• 제목/요약/키워드: 연료관

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대체에너지 현주소

  • 전국보일러설비협회
    • 보일러설비
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    • 통권89호
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    • pp.57-59
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    • 2001
  • 자원고갈로 인해 국가적 사명을 투자되고 있는 대체에너지 개발은 현재 답보상태에 머물고 있다는 평가가 지배적이다. 고유가 시대 도래로 인해 에너지비용이 증가하고 대외적으론 기후변화협약시대가 다가오면서 국내 산업체에겐 대체에너지 개발보급은 절대절명의 과제로 떠오르고 있다. 이는 심야전력 보급에서 정책적인 문제를 드러내면서 더욱 절실히 요구되는 실정이다. 그럼에도 현재 대체에너지 개발보급은 그동안 기술개발에 치중해 보급에는 문제점을 들어내고 있는 상태다. 88년부터 2000년말까지 태양열, 연료전지 등 11개 분야에 1742억원이 투자되었다. 부문별 보급실적을 보면 태양열의 경우 태양열 온수기 18만 5천대와 급탄설비 3천대, 태양관의 경우 마라도등 12000개소에 약 4000kw, 풍력은 제주지역 등 17기를 보급, 약8000KW, 폐기물은 서울 경기 부산 등에 473기를 설치 가동중에 있다. 이 대체에너지의 현재 비중을 보면 폐기물이 $93.4{\%}$, 바이오 $3.3{\%}$, 태양열 $2.1{\%}$, 소수력 $0.8{\%}$등으로 나타났다. 현재 정부는 2003년까지 대체에너지 $2{\%}$보급을 목표로 하고 있다. 그러나 대체에너지는 산발적인 기술개발 과제추진으로 인해 특정분야의 전략적 개발 보급에 문제를 드러내는 등 회의적이다. 이와 함께 정부에만 매달려 있는 업계의 자립부족이 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해선 현재의 개발과 보급의 괴리를 해결할 보완책을 제시하고, 정부는 기술성 경제성 시장성을 동시에 고려하는 체계적인 계획을 세워야 한다.

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MCrAlY 열차폐 코팅의 고온산화 (High temperature oxidation of MCrAlY thermal barrier coating)

  • 고재황;이동복
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.219-219
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    • 2003
  • HVOF(High Velocity Oxygen Fuel)법을 사용한 MCrAlY(M=Ni, Co, Fe)계 열차폐 코팅(thermal barrier coating)은 열기관 내부의 극심한 환경 부하에 대해 구조물 표면에 열적, 화학적 장벽을 형성함으로써 구조물의 내구성을 향상시킨다 이와 동시에 열차폐 효과는 구조물의 온도상승 없이 내부 가동 온도를 높일 수 있게 함으로써 열효율을 상승시키고 연료 효율을 높여 가동비용 절감을 이룰 수 있는 동시에 고 연소를 통한 오염원의 배출을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 $H_2O$$_2$=5:1 분위기 하에서 HVOF법을 사용하여 Hastelloy-X 기판위에 125$\mu\textrm{m}$의 두께로 다음 5종류의 (Ni, Co, Cr)계 MCrAlY 코팅을 용사시켰다. 준비된 (Ni, Co)-Cr-Al-(Y, Ta, Re), (Ni, Co)-Cr-Al-(Y, Re), (Ni, Co)-Cr-Al-(Y, Ta), (Ni, Co)-Cr-Al-Y, (Ni,Co)-Cr-Al-Ir 코팅시편에 대한 산화성질을 조사하기 위해 대기 중 1000, 1100, 120$0^{\circ}C$에서 50, 100, 150, 200시간 등온실험(Isothermal oxidation)을 실시하였고, XRD, SEM/EDS, EPMA를 이용하여 생성된 산화막과 코팅 시편의 조직 변화를 조사하였다. 산화온도와 산화시간이 증가할수록 산화막의 박리가 많이 발생하였으며, 분석 결과 미세하게 분포된 a-Al$_2$O$_3$ 입자, NiCr$_2$O$_4$스피넬 상, 미세한 Cr$_2$O$_3$가 관찰되었고, 코팅 조성 변화에 따라 형성되는 이들 산화물의 존재비가 달라졌으며, 산화온도가 높아질수록 산화속도가 가속화되었다.

