• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.14 no.5 s.59
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• pp.111-114
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• 1999

전화국사 내 교환기의 신설이나 증설 시에 최적의 열부하 산정이 필요하다. 이를 위해 전화국사의 특성에 알맞은 열부하 계산 프로그램을 윈도우용으로 개발하여 비전문가들도 쉽게 사용할 수 있도록 하고자 한다. 프로그램 구성은 기본자료입력부, 전화국사의 자료입력부, 입력된 데이터를 이용하여 국사의 냉방부하와 냉방시스템의 용량을 계산하는 부분 그리고 출력부분으로 크게 4부분으로 나눌 수 있다. 본 프로그램을 이용하여 한국통신 중앙전화국 5ESS실의 냉방기기용량을 산정해 본 결과, 기존 냉방기기 69USRT의 49%에 해당되는 33.5USRT로 나타나 기존 냉방기기의 용량이 너무 과다하게 선정되었음이 판명되었다. 본 프로그램은 전화국사의 에너지 절약에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.1-9
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• 2000

공정연계를 최소호하는 IGCC 시스템에 대한 개념설계를 수행하였다. 공정분석은 상용코드인 ASPEN PLUS를 이용하였다. 가스화기의 적절한 운전조건을 찾기위하여 가스화기를 경계조건으로 하는 액서지 민감도분석을 통하여 투입되는 슬러리와 산소의 조건을 결정하였다. 또한 , 생성가스 냉각시 현열을 최대한 회수학 ldn하여 , 열교환망을 통하여 급수를 에열하고 가스화플랜트의 각 부분에 공급하도록 공정을 구성하였다. 여분의 가열된 급수는 갑압증발시켜 복합사이클에서 동력을 생성시키는데 사용되어진다. 이와 같은 시스템은 , 가스터빈 -ASU-가스화플랜트의 공기에 의한 공정연계와, HRSG-가스냉각 및 정제시스템 간의 증기연계를 가능한 적게함으로써 공정의 운전성과 경제성을 최적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서 제시하는 공정의 경우에, 열효율이 약 39%(고위발열량 기준)으로 나타났으며, 단위 기기 및 단위공정들의 최적화를 통하여 40%의 효율달성이 가능할 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.39 no.6
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• pp.592-598
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• 2015

In this study, we experimentally investigate the performance characteristics of a high-performance summer-cooling heat pump for an R410A by applying an air-cooled-type vapor-injection (VI) cycle. The devices used for the experiment consist of a VI compressor, condenser, oil separator, plate-type heat-exchanger, economizer, evaporator, and re-cooler. The experimental conditions employed for the cooling performance were divided into three cycles. First, in Cycle A, we apply a VI cycle and with no heat exchange between the evaporator outlet refrigerant and the VI cycle suction refrigerant in the re-cooler. For Cycle B, there is heat exchange, and for Cycle C, there is neither a VI cycle nor heat exchange between the evaporator outlet refrigerant and the VI cycle suction refrigerant. From the analysis results, we observe that the performance was highest in the VI cycle with heat exchange between the evaporator outlet refrigerant and the VI cycle suction refrigerant (Cycle B), while it was lowest in Cycle C without application of the VI cycle. Moreover, the cooling coefficient of Performance ($COP_C$) averaged 3.5 in Cycle B, which was 8.6% higher than the corresponding value in Cycle A, and 33% higher than that in Cycle C.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.2 no.4
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• pp.25-33
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• 1998

The characteristics of evaporation heat transfer for the utilization of LNG cold energy was investigated experimentally using liquified nitrogen and a solution of ethylene-glycol and water under horizontal two-phase conditions in the small-scale equipment of a cryogenic heat exchange system. The inner tubes in the double pipe heat exchanger with 8 mm and 15 mm inner diameter and 6 m length were adopted as a smooth test tubes and enhanced tubes by means of wire-coil inserts. Heat transfer coefficients and Nusselt number for the test tube were calculated from measurements of temperatures, flowrates and pressures. The correlations in a power-law relationship of the Nusselt number, the Reynolds number and Prandtl number for heat transfer were proposed which can be available for design of cryogenic heat exchangers. The correlations showed heat transfer coefficients for the wire-coil inserts were much higher than those for the smooth tubes, increased by more than 2.5 ${\~}$ 5.5 times depending upon the equivalent Reynolds number. Form and length of cryogenic double pipe heat exchanger were proposed for applicable to the utilization of LNG cold energy.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.231-234
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• 2005

