• 제목/요약/키워드: 에너지 정의

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The Effect of Nb2O5 on Cu-Nb-CeO2 Catalysts for Water Gas Shift Reaction of Compact Reformer (컴팩트 개질기용 수성가스전이 반응을 위한 Cu-CeO2 촉매에 대한 Nb2O5의 영향)

  • JEONG, CHANG-HOON;KIM, TAE-GWANG;BYON, HUI-JU;KIM, JU-HWAN;BAE, EUN-TAEK;SHEN, KAILIN;JEON, KYUNG-WON;JEONG, DAE-WOON
    • Journal of Hydrogen and New Energy
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    • 제31권1호
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    • pp.57-64
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    • 2020
  • The water-gas shift reaction for the compact reformer was carried out at a gas hourly space velocity of 72,152 h-1 over the Cu-Nb-CeO2 catalysts prepared by co-precipitation method. In order to investigate the effect of Nb2O5 promotion over a Cu-CeO2 catalyst, the Nb2O5 loading amount was systematically changed from 0 to 5 wt.%. Among the prepared catalysts, the Cu-Nb-CeO2 (1%) catalyst showed the highest catalytic activity (CO conversion=61% at 400℃) as well as 100% CO2 selectivity. The high activity and stability of Cu-Nb-CeO2 (1%) catalyst are correlated to high Brunauer-Emmett-Teller surface area, small metallic Cu crystallite size, and enhanced redox property.

Thermal Degradation Behavior of Biomass Depending on Torrefaction Temperatures and Heating Rates (반탄화 온도와 승온속도에 의한 바이오매스 열분해 거동)

  • Gong, Sung-Ho;Ahn, Byoung-Jun;Lee, Soo-Min;Lee, Jae-Jung;Lee, Young-Kyu;Lee, Jae-Won
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제44권5호
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    • pp.685-694
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    • 2016
  • In this study, the thermal degradation behavior of biomass during torrefaction was studied by thermogravimetric and byproduct gas analysis. Torrefaction temperature, time, and heating rate were $220{\sim}300^{\circ}C$, 110 min, and $10{\sim}30^{\circ}C/min$, respectively. The degradation rate of yellow poplar was 8.01~8.81% at $220^{\circ}C$ and 71.86~77.38% at $300^{\circ}C$ depending on heating rate. The degradation rate significantly increased at temperature over $240^{\circ}C$. On the other hand, degradation rate of larch was relatively low as 49.58~54.15% at $300^{\circ}C$. The activation energy of yellow poplar was 87.32~91.24 kJ/mol; these values did not significantly change with heating rate. The activation energy of larch was 83.85~91.60 kJ/mol. The major components of the gas generated during torrefaction were derived from hemicellulose. The component types and concentrations increased with torrefaction severity. High concentrations of furfural and acetic acid were detected during torrefaction of yellow poplar.

Development of Micro Thermal Image Acquisition System (마이크로 열화상 계측 시스템의 IOT 모듈화 개발)

