• 제목/요약/키워드: 열화학적특성

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왕겨 열분해 가스를 이용한 에너지활용 적용특성 연구 (The study on energy utilization through rice husks gasification)

  • 박수남;윤영식;김나랑;구재회;성호진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.112.2-112.2
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    • 2011
  • 미곡종합처리장에서 발생되는 농업부산물인 왕겨는 대부분 퇴비의 재료로 활용되고 있으며, 수익성이 없는 것으로 알려져 있다. 근래에 화석자원의 고갈이 진행되면서, 왕겨, 볏짚을 포함한 농업부산물은 화석연료와 달리 재생이 가능하고 지속 가능한 자원으로 각광을 받고 있다. 바이오매스를 이용하는 신재생에너지 기술로는 생물학적, 열화학적, 물리적 변환 기술 등이 있다. 그중 열화학적 변환 기술은 반응시간이 짧고, 단위부피당 처리량이 높으며 공정상의 폐기물이 적은 장점을 지니고 있어 왕겨의 에너지 활용에 효율적인 기술로 알려져 있다. 왕겨의 열분해 가스화는 CO, $H_2$, $CO_2$, 및 $CH_4$ 가스가 주성분인 합성가스로 전환되는 것을 말하며, 생산된 합성가스는 가스엔진의 발전 연료로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 농업부산물인 왕겨를 이용한 열분해 가스화기에서 발생된 합성가스를 정제한 후, 20kW급 가스엔진을 적용하여 합성가스 에너지 활용특성에 관하여 고찰하였다. 그 결과 왕겨의 열분해/가스화반응에 의해 발생된 합성가스를 가스엔진으로 안정적으로 공급하였으며,16kw의 전력이 생산되는 것으로 나타났다.

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조류 부산물의 에너지 전환을 위한 열역학 특성 고찰 (Thermodynamic cheracteristics of micro algae for energy conversion)

  • 이시훈;서명원;김상돈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.447-450
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    • 2009
  • 2세대 바이오연료 생산에 적용되는 미세 조류의 열화학적 전환 특성을 열천칭 반응기를 이용하여 고찰하였다. 반응 온도 (500 - $800^{\circ}C$)와 수분 함량 (0-60wt.%)을 변수로 하였으며 미세조류로서 가장 널리 이용되는 클로렐라를 이용하였다. 대표적인 열화학적 전환 반응인 열분해, 부분 산화 (5%), 연소 반응을 고찰하였으며 실험 영역에서 반응온도 및 산소의 분압이 증가함에 따라 탄소 전환율이 증가하였으며 Shrinking-core model을 사용하여 반응 차수를 구하였다. 가스화 영역인 부분 산화 (5%) 조건에서의 activation energy와 frequency factor 값은 각각 19.60 kJ/mol, $2.47{\times}10-1\;s^{-1}$ 이었으며 산소 분압에 의한 반응 차수는 0.209 임을 확인하였다. 수분 함량에 따른 클로렐라의 반응 특성을 살펴보면, 수분 함량이 증가함에 따라 탄소 전환율과 반응성이 감소하는 경향이 발견되었다. 열분해의 경우, 건조 시료에 비하여 수분 함량이 늘어남에 따라 탄소 전환율과 반응성이 급격하게 감소하는 경향을 보였다. 반면, 부분 산화(5%) 및 연소의 경우에는 건조 시료, 수분 함량 20, 40% 시료의 탄소 전환율과 반응성은 거의 일정하였다. 그러나 수분 함량이 60%가 되면서 탄소 전환율 및 반응성이 급격히 떨어졌다.