수소 기반의 에너지 사회는 중소규모 분산 발전과 연료 전지 자동차에서 시작될 거라는 예측이 지배적이다. 가정용 고분자 연료전지 시스템은 상업화에 가장 가까운 소규모 분산 발전 시스템중의 하나이며, 에너지기술연구위원에서는 가정용 고분자 연료전지에 수소를 공급하기 위한 천연가스 수증기 개질시스템의 개발을 진행해 왔다. 효율 향상과 제작의 용이성, 그리고 소형화에 초점을 맞추어 개발된 prototype-I은 $2.0Nm^3/hr$의 순수 수소 생산 용량을 가지고 있으며, 수증기 개질기와 수성가스 전이 반응기 수중기 생성 장치, 그리고 반응열 공급에 필요한 버너 등을 이중 동심원관에 통합한 형태이다. 수중기 개질과 수성가스 전이 반응을 거쳐 나오는 개질 가스의 조성은 $72.3\%\;H_2,\;4.8\%\;CH_4,\;0.7\%\;CO,\;22.2\%\;CO_2$이며, 이때 S/C 비율은 2.5였다. 고분자 연료 전지 공급 시 요구되는 CO 농도가 10ppm 이하이기 때문에, 본 시스템에는 선택적 산화 반응기를 2단으로 설치하여 CO. 농도를 10ppm 이하로 낮추어주었다. 전체 시스템의 열효율은 LHV 기준으로 $68\%$. Prototype-I의 운전을 통해 설계 개선안을 도출하였으며, 이를 적용해 제작한 prototype-II가 시험 운전 중이다,. 통합된 개질 시스템에서는 각 단위 반응기사이의 열교환을 최적화하여 단위 반응들이 적정 온도 범위에서 일어나도록 유도하는 것이 중요하다. Prototype-II는 수증기 개질 반응기와 WGS 반응기, 수증기 생성 장치 사이의 열교환율을 향상시켜 농도를 $2.5\%$로 감소시키면서 CO의 농도는 $1\%$이하로 유지하였다. 이 결과를 바탕으로 얻어진 메탄 전환율은 $87\%$이고, 열효율은 LHV 기준으로 $75\%$이다. 아울러 개선점을 적용한 선택적 산화 반응기를 제작하였다. 개질 가스와 산소의 혼합을 유도하고, 반응기 온도의 제어를 통해 선택적 산화 반응의 속도와 선택성을 향상시키고자 한다. 시스템의 운전을 통해 메탄 전환율과 열효율의 개선을 진행할 예정이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.81.2-81.2
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• 2010

고체 산화물 연료전지(SOFC) 시스템은 스택과 기계적 주변 장치인 MBOP(Mechanical Balance of Plant), 그리고 전기적 주변장치인 EBOP(Electrical Balance of Plant)로 구성되어있다. SOFC는 일반적으로 $700^{\circ}C$ 이상의 고온에서 작동되기 때문에 효율적인 열 이용 및 열 관리가 중요하다. SOFC 시스템의 MBOP에는 상온의 연료가스들을 고온으로 가열하여 스택에 유입 시기키 위한 열교환기 및 촉매연소기 등의 장치들이 필요하며, 효율적인 열관리를 위해서는 고온에서 작동하는 장치들을 한곳에 통합하여 구성하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 SOFC 시스템의 MBOP(Mechanical Balance of Pant) 중 고온부에 해당하는 촉매연소기, 열교환기 및 스택이 통합된 스택 모듈을 제작에 앞서 개념 검증을 위해 열교환기 및 촉매연소기로 이루어진 프로토타입(prototype)의 SOFC 모듈평가 장치를 제작하였다. 열교환기는 Plate형으로 총 6개로 구성되어 있으며, 연료극과 공기극 가스라인에 각각 3개씩 배치하여 스택에 유입되는 연료 및 공기가 촉매연소기에서 나오는 고온의 배가스와 열교환되어 가열되도록 구성하였다. 촉매연소기는 honeycomb 타입의 촉매를 사용하였고, 촉매연소기로 유입되는 연료극 배가스와 공기의 균일혼합과 hot spot을 방지하기 위한 장치를 삽입하여 제작하였다. 제작된 SOFC 모듈평가장치는 시운전을 통해 각 장치의 성능 확인 후 반응면적이 $20{\times}20cm^2$ 인 단전지를 적층하여 연계 운전을 수행하였다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.14 no.1
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• pp.36-43
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• 2020

