GTL(Gas-to-Liquids)공정 중 합성가스 제조공정(Reforming Process)인 ATR(Auto-Thermal Reforming), SCR(Steam Carbon Reforming), POx(Partial Oxidation)의 시뮬레이션 연구를 수행하였다. Reforming 공정에서 생산된 합성가스는 GTL 합성유 제조공정인 FT(Fischer-Thropsch) 반응기로 주입되며, 합성유 생산에 최적의 효율을 보이는 H2/CO 비(합성가스에 포함된 반응물비)는 2.0으로 알려져 있다. FT공정은 합성가스를 원료로 고온 및 고압 반응을 거쳐 GTL 공정의 최종 생산품인 FT합성유를 제조하는 공정이다. 본 연구에서는 FT공정 효율 극대화를 위해 reforming 공정에서 생성되는 합성가스 내 H2/CO의 비를 2로 수렴토록 모사조건을 설정하였으며, 상기 조건을 만족하는 reforming 공정들의 운전 온도 및 feed 조성을 분석하고 비교하고자 한다. 현재 GTL 플랜트관련 산업계에 적용 혹은 주 연구대상인 reforming 공정으로는 ATR, SCR, POx 공정이 있다. ATR 공정은 $850{\sim}1100^{\circ}C$에서 메탄, 스팀 및 산소를 원료로 활용하여 H2 및 CO를 생산하는 공정으로 발열/흡열 반응이 상존하여 에너지 비용이 낮지만 공정구조 상 열회수설비 및 ASU(Air Separation Unit)이 필요하기에 CAPEX(초기설비 설치비용)가 높은 편이다. SCR공정은 CH4, Steam 및 CO2를 연료로 하기에 이산화탄소가 일정부분 포함된 가스전에도 적용이 가능하나 공정 운전 중 지속적으로 외부에서 열을 공급해야 하기에 에너지 투입비용이 높은편이며, 탄소침적의 문제가 있어 대용량 플랜트에는 적합하지 않다. POx공정은 약 $1,500^{\circ}C$의 고온에서 CH4가 O2에 의해 부분 산화되는 방식으로 촉매가 필요없어 설비비가 타 공정에 비해 저렴하나 생산가스의 H2/CO비가 다소 낮아 전체적인 GTL 공정효율이 저하되는 단점이 있다. 상기 세 공정은 GTL 산업계에서 실증 및 효율증대를 위해 주로 연구되는 공정이기에 본 연구의 분석대상으로 설정하였다. 본 연구에서는 상용공정모사기인 Aspen Plus를 활용하여 reforming 공정별로 FT합성공정의 최적 조건(H2/CO=2)을 만족하는 합성가스 생산조건 분석 및 비교를 수행할 예정이다. 운전조건인 공정 운전온도 및 feed 가스조성 등을 모사하기 위해 합성가스 reforming 공정을 모델링하고 공급유량 및 압력 등의 운전변수는 GTL국책과제 1단계 연구수행 결과를 토대로 선정하고자 한다. GTL공정의 경우, 설비의 운전조건이나 연료가스의 구성 및 유량에 따라 적합한 reforming 공정이 다르기에 본 시뮬레이션 결과를 향후 GTL 플랜트 공정모델 설계시 reforming 공정선정에 참고자료로 활용하고자 한다.
최근 10년간 국내 해외건설사업 수주금액 현황은 지역별로는 중동지역과 공종별로는 산업설비(플랜트)가 전체 사업의 54.05%와 68.09%를 각각 차지하고 있는 실정이다. 중동지역 내 국가별 국내 해외건설사업의 비중은 2014년 기준으로 사우디아라비아가 34.1%로 가장 많은 부분을 차지하고 있는 상황이며, 공종별로는 산업설비(플랜트)가 56%로 가장 많은 비중을 차지하고 있다. 국내 해외건설사업은 최근 유가하락 등의 직 간접적인 영향이 중동지역의 산업설비(플랜트) 수주 감소로 이어져 어려움을 겪고 있다. 이러한 시점에서 경제변동에 따른 국내 해외건설사업의 수주규모 유지 및 공종 다변화를 위한 고찰이 필요할 것으로 판단된다. 이에 본 연구는 사우디아라비아를 대상으로 진출국가 경제변동이 공종별 국내 해외건설사업 수주실적에 미치는 영향을 실증분석하였다. 분석결과 대부분의 공종이 GDP와 투자기금의 영향이 높았고, 건축, 토목공종이 산업설비(플랜트)의 대체관계임을 확인할 수 있었다. 이는 국내 해외건설사업 수주실적 유지 및 공종다변화를 위한 기초자료로 활용 될 것으로 기대된다.
