• 대한기계학회논문집B
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• 제31권7호
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• pp.581-587
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• 2007

At present time, LNG demand of the world is increasing and the piping line for NG transportation has been already installed in Korea. The air fm vaporizer is, however, required because of the transportation for remotely local areas. This paper numerically investigates on the heat transfer characteristics of relevant geometric variations of air-fin vaporizer which is heated by air not by sea water. This vaporizer must be designed in consideration of both efficiency and economics because air is relatively a little heat source. In this study, the pipe and the longitudinal fins are fundamental geometric considerations. Main parameters of geometry are the number, the thickness, and the length of the fins. Finally, the results of heat transfer effects are investigated with the characteristics of each parameter variation.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.192-198
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• 2015

Fault Tree Analysis to predict the lifetime in the design process of LNG compressor is considered. Fault Trees for P & ID of the compressor are created. Individual components that comprise the compressor are configured with the basic event. The failure rates in the PDS and OREDA are applied. As results, the system failure rate and the reliability over time are obtained. Further, the power transmission and the shaft seal system is confirmed to confidentially importantly contribute to the overall lifetime of the system. These techniques will help to improve the reliability of design of large scale machinery such as a plant.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.361-361
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• 2011

하나로 냉중성자원(CNS: Cold Neutron Source)은 원자로 수조내 반사체 탱크에 위치한 수직 조사공에 설치되어 하나로 노심에서 발생하는 열중성자를 감속재인 액체 수소층을 통과시켜 냉중성자를 생산한다. 생성된 냉중성자는 유도관을 통하여 냉중성자 산란장치에 공급되어 이용 연구에 활용된다. 감속재로 사용되는 수소는 헬륨냉동계통의 운전에 따라 수소가 수조내기기 집합체(IPA: In Pool Assembly) 내로 이동되어 액화되어지므로, 극저온의 헬륨가스의 흐름이 중요하다. 헬륨냉동기에 의해 만들어진 극저온인 헬륨은 IPA 내의 수소와 열교환을 하기 위해서 배관을 통해 이동되며, 열손실없이 전달하기 위하여 헬륨 배관은 진공층이 형성된 이중배관으로 설계되어 있다. 헬륨 이중배관은 공급 및 회수 배관으로 구성되어 있으며, 헬륨 배관의 외관에 진공층을 20개의 구간으로 나누어 제작 및 설치되었으며, 각각의 진공도를 유지하고 있다. 이 논문에서는 하나로 냉중성자원 헬륨 이중배관의 특성과 헬륨냉동계통의 운전 및 정지시 온도 변화에 따른 이중배관 진공도의 변화를 분석하였다.

• 설비공학논문집
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• 제3권3호
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• pp.153-160
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• 1991

Heat transfer characteristics of a direct contact heat exchanger utilizing sieve trays and spray nozzles for steam condensation for the purpose of combining with a LNG evaporator have been investigated with various cooling water flow rates and different vacuum pressures within the heat exchanger for the purpose of steam condensation. Temperature profiles and the volumetric overall heat transfer coefficients in a direct contact heat exchanger have been obtained for comparisons. The results show that the temperature differences between cooling water and steam along the direct contact heat exchanger height are rapidly decreasing and the volumetric overall heat transfer coefficients of the exchanger improves greatly as the inside vacuum pressure increases. The values of the overall heat transfer coefficients at P=-680mmHg have been increased significantly compared with at atmospheric pressure. At given pressure conditions, it is found that the values of average volumetric overall heat transfer coefficients for the sieve tray are found to be approximately 10% higher than those of the spray nozzle.

• 한국가스학회지
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• 제11권3호
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• pp.19-25
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• 2007

본 연구는 전열온수식 LPG 기화기에서의 열전달 현상을 실험적인 방법에 근거하여 분석하였다. 전기가 열식 온수 수조로부터 공급되는 열량은 처음에 액화석유가스(LPG)의 온도를 높이는 현열에 사용되고, 이후 기체가스(PG) 상태로 만들기 위한 잠열공급 및 기화된 가스의 온도 상승에 사용된다. 코일내부에서 기-액이 공존하는 two-phase flow가 형성되는 영역은 그 지역에서의 온도의 주기적인 파동현상을 통하여 확인될 수 있었으며, 이 영역 이후부터는 기상상태로 현열 효과만이 존재함을 알 수 있었다. 기화기의 열전달 능력은 총괄열용량으로 정의하였으며, 총괄열용량과 온수의 온도 및 가스유량에 따른 상관관계를 구하였다. 본 연구의 실험적 결과를 이용하면 전열온수식 LPG기화기의 열전달 특성 해석을 용이하게 수행할 수 있기 때문에, 향후 기화기 설계에 유용하게 적용할 수 있을 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제23권6호
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• pp.61-66
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• 2019

