• 설비공학논문집
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• 제26권11호
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• pp.497-503
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• 2014

The performances of refrigeration truck systems using R404A and R134a were investigated by experimental testing, and compared. The optimal COPs of the R404A and R134a systems were 2.96 and 3.42, when the refrigerant charge amount was 1.3 kg and 1.4 kg, respectively. When the indoor side air temperature increased from $5^{\circ}C$ to $9^{\circ}C$, the total exergy destruction rate of the R404A system was on average 39.1% higher than that of the R134a system. In addition, the exergy efficiency of the R404A system was 12.9% higher than that of R134a system, for various indoor air temperatures. When the outdoor side air temperature increased from $25^{\circ}C$ to $35^{\circ}C$, the total exergy destruction rate of the R404A and R134a systems decreased by 18.9% and 19.5%, respectively. In addition, the exergy efficiency of the R404A and R134a systems increased by 25.2% and 30.7%, respectively. As the compressor rotating speed increased, the COP of the R404A and R134a systems decreased by 23.6% and 18.4%. The total exergy destruction rate and exergy efficiency of the R404A system were 27.2% and 15.7% higher than those of R134a system, respectively. Compared to the R404A system, the R134a system showed a higher COP and a lower exergy destruction rate; thus it can be concluded that the R134a system has the better performance.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권4호
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• pp.283-290
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• 2020

액화 수소 운반선에서 증발가스의 발생은 불가피하며, 화물탱크 내부의 압력 문제를 피하기 위해 적절한 조치가 필요하다. 이 증발 가스는 선박의 추진연료로 사용 될 수 있으며, 추진에 사용되고 남은 나머지 부분은 재액화 또는 연소시키는 등 효과적으로 관리해야 한다. 본 연구에서는 수소 추진 시스템을 갖춘 160,000㎥ 액화 수소 운반선에 최적화된 증발 가스 재액화 시스템을 제안한다. 이 시스템은 수소 압축 및 헬륨 냉매 섹션으로 구성되고, 화물탱크로부터 배출되는 증발가스의 냉열을 효과적으로 활용하여 효율을 증가시켰다. 본 연구에서는 공급 온도 -220℃인 수소 증발가스가 재액화 시스템에 들어가는 상태에서 증발가스의 재액화 비율에 따른 엑서지 효율 및 에너지 소모율 (SEC, Specific Energy Consumption) 분석을 통해 시스템을 평가하였다. 그 결과 재액화 비율 20%에서 4.11kWh/kgLH₂의 SEC와 60.1%의 엑서지 효율을 보여 주었다. 아울러, 수소 압축압력, 수소 팽창기의 입구온도, 공급 증발가스 온도변화에 따른 영향을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권2호
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• pp.200-208
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• 2021

액체 상태의 수소는 기체 상태의 수소에 비해 수송이 용이하고 에너지 밀도가 높으며 폭발 위험성이 낮다. 하지만 수소 액화 공정은 냉각 사이클에 많은 양의 에너지가 소모된다. 반면에 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)는 재기화 과정에서 다량의 냉열이 버려진다. 따라서 LNG 냉열을 회수하여 수소 냉각에 활용한다면 공정 효율을 높일 수 있다. 또한, 천연가스 개질을 통한 수소 생산은 가장 경제성 있는 방법으로 평가받고 있으며, 이러한 측면에서 LNG를 수소 생산의 원료로 사용할 수 있다. 본 연구에서는 LNG를 원료 및 냉열원으로 사용하여 수소를 생산 및 액화시키는 공정을 개발하고 열역학적 관점에서 공정을 평가하였다. 공정 개발을 위해 기존의 탄화 수소 혼합 냉매와 헬륨-네온 냉매를 이용한 수소 액화 공정을 비교 공정으로 선정하였다. 이후 LNG를 원료 및 수소 예냉의 냉열원으로 사용하는 새로운 공정을 설계하여 에너지 소모량 및 엑서지 효율 측면에서 기존 공정과 비교, 분석하였다. 제안된 공정은 기존 공정 대비 약 17.9%의 에너지 절감 및 11.2%의 엑서지 효율이 향상된 결과를 나타내었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2018년도 공동국제학술발표회
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• pp.17-17
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• 2018

• 기계저널
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• 제23권5호
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• pp.335-343
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• 1983