뇌서지 전압이 전파되는 양상은 대상 전원계통과 기기별로 차이를 보인다. 하지만 뇌서지가 유입되는 대상기기를 중심으로 보면 뇌서지 침입경로는 전원선의 두 선간, 전원선과 대지간, 전원선과 PE도체, 중성선과 대지 간 등으로 구분되어진다. 또한 통신기기에서 전원측에서 들어오는 뇌서지 외에 통신선의 선간, 통신선과 대지 간으로 입사하는 경로가 존재한다. 이 논문은 각각의 경로를 통하여 대상기기에 침입하는 뇌서지에 대해 SPD를 사용한 전원계통의 안전향상 기법 중 독립접지, 공통접지, 바이패스 어레스터를 이용한 접지의 뇌서지 양상을 실증실험을 통하여 분석한 결과를 기술하고 있다.
최근, LCD(Liquid Crystal Display) 산업에서 클린룸의 규모가 커짐에 따라 Stocker 시스템의 사이즈가 커지고 길이가 장거리화 되고 있다. 이에 제조업체는 생산수율을 높이기 위해 Stocker 시스템의 전체 택타임을 줄이기 위한 방안으로 Stocker 시스템의 속도 증가와 고유가 시대에 여러 장비들에 대한 에너지 절약을 통한 공장 운영비용이 최소화되도록 요구하고 있다. 따라서 본 논문은 차세대 Stocker 시스템의 에너지 절감과 이송 속도증가에 따른 고효율 비접촉 전원시스템(CPS, Contactless Power Supply)의 최적설계를 제안하고, 에너지 절감을 위한 비접촉 전원시스템의 시제품을 제작하여 부하인 크레인의 여러 운전 패턴에 따른 비접촉 전원시스템의 실증시험과 입/출력 특성, 효율 개선에 따른 최적화로 개발된 비접촉 전원 시스템의 에너지 절감 효과에 대하여 서술하였다.
에너지관련 자원가격의 급등으로 전력생산비용이 증가하여 세계 여러 나라의 전력회사들이 재정적인 어려움에 직면하고 있다. 이러한 전력 생산비용과 판매가격의 왜곡을 해결하기 위한 다양한 방법이 모색되고 있다. 본 논문에서는 제안된 스마트계량시스템은 전력 소비자의 전력사용 정보제공을 통한 소비패턴을 변화시켜 전력에너지절감을 유도하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 우리나라에서는 스마트계량시스템의 보급을 위해 2008년도 실효성 검증을 위한 실증연구 과제를 추진하였으며, 본 논문에서는 그 결과를 바탕으로 스마트계량시스템 보급에 따른 잠재적 이득과 캘리포니아 테스트를 통한 가치평가 결과를 제시하였다.
일반적으로 변압기의 고장진단을 위해 IEC 코드법이 사용되지만, 이 방법은 가스비율이 규정된 범위 내에 존재하지 않거나 경계조건에 있는 경우 숙련된 진단 전문가에게 의뢰하지 않고는 정확한 고장의 원인을 판정하는데 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 SOM을 이용한 전력용 변압기의 고장진단 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 훈련 데이터의 경쟁학습을 통하여 자기 구성 맵을 구축한 후, 실증 데이터를 구축된 맵에 적용하여 고장의 진단이 이루어진다. 또한 클러스터링 기법에 의해 구축된 정상/고장모델과 정상 데이터를 비교함으로써 고장의 추이 및 열화정도를 분석한다. 제안된 방법의 유용성을 보이기 위한 실험결과에서 기존의 방법들에 비해 향상된 진단결과를 보임을 확인할 수 있었다.
