하드웨어 세부설계 (Detailed Design of Power Conversion Device Hardware for Realization of Fuel Cell Power Generation System)

  • 윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
    • /
    • 제22권1호
    • /
    • pp.135-140
    • /
    • 2022
  • 연료전지 발전시스템은 수소와 산소의 반응 작용에 의해 직접 전기를 발생하는 스택(Stack) 이외에 메탄올, 천연가스 등 각종 연료로부터 수소를 만들어 내는 개질기와 스택에서 발전된 직류전압을 안정된 교류전압으로 변환시켜주는 전력변환기 등으로 구성되어진다. 이러한 시스템의 연료전지 출력은 직류로 가정에서 사용하기 위해서는 전력변환장치를 통하여 교류로 변환시키는 인버터 장치가 필요하다. 또한 연료전지 전압이 30-70V 정도로 이를 인버터 동작 전압인 380V 정도로 승압하기 위하여 DC-DC 승압형 컨버터를 사용한다. DC-DC 승압형 컨버터는 연료전지 출력과 인버터 사이에 존재하는 직류전압 가변장치로 연료전지 출력전압의 변동에 반응하여 컨버터의 일정 출력전압을 만들어 내므로 인버터는 연료전지의 전압 변동에 무관하게 일정한 전원을 공급 받을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 연료전지발전 시스템의 구성 원 중 연료전지 출력전압(30-70V)을 입력으로 받아 계통연계에 적용되는 인버터의 주요 전원인 풀 브리지(Full-Bridge) 컨버터의 하드웨어 세부설계에 대하여 논하고자 한다.

음식물쓰레기 탈리액의 삼상분리 (A Study on the Separation of Food-Waste Leachate into 3 Phases)

  • 김상국;정민지;권효리
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
    • /
    • pp.197-197
    • /
    • 2010
  • 음식물쓰레기의 삼성분은 수분, 휘발분, 회분이며 이들이 차지하는 비율은 계절, 지역별로 다소 상이하지만 수분 약 80%, 회분3%, 휘발분 17%이다. 음식물쓰레기 전처리과정으로 이물질제거, 탈수공정이 있으며 탈수공정에서 다량의 탈리액이 발생한다. 본 연구에서는 탈리액을 데칸타를 이용하여 1차로 원심분리하여 고.액 분리한 액을 실험대상으로 하였다. 실험대상 탈리액의 물성은 BOD 78,800[mg/l], COD 41,000[mg/l], 부유물질 25,900[mg/l], 총질소 928[mg/l]이었다. 탈리액에는 기름성분(육류, 식용유등), 입자상물질등이 포함되어 있으며 이들은 난분해성 유기물질로, 이를 제거하는데 기존의 처리방법으로 많은 어려움이 있어 주요한 수질오염 발생원이 되고 있다. 예를들면 하수처리장 폭기조 수면에 유막을 형성하여 산소공급을 방해함으로 미생물번식을 방해하는 요인이 된다. 본 연구는 음식물쓰레기 탈리액의 수분, 고형분, 유분으로의 삼상분리에 관한 것이다. 유분은 에멀젼형태로 안정되게 수층에 분산되어 존재한다. 미세기포를 이용한 부상법의 경우 미세기포 표면과 유분의 화학적친화력이 낮아 기포표면에 유분이 잘 부착되지 않으며, 원심분리 방법만으로는 유분 분리효율이 낮고, 추출에 의한 분리시 추출액이 다량 소요되고 처리시간이 길며 추출액 비용이 많이 소요된다. 탈리액을 유분, 슬러지, 수분으로 분리하면 환경오염을 일으키는 주요성분을 신재생에너지 원료로 활용할 수 있다. 유분의 주성분이 동식물성 유지이므로 전처리시 산촉매를 이용 수분과 유리지방산을 제거하고 염기성촉매를 이용하여 전이에스테르화 반응을 거치면 바이오디젤인 FAME과 글리세롤으로 변환하므로 글리세롤을 분리하면 바이오디젤을 얻을 수 있다. 슬러지는 입자상 물질로 착화가 잘 되고 건조하면 발열량이 높으며 중금속등에 오염되지 않아 청정연료로 활용이 가능하다. 실험실에서의 탈리액 삼상분리방법은 다음과 같다. 탈리액 30ml당 추출액으로 노말헥산을 1ml를 가한 다음 플라스크에서 $80^{\circ}C$로 가열 후 방냉한다. 가열중 노말헥산의 손실을 방지하기 위하여 증발가스를 콘덴서에서 응축하여 플라스크로 재순환한다. 탈리액을 플라스크에서 꺼내어 원심분리기 rack에 300-400g씩 병에 각각 넣고 4,000rpm으로 30분간 운전한다. 탈리액은 상부로부터 유분층, 미세입자층, 수층, 슬러지층으로 분리된다. 각 층의 계면에서 2종의 성분이 약간 섞일 수 있다. 유분을 분리한 후 유분층 잔존물과 미세입자층, 수층 상층부의 혼합물을 취하여 50g씩 병에 넣고 3,500rpm으로 10분간 운전한 후 유분을 분리한다. 마지막으로 미세입자층만을 3,500rpm으로 10분간 원심분리한 후 유분을 따로 분리한다. 얻어진 유분은 rotary evaporator에서 $120^{\circ}C$로 가열하여 유분과 노말헥산을 분리하며 분리효율을 제고하기 위하여 감압하에서 운전한다. 분리된 유분의 고위발열량이 9,450[Kcal/kg]이었으며 원소분석 결과 탄소 74.7%, 수소 12.55%, 질소 0.08%, 유황분 0.0003%이었다. 분리된 유분의 양은 계절별로 시료별로 다르며 가을철에는 1.6-1.9%, 여름철은 1.0-1.3%이었다. 분리된 슬러지로부터 Hg, As, Cr, Cd, Pb 중금속 성분이 검출되지 않았으며 수분 2.8%, 휘발분 76.85%, 회분 7.52%, 고정탄소 12.83%이었고 원소분석결과 탄소 45.25%, 수소 7.46%, 질소 5.05%, 산소 34.39%, 유황분 0.33%이었으며 저위발열량은 4,480[Kcal/kg]이었다. 분리된 슬러지 양은 11-19% 이었다.