액화석유가스는 배관을 통해 공급되는 도시가스와 달리 용기 또는 소형저장탱크와 같이 독립된 저장방식이 사용되며 이러한 사용특성에 의해 사고 발생률이 높다. LP가스 사고가 주로 발생하는 주택 및 업소는 인구밀집도가 높기 때문에 사고 발생 시 대규모 인명피해로 이어질 수 있는 우려가 있다. 이로 인해 액화석유가스는 타 가스에 비해 인명피해율이 높아 안전관리 강화에 대한 필요성이 꾸준히 제기되어왔다. 이에 따라 1996년 한국가스안전공사에서는 LP가스 누출시험을 진행한 바 있다. 본 연구는 1996년 실험을 바탕으로 외기온도, 배관 상태 등의 추가 조건을 설정하여 LP가스 용기의 가스 누출량 측정실험을 진행하였다. 이를 통해 LP가스 누출의 여러 시나리오에 대한 누출경향을 확인하였다. 가스누출에 있어서 조정기 등 감압에 영향을 줄 수 있는 용품이 연결되지 않은 누출의 경우 외기 온도에 의해 누출량의 변화가 크게 나타나고, 조정기와 같은 용품이 체결될 경우 출구압에 의한 영향이 큰 것으로 나타났다. 본 실험의 결과를 통해 추후 발생할 수 있는 LP가스 누출 사고에 대한 누출량 판단에 기초자료로 활용되어 가스안전관리 방안에 효과가 있기를 기대한다.

• 청정기술
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• 제20권1호
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• pp.1-6
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• 2014

화석연료로부터 에너지를 얻을 때, 연소반응에 의해 이산화탄소가 생성되어 진다. 이렇게 이산화탄소의 배출이 늘어나게 되면 지구온난화 문제가 더욱 심각해지게 된다. 따라서 이를 방지하기 위한 이산화탄소 포집 및 저장기술(carbon capture and storage, CCS) 개발이 요구되고 있다. 하지만 액화 이산화탄소를 수송 시 여러 문제로 인해 지속적으로 BOG (boil-off gas)가 발생하게 된다. 본 연구에서는 $40m^3$저장 탱크 2대에 액화 이산화탄소를 주입하여 압력변화 및 외부열과 선적, 하역 시 발생하는 BOG의 양과 조성을 30일 간 측정하였다. 측정한 결과 16,040 kg의 BOG가 발생하였으며, 조성은 $CO_2$ 99.95%, $N_2$ 0.05%인 것을 알 수 있었다. 또한 상용성 모사기인 PRO/II with PROVISION 9.2를 이용하여 발생한 BOG를 증기 재압축 냉동사이클을 통해 재액화 하는 전산모사를 수행하였다. 그 결과 냉동사이클의 총 순환유량은 42.07 kg/h, 응축기 설비의 소모량은 48.85 kg/h가 나오는 것을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.651-659
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• 2016

Korea Institute of Machinery & Materials (KIMM) has developed a high efficient Stirling cryocooler with moving magnet linear compressor for precooling hydrogen liquefier and cooling high temperature superconductor (HTS) devices, such as superconductor cable and superconductor fault current limiters. Hydrogen liquefier and HTS electric devices require cryocooler with cooling capacity of hundred watts to kilowatts at 77 K. The compressor in the Stirling cryocooler uses opposed moving magnet linear motors to drive opposed pistons. High efficient Stirling cryocooler is designed by SAGE-software, manufactured and tested systematically. A cooling capacity of 1 kW at 77 K with an electric input power of 9.6 kW has been analyzed. But prototype test results of the Stirling cryocooler have the cooling capacity of 0.65 kW at 76.8 K with an electric input power of 8.1 kW. And then, 21.5% Carnot COP (Coefficient of performance) of the prototype Stirling cryocooler is achieved. The comparison analysis between SAGE-model and experimental results has shown the direction for further design optimization of the Stirling cryocooler.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.431-440
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• 2016

Electric or hydrogen energy source is expected to solve a various issues including energy security and exhaust pollution. However, it is required a lot of time and a variety of development to apply for commercialization. Therefore, it is needed to translation fuels between the future and the present. DME (Dimethyl Ether) can play a reduce exhaust emission from medium- to heavy-duty engines that are mostly used in commercial sector. It have applied to the DME fuel as a various alternative fuel including power generation in many countries. Especially, it is necessary to secure the energy of energy-poor areas that are widely distributed around the world. And Korea also has the energy-poor areas due to geographical characteristics. These areas has been covered by their own energy through some small diesel generators, diesel boiler etc. If DME fuels are supplied in new demand such as rural sector with energy poor area, DME fuel will be available in the wider sector. In this study, it investigated performance and emission characteristics of agricultural generator and air heater using DME fuel. So the existing equipment of generator and air heater was modified to apply DME fuel. And combustion characteristics and properties of exhaust gas according to the contents of the DME fuel were evaluated. DME fuel showed a potential application in agricultural generator and air heater.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권10호
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• pp.1172-1177
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• 2004

The emission control of automobile has been intensified as a part of the countermeasure to decrease air pollution in the world. As the cars with an alternative fuel starts to get into the spotlight, the cars with low emission has been introduced and exhaust gas regulation forced in this country. These days, LPG vehicles, which infrastructure of fuel was already built up, and CNG vehicles are recognized for alternative fuel cars in this country. In this study, the constant volume combustion chamber was manufactured and used for experiments to obtain the combustion characteristics of propane mixture. The combustion characteristics was analyzed, with the change of supply conditions of propane fuel. Inside the combustion chamber, the maximum temperature increase with the initial pressure is going up. The burning velocity also seems to have the same characteristic as the temperature. However, the heat flux do not change much according to the theoretical correct mixture but it changes with the various initial temperature of the combustion chamber.