새로운 방법에 의한 열역학의 기본법칙의 공식화과정 및 검증, 실제문제의 적용실례로 부터 다 음과 같은 제안을 할 수 있다. (1) 열역학의 기본법칙의 공식화에 있어서 재래방법의 사용도 좋으나 이해와 적용가능성의 측 방법에서 좀더 일반화된 사실에서 출발한 새로운 방법의 도입이 바람직하다. (2) 열역학적 가역에, 비가역성과 관련하여 기본법칙의 공식화과정에서의 시간개념의 도입은 중 요하다. (3) 동력기관의 해석에 있어서 이론적인 최대효율의 관점뿐 아니라 실제적인 최대일의 발생이 병행 취급되어야 하며 생성엔트로피의 개념에 의해 효과적으로 설명될 수 도 있다. (4) 단순한 사이클이 아닌 열역학적 과정에 대한 문제 및 주위조건을 고려한 해석의 경우, 가용 에너지, 엑서지의 보편화가 필요하다. (5) 생성엔트로피개념을 다양한 열역학문제에 적용하여 기존 해석방법에 대한 보완 및 검토가 요구된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.225-229
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• 1990

본 연구에서는 외부조건과 입력이 일정하게 주어져 있는 냉동 사이클에 대하 여 열교환기의 용량을 설계변수로 하여 출력과 효율이 최대가 되는 조건, 즉 최적 설 계조건을 살펴 보고자 한다. 아울러 이 조건과 엔트로피 생성 최소조건과의 관계와 비가역 사이클인 경우도 살펴보았다.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.150-156
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• 1986

본 논문에서는 열전달을 포함한 사이클 해석의 좀 더 실제적인 경우로서, 주어진 연소가스로부터 랜킨사이클을 사용하여 동력을 추출할 때 최대의 출력을 추출하기 위한 사이클의 운전조건을 고찰하고, 대표적인 랜킨 사이클에 대하여 여러가지 운전조건에 따른 출력등을 계산하여, 그 결과를 고찰하였다.

• 플랜트 저널
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• 제12권4호
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• pp.32-36
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• 2016

본 연구에서는 CGAM 인수성능에 대한 페널티 비용 책정 방법론이 제안되어 있다. CGAM 성능시험결과 전기생산량에서 0.33% 감소, 전기생산효율에서 0.37% 감소, 열생산량에서 0.35% 증가, 열생산효율에서 0.31% 증가하였다. 페널티비용 책정 결과 전기생산량에서 -$22,138, 전기생산효율에서 -$24,348, 열생산량에서 +$11,661, 열생산효율에서 +$10,451로 산정되었다. 위 4 종류의 페널티 산정 계산은 명확하나, 총 페널티 비용은 위 4 종류를 어떻게 조합하는 가에 따라 달라진다. 계산결과 최대 -$46,486부터 -$13,898 범위였다. 따라서 총 페널티 정의에 대한 발주처와 건설사의 협의는 매우 중요하다는 것을 알 수 있다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.91-97
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• 2013

Recently a novel cycle named organic flash cycle (OFC) has been proposed which has improved potential for power generation from low-temperature heat sources. This study carries out thermodynamic performance analysis of OFC using various working fluids for recovery of low-grade heat sources in the form of sensible energy. Special attention is focused on the optimum flash temperature at which the exergy efficiency has the maximum value. Under the optimal conditions with respect to the flash temperature, the thermodynamic performances of important system variables including mass flow ratio, separation ratio, heat addition, specific volume flow rate at turbine exit, and exergy efficiency are thoroughly investigated. Results show that the exergy efficiency has a peak value with respect to the flash temperature and the optimum working fluid which shows the best exergy efficiency varies with the operating conditions.

• 신재생에너지
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• 제20권3호
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• pp.12-19
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• 2024

This study uses exergy analysis to evaluate the fuel-saving potential of a waste heat recovery unit (WHRU) integrated with an Organic Rankine Cycle (ORC) system for marine applications. Data from the training ship HANBADA of the Korea Maritime University and the general cargo ship BBC CAMPANA, including their operational routes and main engine loads, were used in this study. Simulations indicated that the WHRU system could save approximately 27.5 metric tons of fuel per voyage, equivalent to approximately 2.1% of the total fuel consumption. The WHRU system demonstrated a higher efficiency during long-distance voyages, significantly enhancing fuel savings. In addition, higher engine loads increased the exhaust gas thermal energy, thereby substantially improving the WHRU output. This study emphasizes the importance of evaluating the applicability of the ORC system for marine vessels by closely examining their operational patterns, navigation duration, and main engine load variability.