  • PDF

Co-P-B/FeCrAlloy 촉매를 이용한 NaBH4 가수분해 반응 (NaBH4 Hydrolysis Reaction Using Co-P-B Catalyst Supported on FeCrAlloy)

  • 황병찬;조아라;신석재;최대기;남석우;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제51권1호
    • /
    • pp.35-41
    • /
    • 2013
  • Co-P-B/FeCrAlloy 촉매의 $NaBH_4$ 가수분해 특성과 내구성에 대해 연구하였다. 5 wt% $NaBH_4$ 농도에서 활성화 에너지가 25.2 kJ/mol로 귀금속 촉매와 비슷했고, $NaBH_4$ 농도가 증가할수록 활성화 에너지가 증가하였다. 20 wt% 이상의 $NaBH_4$ 농도에서 겔 형성이 수소발생과 촉매 내구성에 많은 영향을 줬다. $NaBH_4$ 농도가 높을 때 반응온도가 높을수록 겔 형성이 안 되므로 촉매 손실률이 낮았다. 수소발생과 촉매 내구성을 모두 고려했을 때 담지체를 $1,000^{\circ}C$에서 열처리하고, 초음파 진동없이 촉매를 담지하고, 촉매 담지 후 소성한 촉매가 우수하였다. 25 wt% $NaBH_4$에서는 촉매를 3회 이상 재사용하기 위해서는 $60^{\circ}C$ 이상의 온도에서 반응시켜야 함을 보였다.

고온가스로 원자로공동냉각계통(RCCS)에 대한 MARS Code 적용성 평가 (MARS Code Applicability Assessments for the HTGR RCCS)

  • 강두혁;김형석;정범진
    • 에너지공학
    • /
    • 제14권4호
    • /
    • pp.232-240
    • /
    • 2005
  • 경수 및 중수로 원자로계통에 대한 열수력 안전해석을 위해 개발된 MARS 코드가 고온가스로에 적용될 수 있을지 화인하기 위하여 IAEA TECDOC-1163에서 제시된 고온가스로 원자로공동냉각계통에 대한 Benchmark problem을 평가계산 하였다. HTR-10과 HTTR의 MARS 코드 계산결과는 기 보고된 THERMIX 코드와 THANPACST2 코드의 계산결과 그리고 가용한 실험결과와 비교한 바, 최대 오차범위 $4.5\%$ 정도로 전반적으로 일치하는 것으로 나타났다. 오차의 주요 원인은 복잡한 기하학적 구조를 단순하게 모델링한 부분과 MARS 코드에서 모사하기 어려운 냉각기 , 공기냉각기와 같은 고온가스로. Component에서 발생하였다. 경수형 원자로에서는 중요하게 고려하지 않았던 복사열전달이 고온가스로 원자로공동에서는 붕괴열 제거에 중요한 역할을 수행하는 것으로 나타났다. 결론적으로, 본 연구를 종합하여 볼 때 MARS 코드는 고온가스로 원자로공동냉각계통의 냉각능력을 잘 모사하고 있으며 향후 수소생산용 고온가스로 개발에 있어서 안전해석 코드로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 것으로 판단된다.

고정층 마이크로 반응기에서의 폐목재 열화학적 전환 특성 (Thermo-Chemical Conversion Characteristics of Wood wastes in a Fixed micro-reactor)

  • 이인구;이재구;김재호;이시훈
    • 자원리싸이클링
    • /
    • 제15권1호
    • /
    • pp.66-73
    • /
    • 2006
  • 고정층 마이크로반응기를 이용하여 폐목재의 열화학적 전환에 영향을 미치는 운전 조건들-반응온도, 승온속도, 입도, 수분함량의 영향을 조사하였다. 사용한 시료는 소나무, 참나무, 아카시아, 은행나무의 폐목재칩을 사용하였다. 실험에 사용한 시료의 평균 수분 함량은 $35wt\%$이었으며 다른 바이오매스와 마찬가지로 회분함량은 $0.5wt\%$ 이하로 나타났다. 시료들의 평균 발열량은 4,550kca1/kg이었다. 열화학적 전환에 따라 발생된 생성물분포는 시료종류, 수분함량, 입도와 같이 시료의 물성에 따라 다소 달랐으며 평균적으로 액상 $40wt\%$, 고상 $20wt\%$,그리고 기상 $40wt\%$를 보였다. 생성가스의 조성은 거의 모든 실험변수에 영향을 받았으며, 평균적으로 수소 $40wt\%$, 일산화탄소 $30wt\%$이었으며 메탄은 $10wt\%$ 정도이었다.