The start of satellite thermal design was to predict the worst operating environment through analysis of the thermal environment of the operation orbit. Because the satellites have different types of operating trajectories for their mission, the exposed thermal environment also varies. Thus, it is necessary to analyze in consideration of the orbital conditions, and a design was performed to guarantee thermal stability for the worst case defined through the analysis. The orbital thermal environmental analysis required an understanding of the basic orbit mechanics and the heat exchange relationship between the space environment and satellite. The purpose of this paper was to provide an understanding of the orbital thermal environment analysis by providing basic data on the space thermal environment in the earth-orbit and describing thermal relations that calculate the amount of space heat inflow into satellites. Additionally, an example of a virtual satellite shows the overall process of analyzing the orbital thermal environment during a mission lifetime.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.116-116
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• 2011

바이오 가스 플랜트의 혐기소화 공정에서 발생하는 바이오 가스는 중 유해가스인 황하수소($H_2S$)는 부식성 가스로 수천 PPM농도를 함유하여, 발전기나 가스보일러로 이용하는 경우에는 $H_2S$를 제거하는 탈황공정이 반드시 필요하다. 탈황방식에는 산화철 탈황(건식 탈황)과 생물 탈황이 현재 많이 사용되고 있어나 산화철 탈황은 산화철 pellet이 유화철에 변화하면 탈황능력이 저하되어 pellet을 교환해야 하며 많은 비용이 발생한다. 생물 탈황 방식은 유황산화세균의 서식활동조건(온도, 반응시간, 산소량)확보가 반드시 필요하여 높은 운전기술을 필요로 한다. 본 연구에서는 바이오가스 전처리 기술 중 활성탄 또는 약액을 이용한 기존의 탈황정제방식보다 흡착성능이 뛰어난 이온교환섬유를 이용하여, 황화수소($H_2S$)를 95% 이상 제거할 수 있는 고효율 섬유상 이온촉매 악취제거 시스템 개발을 수행하였다. 이온교환섬유는 방사선 조사를 이용하여 부직포에 라디칼을 인위적으로 형성시켜(그라프트 중합) 양이온 또는 양이온을 교환할 수 있도록 제조된 섬유상의 흡착제로, 이온교환 섬유의 화학적 이온교환과 물리적 흡착 및 탈착반응이 동시에 발생되고, 활성탄/실리카켈 보다 흡착능력이 2~4배 높다. 또한 이온섬유의 재생기능을 이용하여 장기적 다양한 악취($H_2S$, $NH_3$, 아민계, 메르갑탄류, 알데히드 등) 및 유해가스(VOCs, NOx, SOx) 등을 95% 이상 제거할 수 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.37 no.1
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• pp.94-104
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• 2009

It is urgently required to develop the production of fermentation-heat energy from the waste agricultural and forest biomass and its effective heat exchanging system for the supply of warm water to rural households and greenhouses. In this study 3 helical-type and 1 plate-type heat exchangers using 3 different waste biomasses [e.g. hardwood (HW) sawdust (100%), softwood (SW) sawdust : HW sawdust (50 : 50) and HW sawdust : grass (90 : 10)] were applied in order to find out the best heat recovery system. The heat exchanger was basically considered to improve the overall heat recovery efficiency, to minimize heat loss and to simplify manufacturing, assembling and breaking up the fermenting beds. The helical-type heat exchanger (HX-H3) installed in fermenting bed of HW sawdust : grass (90 : 10) showed relatively higher temperature profiles, in particular mid- and upper-parts than lower and surface parts during 45-day fermentation process. The maximum temperature was ranged from $40^{\circ}C$ to $65^{\circ}C$ with average $60^{\circ}C$. The water temperature of tank outlet was ranged to $33{\sim}48^{\circ}C$ during whole measuring periods. By the way plate-type one (HX-P) installed in same biomass compositional fermenting bed showed $64.5{\sim}76.5^{\circ}C$ at center part, and $43{\sim}56^{\circ}C$ and $42{\sim}58^{\circ}C$, water tank and tank outlet temperatures, respectively, during 100 day measurement. It could be concluded that the plate-type heat exchanger (HX-P) provides not only the effective heating for the rural households and greenhouses, but also having the best heat recovery performance, easy manufacturing, assembling and breaking up the systems.

• Solar Energy
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• v.11 no.1
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• pp.16-26
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• 1991

This paper studies development of a solar thermosyphon hot water system which is suitable to korean climate and life style, to save energy consumed for domestic water heating. The system consists of two flat plate collectors(or three flat plate collectors) connected in parallel and a storage tank of 300 liter capacity with heat exchanger and the optimum system was designed through the comparative measurements of five different storage tanks. The developed system manufactured with domestic materials were installed in residential buildings in seven cities(Seoul, Pusan, Taegu, Kwangju, Taejeon, Kangneung, Cheju) for demonstration and field test and results show possibility for commercialization.