• 제목/요약/키워드: 열 교환

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직접 접촉방식 열 및 물질교환 장치의 전달현상(II)

  • 김석현
    • 기계저널
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    • 제25권5호
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    • pp.413-418
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    • 1985
  • 직접 접촉식 교환장치(이하 직접 교환기라 함)에서 액체의 유통형태의 선택은 매우 다양하며 전달계수 역시 개별적인 상황이나 충전물의 종류에 따라서 달라지므로 일률적으로 제시되지 못 하고 있다. 많은 경우 실험을 통하여 열전달 또는 물질전달계수를 측정하게 되나 개수로, 자유 낙하액체막, 액체분류와 같이 이상화가 가능한 경우, 이러한 전달계수를 구하기 위하여 이론적 또는 반실험적인 해석을 수행하기도 한다. 수많은 관련 연구결과들은 층류유동에 관한 것과 난류유동의 경우로 구분되고(예상되듯이 대부분의 직접교환기의 유통영역은 난류쪽이다), 난류 유통의 해석은 다시 표면갱신이론(surface renewal model), 와류확산계수모델(eddy diffusivity model-macroscopic), 미분형와류모델(differential eddy diffusivity model)로 대별된다. 여기서는 수많은 교환기형태의 자료정리보다 상기와 같이 대별된 액체측 유동영역별로 전달현상해석의 방법을 간단히 정리하고자 한다.

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열오염 혼합 거동 해석을 위한 수평 2차원 유한요소모형 (Horizontal 2-D Finite Element Model for Analysis of Mixing Transport of Heat Pollutant)

  • 서일원;최황정;송창근
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권6B호
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    • pp.507-514
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    • 2011
  • 본 논문에서는 하천에 유입되는 열 오염물질의 혼합거동을 분석하기 위해 2차원 수심 평균된 이송-분산방정식에 유한요소법을 적용하여 수치 모형을 개발하였다. 유한요소법의 여러 수치기법 중 SUPG법을 적용하였으며, 복잡한 하천경계를 보다 정확히 재현할 수 있도록 삼각 및 사각 요소망의 혼용이 가능하도록 하였다. 열 오염물질의 거동을 표현하기 위해서 열 교환을 묘사하는 반응항을 평형온도와 수온과의 차이에 비례하는 식으로 나타내고, 열교환 계수 및 평형온도에 따라 수온의 변화가 적용되도록 방정식을 구성하였다. 모형의 검증을 위하여 직사각형 수로에 선원으로 연속주입하여 얻은 수치해와 1차원 정상상태의 해석해를 비교하였다. 비교결과 수치해와 해석해의 결과가 서로 일치하는 것으로 밝혀졌다. 모형의 현장적용을 위해 상수원 보호구역인 팔당댐 하류부터 잠실수중보까지 22.5 km 구간을 대상영역으로 하였다. 구리하수처리장 방류수에 의한 수온 변화를 모의한 결과 수질측정망 측정자료와 비교적 비슷한 경향이 나타났다. 본 연구에서 개발한 수치모형이 열 오염원 유입으로 인한 수온 변화를 잘 표현하는 것을 알 수 있었다.

지하수 부존지역에서 최적 지열에너지 활용방식 수치 모의 (Numerical Simulations for Optimal Utilization of Geothermal Energy under Groundwater-bearing Conditions)

  • 김진성;차장환;송성호;정교철
    • 지질공학
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    • 제24권4호
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    • pp.487-499
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    • 2014
  • 최근 지열에너지 활용 증가 추세와 더불어 지하수 부존량이 풍부한 지역에서 수직개방형의 효율이 더 높다는 연구결과가 제시됨에도 불구하고, 국내 지열냉난방시스템의 열교환 방식은 수직밀폐형 방식이 주를 이루고 있다. 따라서, 본 연구에서는 지하수 부존량이 풍부한 지역에서 수직개방형 방식의 효율성을 검증하기 위하여, 수리지질 및 열적 특성을 반영한 최적의 지열에너지 활용 방식을 수치 모의하였다. 1차 모의 결과, 지하수 부존량이 풍부한 지역에서 지열냉난방시스템을 활용하는 경우 수직밀폐형보다 지하수를 직접 이용하는 수직개방형이 더욱 효과적인 것으로 분석되었으며, 수직개방형 중에서는 SCW (standing column well)형 보다는 주입정과 추출정이 분리된 복수관정형에서 지반과 열교환을 통해 얻을 수 있는 주입수와 추출수의 온도차 (${\Delta}$)가 커 더욱 효율적인 것으로 나타났다. 2차 모의에서는 수직개방형 지열에너지 공급방식인 단일관정형, SCW형, 복수관정형을 대상으로 열 이송, 이격거리 및 유량, 지하수 수리경사 등을 고려한 최적의 활용 방식을 검토하였으며, 이를 바탕으로 지열냉난방시스템의 지중 열교환 방식 선정 시 활용할 수 있는 흐름도를 제시하였다. 본 연구결과 제시된 다양한 선정 기준을 기초로 실제 선정 시에는 전체 지열냉난방 시스템에 대한 COP (coefficient of performance) 계산 및 세부적인 타당성 검토가 필요할 것으로 판단된다.