Monitoring Ovarian Function by Solid- Phase Chemiluminescence Immunoassay

  • 김종배;구병삼
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
    • /
    • 제9권1_2호
    • /
    • pp.43-53
    • /
    • 1982
  • 여성의 난소기능은 뇨중 Oestrone-3-glucuronide를 간편한 solid-phase 의 화학발광성 면역학적 측정법 (Chemiluminescence Imrnunoassay(CIA) 에 의하여 그 기능이 탐지될 수 있다. Oestrone-3-g1ucuronyl-6-bovine serum albumine에 대한 antiserum의 IgG fraction은 polystyrene 실험관벽에 흡착시켰으며, 항원으로서는 est r one-3- gl ucuronyI-6-aminoethyl-ethyl-isoluminol 을 항원 (antigen) 에 labeI 시킨 것이다. 시험 대상물인 뇨는 매일아침뇨(early morning urine) 을 희석 (1:1000 V/V)한 후 100mcl 를 취하여 이를 각기 이중분석액으로 택하였다. 시험관 내에서 결합반응 (1 hour at $4^{\circ}C)이 일어난 후에는 시험관내의 액체를 전부 흡입 폐기시켰으며, 항체반응이 일어난 후 ( antibody-bound fraction )에는 완충액 (400mcl)으로 한번 세척시켰다. 그후 염화수산화물(2N , 200mcl)을 가지고 $22^{\circ}C$에 60 분간 방치 혼합케 한 후 효소(microperoxidase) 와 과산화수소를 가하면서 산화작용에서 발생되는 발광양을 10초동안 측정하여 그 결과를 분석하였다. 위에 기술한 분석방법을 평가하면 다음과 같은 결론을 얻었다. Calibration curve sensitivity$3.12{\pm}0.75$ PG/tube ($mean{\pm}SD$)였고, lntra-assay precision(CV%) 9.52 (20 replicates;$38.4{\pm}3.66$nmol/1) 와 8.81 (15 replicates; $102.4{\pm}8.82$nmol/1)였다. Inter-assay precision(CV%) 은 11.9 (mean of 4 pools-7.03, 23.16, 52.11 과 117.53 nmol/1)로 2개월 동안에 걸쳐 시행되었고, 평균 비이어스(mean bias)는 -0.78 로 28에서 448 nmol 범위로서 매일아침 "뇨"의 차이분(different aliquots)은 좋은 결과를 얻었다. 건강한 여성으로부터 채취된 뇨중 Oestrone-3-glucuronide 의 농도(nmol/1)를 보면 월경주기의 여포기와 배난기 및 황체기에 있어서 각기 $40.2{\pm}9.9$ , $102.3{\pm}39.4$$84.3{\pm}13.3$nmol/1였다. 이와같은 결과는 동일한 검사뇨를 방사면역학적 방법(RIA)으로 측정 (6 menstrual cycle)한 결과와 유사한 측정치를 얻으므로서 간편하고 진보된 좋은 방법중의 하나라고 사료되는바이다.

  • PDF

근사 1차원 솔버를 이용한 이중모드 램제트 연소실 해석 (Numerical Investigation of Dual Mode Ramjet Combustor Using Quasi 1-Dimensional Solver)

  • 양재훈;남재현;강상훈;여재익
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제49권11호
    • /
    • pp.909-917
    • /
    • 2021
  • 본 연구에서는 스크램제트 제어모델 정립을 위한 1차원 연소기 해석 솔버가 구축되었다. 유체에 대한 지배방정식 및 아레니우스 식 기반의 연소모델, 연료분사모델이 솔버 내에 구현되었으며, 해석이 수행되었다. 솔버의 검증을 위하여 0차원 점화지연 문제 및 1차원 스크램제트 연소해석 문제가 도입되었으며, 현 솔버가 선행 문헌의 결과들을 성공적으로 재현해 내고 있음을 확인하였다. 이어서 아음속 조건에서의 해석을 위한 램제트 해석 알고리즘이 구축되었으며, 열질식 위치를 통해 램제트 조건에서 연소기 입구 마하수를 확정하는 해석이 수행되었다. 램조건에서 PCST (precombustion shock train) 해석을 위한 모델이 도입되었으며, 천이구간 해석을 위한 알고리즘이 도입되었다. 또한 코드 내 램모드 해석의 적절성을 판단하기 위해 격리부 내 의사충격파 길이를 통해 불시동 발생 여부가 분석되었다.