  • Lee, Jun-Yeob;Oh, Jong-woo;Lee, DongHoon
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.169-169
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    • 2017
  • 스마트 돈사 내의 열환경 분석에 필수적으로 고려되어야 인자는 가축의 복사 에너지 변화로 볼 수 있다. 열환경 제어의 대상이기도 하지만 회귀적으로 열환경 변화의 인자이기도 하다. 이러한 가축의 복사 에너지 분석을 위하여 시설 내에 용이하게 배포가 가능한 열화상 계측 시스템을 개발하였다. 초소형 마이크로 열화상 계측 시스템에 부가적으로 IOT(Internet of Thing) 기반 기술을 이용한 모듈화 개발을 병행하였다. 열화상 계측 센서로 LWIR(Longwave infrared)영역에 해당하는 $8{\mu}m{\sim}4{\mu}m$의 영역에서 $0.05^{\circ}C$의 분해능을 보이는 $Lepton^{TM}$ (500-0690-00, FLIR, Goleta, CA)모델을 사용하였다. SPI(Serial Peripheral Interface) 속도 2 Mhz로 마이크로프로세서(NanoPi NEO Air, FrendlyArm, CA, USA)와 고속 통신을 수행하여 9 Hz의 계측이 가능하다. 열화상 센서와 마이컴으로 구성되는 단위 계측 시스템의 통신 기능 확장을 위하여 다음과 같이 세 단계의 정보 전달 시나리오를 설계하였다. 1) 단독적으로 열화상을 계측 하고 내장된 메모리에 저장하는 형식 2) 인접한 사용자 인터페이스에서 1번 단독 모듈에 접속하여 열화상을 실시간으로 전송하여 화면에 도시하는 형식 3) 2번 사용자 도시모듈과 병행적으로 Local WI-FI 통신을 이용한 모바일 기기에 화면을 도시하는 형식. 이와 같은 계층적이며 모듈화된 계측 시스템을 구성하기 위해서 1번 모듈에 공개 소프트웨어인 Hostapd 2.5(http://w1.fi/hostapd)버전을 설치하였다. 외부 인터넷 환경이 없는 상황에 1번 모듈 단독으로 AP(Access Point) 기능을 제공하여 지근 거리에 있는 2번 모듈과 3번 모바일 기기의 접속을 관리할 수 있다. 2번 모듈의 경우 화면 다수의 1번 모듈에 접속을 교차적으로 수행하는 방식과 2번 모듈 자체가 AP가 되어 1번 모듈의 접속을 허용하는 형태로 구성되어 있다. 계측 시스템의 계측 매트릭스 구성에 따라 선택적으로 결정할 수 있다. 1번 2번 모듈 공통적으로 TCP/IP Listener와 Client 서비스를 병렬적으로 수행할 수 있도록 개발을 하였다. 3번 모바일 기기에서 사용자 인터페이스 구현을 위하여 범용 Android 기반 GUI 프로그램과 Socket 통신을 연동시켰다. 1개의 열화상 Frame의 전송량은 9,600 Byte ($=80{\times}60{\times}2Byte$) 로 WI-FI 통신 전송 시 2회 ~ 6회 정도 내외로 가변적인 통신 수행 횟수를 나타내었다. 센서 계측 시스템과 정보 전송 시스템을 병렬적으로 구성한 모듈화 된 계측시스템의 전 요소에서 센서에서 제공하는 최대 계측 주기인 9 Hz 구현이 일반적으로 가능하였다. 이를 이용한 추후 연구를 통해 가축 객체의 열복사 정보와 돈사 내 열환경 간의 역학성을 연구할 것이다.

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An evaluation of wall functions for RANS computation of turbulent flows (난류 흐름의 RANS 수치모의를 위한 벽함수 성능 평가)

  • Yoo, Donggeun;Paik, Joongcheol
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • 제53권1호
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    • pp.1-13
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    • 2020
  • The most common approach for computing engineering flow problems at high Reynolds number is still the Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) computations based on turbulence models with wall functions. The recently developed generalized wall functions blending between the wall-limiting viscous and the outer logarithmic relations ensure a smooth transition of flow quantities across two regions. The performances and convergence properties of widely used turbulence models with wall functions that are applicable for turbulence kinetic energy (TKE), turbulent and specific dissipation rates, and eddy viscosity are presented through a series of near wall flow simulations. The present results show that RNG k-𝜖 model should be carefully applied with small tolerance to get the stable solution when the first grid lies in the buffer layer. The standard k-𝜖 and RNG k-𝜖 models are not sensitive to the selection of wall functions for both TKE and eddy viscosity, while the k-ω SST model should be applied together with kL-wall function for TKE and nutUB-wall functions for eddy viscosity to ensure accurate and stable boundary conditions. The applications to a backward-facing step flow at Re=155,000 reveal that the reattachment length is reasonably well predicted on appropriately refined mesh by all turbulence models, except the standard k-𝜖 model which about 13% underestimates the reattachment length regardless of the grid refinement.