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수직분사제트에서 액적크기특성에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Droplet Size Characteristics of Liquid Jets in Subsonic Crossflow)

  • 김민기;송진관;김진기;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.59-63
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    • 2006
  • 횡단류 아음속유동장에서 연료의 수직 분사시 나타나는 액적영역의 액적들을 직접사진촬영으로 측정하고 PLLIF 실험을 통하여 얻은 강도 값으로 SMD분포를 측정하였다. 본 연구의 목적은 정상유동에서의 액적들의 크기 및 분포를 관찰하고, 캐비테이션 및 수력튀김 현상에 대한 액적들의 차이를 확인하는 것이다. 실험을 통하여 정상유동의 액적들은 분사차압, 공기의 유속, 침투거리, 인젝터 지름에 대한 하류방향 거리비(x/d)에 의하여 결정되며, 캐비테이션에 의한 난류강도, 유효지름에 따라 차이가 있음을 확인하였다.

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액체로켓엔진 천이작동 예측을 위한 구성품 동특성 모델링 (Modeling of Liquid Rocket Engine Components Dynamics at Transient Operation)

  • 김형민;이국진;윤웅섭
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.35-44
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    • 2011
  • 액체로켓엔진 시스템의 시동 및 정지 또는 추력 제어와 같은 천이 작동 시 동특성을 예측하기 위한 선행 연구로서 추진제 공급 시스템의 구성품에 대한 동특성 모델링을 수행하였다. 연료 공급 계통과 산화제 공급 계통의 구성품들은 재생냉각채널을 제외하고 같은 것으로 가정하였다. 동특성 모델링의 대상 구성품은 펌프, 관로, 오리피스, 제어 밸브, 재생냉각채널, 인젝터 등이며 실제 엔진 시스템의 축소 모형에 대한 수류시험을 통해 각 구성품의 동특성 모델링을 검증하였다. 수치적인 방법을 바탕으로 구성품에 대한 동특성 모델링을 통합하였으며 축소 모형으로 연결된 수류시스템을 사용한 수류시험을 통해 통합 동특성 예측프로그램을 검증하였다.

피복관 프레팅마모 해석을 위한 LuGre 마찰모델 성능 고찰 (Vibration Simulation Using LuGre Friction Model for Cladding Tube Fretting Wear Analysis)

  • 박남규;김진선;김중진;김재익
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.55-62
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    • 2016
  • Nuclear fuels are always exposed to hot temperature and high speed coolant flow during the reactor operation. Thus the fuel rod accompanies small amplitude vibration due to the turbulent flow. The random vibration causes friction between the fuel rod and the grid structure which provides the lateral supports. The friction is critical to the fuel rod fretting wear, and it degrades fuel performance when a severe wear is developed. LuGre friction model is introduced in the paper, and the performance was evaluated comparing to the classical Coulomb model. It is shown that the developed friction force considering the Coulomb friction is not enough to stop or delay the motion while the stick-slip can be simulated using LuGre friction model. Numerical solutions of the two dimensional spacer grid cell model with the modern friction are also reviewed, and it is discussed that the new friction model simulates well the nonlinear mechanism.

V8형 디젤엔진의 성능에 미치는 분사계의 영향에 관한 연구 (A Study on Effects of Fuel Injection System on the Performance in a V8-Type Diesel Engine)

  • 박병학
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제22권2호
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    • pp.248-256
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    • 1998
  • The effects of fuel injection system on the performance in a V8-type diesel engine was stuided in this paper. Fuel injection system is important factor which influence the engine performance and exhaust emission bcasuse the properties in the injected fuel depend on the atomization characteristics. In this study using diesel engine of 17.7:1 compression ration the engine performance and exhaust emission are measured experimentally according to 1000, 1400, 2200rpm in the full-load conditions. The chosen parameters for the major system are such diameter shape of combustion chamber and intake system. The results are as follows: As the nozzle hole diameter and injection angle become smaller and as the injection timing gets advanced the fuel consumption and concentration of smoke are decreasing whereas concentration of $NO_{x}$ is increasing. Andconcentration of $NO_{x}$ is increasing in accordance with the increase of injection pipe diameter and nozzle protrusion. Also it is shown that re-entrant type combustion chamber is more effective than that of toroidal type in the improvement of $NO_{x}$ reduction.