주택유형의 변화와 친환경 주거에 대한 관심이 높아지면서 친환경계획요소의 정량적 검증에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 초고층 복합주거의 경우 친환경계획요소에 대한 정리와 실제 거주자들을 대상으로 한 만족도에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구는 초고층 친환경계획요소를 단지, 건물내부, 설비 및 유지관리로 구분하여 실제 거주자를 대상으로 중요도와 만족도를 평가하였다. 또한 거주만족도(만족도, 충성도, 선호도)와 친환경계획요소의 영향 관계를 PLS 구조방정식을 통해 실증 분석하였다. 연구결과를 요약하면 첫째, 단지 친환경 계획요소의 개선은 만족도를 충족시켜 실제 거주자의 충성도에 영향을 미치는 것으로 나타났다, 둘째, 건물내부의 친환경 계획요소의 증가는 실제 거주자의 만족도와 선호도를 모두 충족시켜 충성도에 영향을 미친다. 셋째, 설비/유지관리의 친환경 계획요소는 실제 주민의 선호요인으로 도출되었으나 만족도에 대한 가설은 유의하지 않은 것으로 나타났다.
화학 및 전력 산업 관련 에너지 및 환경 현안에 대응하기 위한 다양한 기술이 개발 및 실증화 단계에 있으며, 특히 아민을 이용한 이산화탄소($CO_2$) 분리 공정은 $CO_2$ 포집 및 격리(CCS; carbon capture and sequestration) 설비의 대표적인 핵심 기술이다. 본 연구에서는 상용화 중인 아민 기반 $CO_2$ 분리 공정 분석 및 검토를 통하여 주요 위험 요소를 규명하고 안전성 향상을 위한 전략을 제시한다. 대상 공정에 대한 위험성 평가를 하기 위해 HAZOP 기법을 이용하였으며, 위험 등급 표(Risk matrix)을 이용하여 규명된 위험 요소들의 상대적 순위를 평가함으로써 주요 위험 요소를 완화시키거나 제거할 수 있는 설비 및 운전 상의 전략을 제시한다. 위험성 평가 결과로 운전자의 오작동, 부식에 의한 파열, 배관 및 펌프의 고장 등이 주요 위험 요소로 규명 되었고, 완화 전략으로 누출/화재/폭발에 대한 시나리오 규명, 운전자의 관리 및 교육, PSV 등 안전 밸브 설치 등 장치 변경 및 유지 보수 계획 등을 제시하였다.
우리나라 주가변화(株價變化)의 절반 이상이 거시경제변수(巨視經濟變數)의 움직임에 의하여 설명되며, 특히 국제수지(國際收支) 및 산업생산(産業生産)의 움직임이 주가변화에 큰 영향을 미치는 것으로 나타나고 있다. 다른 한편으로는 주식시장(株式市場)이 상대적으로 안정적이었던 1985년까지의 기간중에는 주가변화(株價變化)가 설비투자의 움직임을 잘 설명하고 있음이 발견되었다. 반면에 주식시장이 규모면에서 크게 확대되고 주가(株價)의 변동폭이 컸던 1986년 이후의 기간중에는 설비투자(設備投資)와 주가변화(株價變化)간의 연계성이 거의 없는 것으로 나타나고 있다. 이러한 주가(株價)와 실물경제(實物經濟) 사이의 관계가 주는 정책적(政策的) 시사점(示唆點)은 단기적이고 직접적인 시장개입(市場介入)을 통한 주식시장 부양정책은 한계가 있으며 보다 근본적으로는 실물경제의 안정과 착실한 성장기조의 회복만이 증시안정(證市安定)에 기여할 수 있다는 것이다. 아울러 주식시장(株式市場)이 기업의 투자재원 조달창구로서의 역할을 효율적으로 수행하기 위해서는 주식시장의 안정(安定)이 선행되어야 한다는 것이다.
The purpose of this study is to investigate the field Operation Characteristics of a sea water heat source cascade heat pump system and system applicable to Building. Cascade heat pump system is composed R410A compressor, R134a compressor, EEV, cascade heat exchanger, Plate heat exchanger etc. Building area is $890m^2$ and has five floors above ground. R410A is used for a low-stage working fluid while R134a is for a high-stage. The system could runs at dual mode. One is mode of general R410A refrigeration cycle in summer and the other is cascade cycle. In order to gain a high temperature supply water in winter season, the system is designed to perform a cascade cycle. The filed test results show that the sea water heat source heat pump system exhibits a COP of about 5.5 in cooling mode along with a heating COP of about 4.0 in 1-stage heating mode. Cascade 2-stage heat pump system is enough to supply $60^{\circ}C$ water and heating COP is about 3.0
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[게시일 2004년 10월 1일]
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