Behavior of Concrete Columns Confined by Carbon Fiber Sheets under a Constant Axial Force with Reversed Cyclic Lateral Loading (일정축력하의 탄소섬유쉬트 보강기둥의 횡가력시 거동특성에 관한 실험연구)

  • Chun, Sung-Chul;Park, Hyung-Chul;Ahn, Jae-Hyen;Park, Chil-Lim
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • 제11권2호
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    • pp.147-156
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    • 1999
  • An investigation was conducted into the flexural behavior of earthquake damaged reinforced concrete columns repaired with carbon fiber sheets. Six column specimens were tested to failure under reversed cyclic loading. Two columns were specimens for control with no sheets and tested. These columns were repaired with carbon fiber sheets and retested to evaluate the effect of the confinement of the carbon fiber on the damaged column. Another two columns were repaired and tested with no pre-cyclic loading. The test specimens were designed to model single bent under a constant axial force with reversed cyclic lateral loading. Carbon fiber sheets were used to repair damaged concrete columns in the critically stressed areas near the column footing joint and the physical, mechanical properties of carbon fiber sheets are described. The performance of repaired columns in terms of their hysteretic response is evaluated and compared to those of the original columns. The results indicate that the repaire technique with carbon fiber sheets is highly effective. Both flexural strength and displacement ductility of repaired columns were higher than those of the original columns.

Spectral Properties of the Sound From the Mechanical Valve Employed in an Implantable Biventricular Assist Device (이식형 양심실 보조 장치에 사용된 기계식 판막의 음향 스펙트럼 특성)

  • 최민주;이서우;이혁수;민병구
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • 제22권5호
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    • pp.439-448
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    • 2001
  • This paper considers the acoustical characteristics of the closing click sounds of the mechanical valves employed in an implantable biventricular assist device (BYAD) and their re1evance to the Physical states of the valved. Bj rk Shiley Convexo Concave tilting disk valve was chosen for the study and acoustic measurement was made for the BYAD operated in a mock circulatory system as well as implanted in an animal (sheep). In the BYAD operated in the mock circulatory system. three different states of the valve were examined, ie. normal. mechanically damaged. pseudo-thrombus attached. Microphone measurement for the BVAD implanted in the animal was carried out for five days at a regular time interval from one day after implantation. Characteristic spectrum of the sound from the valve was estimated using Multiple Signal Classification (MUSIC) in which the optimal order was determined according to Bayesian Information Criterion (BIC) . It was observed that the mechanical damage of the valve resulted in changes of the structure of the acoustic spectrum. In contrast. the thrombus formed on the valve did not change much the basic structure of the spectrum but brought about altering the spectral Peak frequencies and energies. Maximum spectral Peak (MSP) with the greatest energy was seen at 2 kHz for the normal valve and it was shifted to 3 kHz for the calve attaching the Pseudo-thrombus. Unlike the normal valve, strong spectral Peak appeared around 7 kHz in the sound from the valve mechanically damaged. In the case of the BYAD implanted in the animal. as the thrombus grew, acoustic energy was reduced relatively more in the low frequency components (〈 2 kHz) and the frequencies of the 1st, 2nd and 3rd MSP were increased little. The thrombus formation would result in reduction in both the variability of the 1st, 2nd and 3rd MSP and the value of the BIC optimal order.