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고체 추진기관 선진국 기술 동향에 관한 연구 (A Study on the Advanced Technology of Solid Rocket Propulsion)

  • 김형원;박종승
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.221-224
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    • 2010
  • 최근에 인공위성을 궤도에 올리는데 막대한 비용이 들어가므로, 소형이면서 좀 더 신뢰도가 높은 인공위성이 요구되어 왔다. 추진제의 새로운 바인더(HTPB, GAP)와 산화재(CL20, ADN)의 발명은 로켓의 추력을 다양하게 하는데 많은 기여를 했다. 제조 공정을 획기적으로 변화시키는 낮은 온도에서 녹는 열가소성 추진제는 비용을 상당히 절감시켰다. 인공위성을 궤도에 정확하게 안착시키는데 어려움이 있었던 고체 연료 로켓은 액체추진제를 사용하는 PBS를 상단에 추가 설치함으로 정확도를 증진시켰다. 이 논문에서 또한 선진화된 노즐재료와 연소관에 대해서도 방향을 제시한다.

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V-gutter 형 보염기가 장착된 모델 연소기 내에서 발생하는 화염 동특성 연구 (An Experimental Study on the Flame Dynamics in the Model Combustor with V-gutter type Flameholder)

  • 송진관;정찬영;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.379-385
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    • 2010
  • 본 연구는 V-gutter형 보염기를 장착한 연소기 내에 발생한 연소 주파수의 발생 메커니즘에 대해 규명하는 것이다. 연소기는 $40{\times}40mm$의 단면적을 가진 긴 덕트 형상을 가지고 있으며, 10,12,14mm의 폭을 가진 V-gutter 형의 보염기를 장착하였다. 연료로 CNG를 수직 분사하여 실험을 수행하였다. 연소시 발생하는 주파수는 연소기의 형상에 기인한 1L 종방향 모드가 발생함을 확인하였다. 또한 보염기의 크기가 화염 가능 영역의 범위에 영향을 미침을 확인하였다. 그리고 종방향 모드의 압력변동이 화염 구조에 중요한 영향을 미침을 확인하였다.

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소형 가스터빈 엔진의 유도탄 체계통합 기술 (Techniques of Airbreathing Propulsion System Integration Using Small Gas Turbine Engine for Subsonic Cruise Missiles)

  • 장종윤;김준;정재원;임진식
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.81-88
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    • 2021
  • 아음속 순항 유도탄의 추진시스템은 소형 가스터빈 엔진을 중심으로 공기흡입관, 탄내 연료이송계통 등으로 구성된다. 이는 엔진의 수락시험으로부터 시작하여, 엔진의 여러 기능 및 보기류의 설계수정, 엔진과 연동되는 각종 탄내 장비들의 설계/개발 및 상호 인터페이스 확인을 위한 해석과 통합시험 등으로 완성된다. 여기서는 이와 같은 소형 가스터빈 엔진을 이용한 유도탄 추진시스템 체계통합기술의 구성과 각 단계별 요소기술의 개요를 서술한다.

국가 기상재해·그린에너지 빅데이터 센터를 통한 기상재해·그린에너지 데이터 서비스 방안 소개 (Introducing the service plan of meteorological disaster·green energy data through National Meteorological Disaster·Green Energy Big Data Center)

  • 정세진;임수진;김병식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.72-72
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    • 2022
  • 전 세계적으로 기후변화로 인한 기상재해의 발생 빈도가 증가하고 있다. 특히 기후변화로 인한 기온상승은 사계절이 뚜렷한 우리나라의 기후도 동남아와 같은 아열대 기후로 변하고 있는 추세이다. 기후변화 전망보고서에 따르면는 우리나라의 연 강우량이 현재(1,491mm)보다 약 11% 증가(1,658mm) 하고, 연평균기온이 현재 대비 2040년대 0.7℃, 2090년대 3.1℃ 상승할 것으로 전망했다. 기후변화에 의한 여름철 기온 상승과 겨울철 기온 하강은 에너지 소비량과 소비 패턴 변화를 유발하고 에너지 수요와 공급 불일치의 원인이 된다. 이에 정부에서는 기후변화에 적응하기 위해 화석연료 기반의 에너지 생산에서 그린에너지를 이용한 에너지 생산으로 전환이 효과적이라고 공표하였다. 이어 2050년까지 탄소중립 달성을 위해 신재생에너지르 통한 도전과제를 제시하였으며, 기업 및 공공기관의 RE100참여를 확대하고 활용 가능한 유망 재생에너지원을 발굴을 목표로 하고 있다. 이에 본 연구팀은 국가 기상재해·그린에너지 빅데이터 센터를 설립하여 정부의 다양한 이행수단의 근거 데이터를 제공하고, 민·관에서 활용 할 수 있는 그린에너지 데이터를 제공하고자 한다. 본 센터에서는 침수예측데이터, 풍력, 태양광, 소수력, 수열 잠재 에너지 데이터를 생산하고 있으며, 각 데이터에 대한 활용 및 서비스 방안을 소개하고자 한다.

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