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사면의 지반 열화로 인한 안정성 평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Stability due to Ground Deterioration of Slope)

  • 한영철
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권12호
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    • pp.83-92
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    • 2018
  • 사면 구조물은 시간이 경과함에 따라 대상지반에서 각종 열화 현상이 진행되어 내구성의 저하로 인한 붕괴가 발생할 수 있으며, 사용 연한을 감소시키는 결과를 초래하게 된다. 이러한 지반 열화에 따른 사면안정에 대한 접근방안은 지반의 물리적 특성 및 기하학적인 구조에 국한하여 분석하는 기존의 한계 평형 해석과는 또 다른 개념이라 할 수 있다. 본 연구에서는 사면의 열화 특성과 관련하여 각종 문헌 조사를 통하여 비교분석을 수행하고, 전단강도 저감에 대한 최적의 제안식들로서 지수함수, 로그함수 및 역쌍곡선 함수를 제시하고, 열화에 취약한 양산 단층대의 셰일층에서 붕괴가 발생한 경부고속철도 절토사면을 대상으로 사례분석을 실시하였다. 본 연구에서는 사례분석을 통하여 향후 열화로 인한 사면 안전성과 관련하여 정량적인 평가를 위한 최적의 강도 저하 곡선을 도출하고 한계평형해석에 의한 안정해석을 할 수 있는 접근 방법을 제시하였다.

흑연 노즐목 내열재의 열화학적 침식 특성 분석 (Analysis on Thermochemical Erosion Properties for Thermal Insulation Materials of Graphite Nozzle Throat)

  • 김영인;이수용
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.90-95
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    • 2018
  • 로켓 (rocket)이란 배출가스를 빠르게 분사하여 그 반작용의 힘으로 추진력을 발생시키는 추진 장치이다. 그리고 고체추진 로켓 (solid rocket motor)의 구조에서 노즐(nozzle)은 추력을 발생시키는 중요한 구성품으로 고온/고압 환경으로 인하여 연소되며 액체로켓 (liquid rocket propulsion systems)과 다르게 노즐을 냉각시킬 수 없어 연소가스에 의해 침식 (erosion)이 발생한다. 본 논문은 oxy-acetylene torch tester를 개발 및 이용하여 흑연 (graphite) 재질의 노즐목 (nozzle throat) 내열재에 대하여 열화학적 침식 특성을 실험 및 이론적 모델로 규명하고 이를 통하여 침식에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 연구하였다.

코킹 공정(工程)을 이용한 오일샌드 역청(瀝靑)의 열화학(熱化學)적 전환(轉換) (Thermochemical Conversion of Oil sand Bitumen in Delayed Coking Reactor)

  • 이시훈;윤상준;이재구;김재호
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권3호
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    • pp.35-41
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    • 2008
  • 석유를 대체할 수 있는 자원 중의 하나인 오일샌드 역청의 열화학적 전환을 통해 생산된 연료유 특성을 열천칭 분석기와 중질유들의 전환 공정에 사용되는 딜레이드 코킹 반응기(600ml)를 이용하여 분석하였다. 동일한 $50^{\circ}C/min$의 승온 속도로 최종 코킹 온도를 $400{\sim}550^{\circ}C$까지 변화시킨 결과, 최종 코킹 온도가 증가할수록 코킹이 완료되는 시간과 전환률이 증가하였다. 그러나 $450^{\circ}C$이상의 온도에서는 미비하게 증가하여 코킹 운전이 적어도 $450^{\circ}C$ 이상이 되어야 함을 알 수 있었다. 딜레이드 코킹 반응기의 최대 액체 수율은 $475^{\circ}C$의 조건으로 나타났으며 코킹에 의해 생성되는 오일의 API, SIMDAS분석을 통해 경질화가 진행되어 일반적인 디젤과 비슷한 연료 특성을 가짐을 확인하였다.

터빈 부품의 수명평가와 주요재료 특성

  • 정순호
    • 기계저널
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    • 제32권4호
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    • pp.371-378
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    • 1992
  • 발전용 터빈 부품중 회전체인 로터의 수명평가를 간단히 소개하고 수명평가시 고려되는 주요 재질특성에 대하여는 간단한 설명과 데이터를 이용하는 방법을 기술했다. 정확한 수명평가를 위해서는 금속학적인 고찰을 병행하여 경년열화와 효과를 고려하고, 실제 가동 조건과 동일시할 수 있는 각종 데이터를 적용해야 하나 본문에서와 같이 실험에 따르는 제약이 많아 추정 또는 가공된 데이터를 이용한다. 신뢰성 높은 수명평가를 위해선 각종 데이터 확보를 위한 실험장치의 개선과 실험방법의 개발이 매우 중요하다고 본다. 또한 현존하는 재료제조 기술상 초기부터 일 정한 허용결함을 인정하면서 설계, 제조, 가동되고 있는 각종 설비에 경제성을 극대화시키면서 동시에 안전을 확보하는 것은 매우 어렵지만 피할 수 없는 당면과제라 생각한다.