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On-Line 지필 수축 측정 기법

  • 김순배;곽동수
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 한국펄프종이공학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.54-54
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    • 2001
  • 지필의 수축 현상은 섬유의 특성, Forming 공정에서 섬유배향Drying, 온도조건, Size P Press Y- Coating 공정 에서 Rewetting, 공정 중의 Tension, Draw등에 의 해 영 향을 받게 된다. 특히 Drying 공정에서는 지필 수분이 증발하면서 섬유의 자체 수축 및 섬유결합 부의 Micro compression이 발생하게 된다. 그리고 Draw, Canvas Tension, Cylinder 온도둥과 같은 공정 조건의 변동에 따라 지필 수축률의 차이가 발생하며 제품의 M MD/CD의 강도적 특성 및 칫수안정성 컬등의 품질과 상관성을 갖는다. 일반적으로 제 품의 신축률을 측정하는 일반적인 방법은 Reel 샘플을 일정시간 침수하여 종이 내부의 응력을 제거한 후 전후의 치수 차이를 비교하는 것이다. 그러나 이 방법을 통해서는 실 질적으로 Dryer 내부의 어느 단계에서 어느 정도의 수축이 발생하는지를 판단할 수는 없다. 본 연구는 Dryer에서 Reel 까지의 종이 수축 변화를 On - Line상에서 직접 측정한 적 용 사례와 공정 조건에 따른 지필 수축의 변화를 측정한 결과에 대한 것이다. 여기서 사용된 On-Line 지필 수축기는 직진성의 레이저를 이동식 지지대에 설치하여 전/후측 의 지필과 Cy linder 양끝의 거리 차이를 측정하여 지필의 폭을 계산할 수 있도록 자체 개발하였다. 이 설비를 이용하여 Dryer 내부에서 지필 수축이 급격이 일어나는 C Cylinder 군을 찾아 스팀압력과 Bel Run의 진공도, Canvas Tension, Draw 공정조건을 조정하였고 결과적으로 제품의 신축률 개선 효과를 가져올 수 있었다. 본 연구에서 개발한 On-Line 지필 수축 측정 기법은 종이 칫수 안정성과 관련하여 향후 공정 최적화 작업의 진단 도구로서 적극적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.었다. 특히 지분의 경우, 참여한 회사의 지분관련 complain이 약 80% 정도 감소하는 결과를 나타 내었다. 또한 백상지의 경우 ink jet 프린터에 많이 사용됨으로 ink jet 프린터의 인쇄 적성을 image analyzer로 측정한 결과 산화전분 보다 향상된 결과를 나타내었다. 있다 고 사료되었다.칼비터에 의한 고해나 큰 물성적으로 큰 차이를 보이지는 않고 있 었다. 단지 섬유의 차이가 고해방식의 차이보다 월등히 크다는 사실을 보이고 있다 이러한 점은 섬유장의 길이에서도 볼 수 있다. 칼비터가 섬유를 절단하기만 하고 닥방망이 고해가 섬유장의 변화를 일으키지 않는다면 틀림없이 평균 섬유장의 차이가 생길것이다.의 여수도가 7 70% 이상 개선되는 것으로 나타났다.측정하였다. 또한 카르복실기 정량과 종이의 pH 측정 및 X -ray Diffractometer를 이용하여 결정화도를 측정하였다. 본 연구의 결과, 시간의 경과에 따라서 탄소의 결합에너지는 분포가 C-H에서 COO-, 또는 C=O로 달라짐으로써 종 이가 산화되고 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 이 결합에너지 분포의 변화가 펄프의 종류 에 따라서 다르게 이동함으로써 제조된 시트의 표면 산화반응이 서로 다르게 일어나고 있음 을 알 수 있었으며, 이는 사용한 펄프의 화학 조성분의 차이에 기인한 것이라 사료된다.>NW 단열군이 연구지역 내에서 지하수 유동성이 가장 높은 단열군으로 추정된다. 이러한 사실은 3개 시추공을 대상으로 실시한 시추공 내 물리검층과 정압주입시험에서도 확인된다.. It was resulted from increase of weight of single cocoon. "Manta"2.5ppm produced 22.2kg of cocoon. It is equal to 9% increase in index, as compared to that of control.

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Heat Transfer Enhancement by Fins in a Latent Heat Storage System Using Phase Change Material (상변화물질을 이용한 축열시스템에서 핀에 의한 열전달 촉진 연구)

  • 한승구;한귀영
    • Journal of Energy Engineering
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    • 제5권2호
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    • pp.115-122
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    • 1996
  • Heat transfer characteristics of low temperature latent heat storage systems have been examined for the circular finned and unfinned tubes using Na$_2$B$_4$O$\_$7/10H$_2$O as a phase change material. In order to reduce the supercooling of PCM, 3 wt% of Na$_2$B$_4$O$\_$7/10H$_2$O was added as the nucleating agent and 2.2 wt% of acrylic acid sodium sulfate was used as the thickener. The heat storage vessel has dimension of 530 mm height, 74 mm 1.D. and inner heat transfer tube is 480 mm height and 13.5 mm O.D. Water was employed as the heat transfer fluid. During the heat recovery experiment, the heat recovery rate was affected by the flow rates and inlet temperature of heat transfer fluid. The enhancement of heat transfer by fins over the unfinned tube system was found to be negligible in the thin finned tube systems, whereas the heat transfer coefficient in the thick finned tube system is approximately 60% higher than that in the unfinned lobe system. The experimentally determined heat transfer coefficient for the unfinned tube and thick finned tube systems are 150-260 W/㎡$^{\circ}C$ and 230-530 W/㎡$^{\circ}C$, respectively. The fin efficiency based on the heat transfer coefficient and area increased by fins was found to be 0.05 and 0.26 for the thin and the thick finned tube systems.

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Viscosity of Coal Slags under Gasification Conditions (가스화 조건에서 탄종에 따른 석탄 슬래그 점도 거동)

  • 문인식;조철범;오명숙
    • Journal of Energy Engineering
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    • 제11권2호
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    • pp.149-159
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    • 2002
  • In the entrained flow gasifiers, the slag viscosity is an important parameter determining the operation conditions. The slag viscosities of 9 coals, which were selected and tested as possible gasification feedstock in Korea, were measured in a high temperature slag viscometer under gasification conditions. The type and size of crystalline phases that were known to affect the slag viscosity behavior were also determined. The slag samples were obtained from the IEA dry-feed gasifier. The slags of Alaska Usibelli, Curragh, Kideco, Adaro, Denisovsky, Baiduri and Drayton coals showed the behavior of crystalline slags, while those of Datong and Cypurus glassy slags. When a recommended minimum operating temperature was arbitrarily defined as $T_{1000}$poise/+$50^{\circ}C$ for glassy slags and $T_{cv}$ +$50^{\circ}C$ for crystalline slags, the Drayton slag required the lowest temperature, while Denisovsky slag required the highest. All the slags contained C $r_2$ $O_3$ from the refractory. The crystalline slags with $T_{cv}$ at around 132$0^{\circ}C$ contained large anorthites as the major crystalline phase that would have caused the rapid inrease in viscosity. Denisovsky slag contained many pores which were formed by $O_2$ from F $e_{x}$O reduction..

The Effects of Calcium-type Catalysts on the Pyrolysis Reaction of Raw Material Resin for Producing from Waste Vinyl to Fuel-oil (폐 농업용 비닐 수지에서 연료유 생성을 위한 원료 수지의 열분해반응에서 칼슘계 촉매의 영향)

  • Bak, Young-Cheol;Choi, Joo-Hong;Cho, Tae-Ho
    • Journal of Energy Engineering
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    • 제17권1호
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    • pp.8-14
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    • 2008
  • The effects of calcium type catalysts addition on the thermal decomposition of low density polyethylene (LDPE) and ethylene vinyl acetate (EVA) resin have been studied in a thermal analyze. (TGA, DSC) and a small batch reactor. The calcium type catalysts tested were calcinated dolomite, lime, and calcinated oyster shell. As the results of TGA experiments, pyrolysis starting temperature for LDPE varied in the range of $330{\sim}360^{\circ}C$ according to heating rate, but EVA resin had the 1st pyrolysis temperature range of $300{\sim}400^{\circ}C$ and the 2nd pyrolysis temperature range of $425{\sim}525^{\circ}C$. The calcinated dolomite enhanced the pyrolysis rate in LDPE pyrolysis reaction, while the calcium type catalysts reduced the pyrolysis rate in EVA pyrolysis reaction. In the DSC experiments, addition of calcium type catalysts reduced the melting point, but did not affect to the heat of fusin. Calcinated dolomite reduced 20% of the heat of pyrolysis reaction. In the batch system experiments, the mixing of calcinated dolomite and lime enhanced the yield of fuel oil, but did not affect to the distribution of carbon numbers.