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항균 콘크리트를 적용한 정화조 및 하수처리 콘크리트 구조물의 황산화세균에 의한 생화학적 부식 저감 기술 (Technology for Controlling Biochemical Corrosion by Sulfur-oxidizing Bacteria of Sewage Concrete Construction applied Antimicrobial Concrete)

  • 김도수;길배수;손유신;이승훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.907-910
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    • 2008
  • 최근 콘크리트로 대부분 시공되는 정화조 및 하수구조물은 황산화세균에 의한 생화학적 부식반응에 의해 심각하게 열화되고 있는 실정이다. 이러한 생화학적 부식방지를 위해서는 하수환경에 서식하는 황산화세균의 생장을 서식하는 생화학적 부식을 억제하는 항균제를 적용한 항균 콘크리트 적용기술이 필수적으로 개발되고 적용되어야만 한다. 이에 본 연구에서는 항균 콘크리트의 항균특성에 의해 하수환경에 노출된 하수구조물의 생화학적부식을 효과적으로 억제할 수 있는 기술을 소개하고자 한다.

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Single Port 하이브리드 로켓의 고체연료 물질전달수(B Number)를 고려한 연소특성 연구 (Influences of B Number Effect on the Burning Rate of Solid Fuel in Single Port Hybrid Rocket)

  • 이정표;김수종;유우준;조성봉;문희장;김진곤
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.264-270
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    • 2008
  • 하이브리드 로켓 고체 연료의 연소율(Burning Rate)을 묘사하는 후퇴율은 연료 유속, 산화제 유속과 더불어 연료길이의 함수로 나타내어지나 일반적으로 가장 영향이 큰 산화제 유속만의 함수로 모델링된다. 그러나 이는 연료가 갖고 있는 고유의 열화학적 특성에 대한 영향이 내포되어 있지 않아 다양한 연료에 대한 공통된 관계를 나타내기 어렵다. 본 연구에서는 고체연료의 열화학적 특성과 연소에 따른 공기역학적 특성이 고려된 물질전달수(B Number)를 도입하여 다양한 연료에 공통으로 사용될 수 있는 연소율 관계식을 제시하고, 물질전달수 내의 공기역학적 특성의 영향을 분석하였다. 물질전달수와 산화제 유속의 함수로 표현된 연소율 식은 고정된 실험 지수항과 상수항으로 PMMA, PP 및 PE의 연소율을 모두 묘사할 수 있었고, 연소율 관계식에서 B Number에 내포된 공기역학적 효과는 미미하였다.

유도초음파를 이용한 2.25Cr-1Mo재의 열화도 평가 (Degradation Estimation of 2.25Cr-1Mo Steel by Ultrasonic Guided Wave)

  • 박익근;박은수;이상용;권숙인;조윤호;윤승현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.415-424
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    • 2001
  • 고온에서 장시간 사용으로 인하여 발생되는 경년열화 평가에는 파괴적인 방법이 신뢰성이 높지만 시험편 채취의 어려움이 있다. 그러므로 비파괴석인 방법에 의한 열화도 평가가 바람직하다. 본 연구에서는 2.23Cr-1Mo강에 대하여 장시간 등온열처리로 모의 열화시험편을 제작하여 고온설비부재에서 발생되는 탄화물의 석출 및 조대화, 분순물의 입계편석 등 금속학적 미세조직을 관찰하고, 미세조직의 변화와 유도 초음파의 전파특성과의 상관관계를 규명하고, 파괴시험치와 그 결과를 비교하여 초음파 비파괴평가에 의한 고온부재의 열화도 평가의 가능성을 실험적으로 검증하고자 한다.

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