개방형 멀티서비스 교환 시스템에서 GSMP의 시험열 생성 기법 (Test Case Generation of GSMP Protocol for Open Multiservice Switching System)

  • 이현정;최영일;이병선;전경표
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2000년도 추계학술발표논문집 (하)
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    • pp.1129-1132
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    • 2000
  • 최근 인터넷 수요의 증가로 통신망에서 음성, 영상 및 데이터(data)를 복합적으로 지원할 수 있는 멀티서비스(multiservice)의 교환 기술이 필수적이다. 또한 망 사업자들이 여러 벤더(vendor)들로부터 최적의 장비를 선택하여 망을 구축할 수 있도록 통신 장비들의 상호 운용성을 지원하는 개방형 구조의 망 및 스위치 시스템(switch system)을 정의하는 작업이 필요하다. 페트리 넷(Petri Nets)은 시스템(system)을 분석하기 위한 도구로서, 시스템은 페트리 넷 이론에 의해 시스템의 수학적 표현인 페트리 넷으로 설계될 수 있다. CPN(Colored Petri Nets)은 페트리넷의 확장형으로서, 토근(token)에 칼라를 부여하여 다양한 특성을 지닌 시스템을 표현하기에 적합하다. Design/CPN은 CPN의 사용을 지원하는 소프트웨어 패키지(software package)이다. 본 논문에서는 개방형 멀티서비스 교환 시스템의 핵심으로 스위치와 제어기(Controller) 사이의 표준 프로토콜인 GSMP(General Switch Management Protocol) 프로토콜을 Design/CPN 으로 변환하고, 이로부터 시험열을 생성한다.

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해양 전파표지 정보교환 표준 개발 연구

  • 한영훈;오세웅;김혜진;서기열;박상현
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.197-199
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    • 2019
  • 4차 산업혁명 시대에서 정보는 점점 전자화되고 전자화된 정보의 중요성은 더욱 높아져 가고 있다. 해양분야에서도 이네비게이션을 통하여 전자화된 정보들을 생산하고 효율적으로 관리하기 위해 노력하고 있다. 국제항로표지협회(IALA)는 항로표지와 관련된 전자정보들의 효율적인 관리와 상호교환을 위한 국제 공통의 규격을 S-200으로 제안하고 개발 중에 있다. S-200 중 항로표지와 관련된 정보교환 표준은 S-201로 지정하여 개발 중에 있으며, 해양 PNT 정보와 관련된 전파표지는 S-240(DGNSS 기준국 정보)과 S-245, 246, 247(eLoran 관련 정보)로 지정하여 개발 중에 있다. 본 논문에서는 IALA 주도로 개발 중인 국제 해양 PNT와 관련된 전파표지의 정보교환 표준 현황에 대해 소개한다. 그리고 연구팀에서 제안한 eLoran 관련 정보교환 표준의 개발 결과와 맵 기반 S-200 테스트베드 적용 시험을 통한 검증 결과를 제시한다.

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2차원 축대칭 열 플라즈마 시뮬레이션을 이용한 플라즈마 토치 해석

  • 허민영;양상선;이해준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.231.1-231.1
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    • 2014
  • 열 플라즈마(thermal plasma) 는 저온 플라즈마(cold plasma)와 달리 이온과 전자와 중성입자들이 충분한 에너지 교환으로 인해 열평형 상태를 가진다. 열 플라즈마를 생성 시킬 때 전극 사이에서 아크방전을 시켜 제트 형태로 플라즈마를 발생시키는 것을 플라즈마 토치(plasma torch)라고 한다. 이러한 플라즈마 토치는 화학 원소 분해, 강판 절단, 유해 기체 분해 등으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 토치를 수치적으로 해석하여 플라즈마의 특성을 알아보았다. 수치해석적 접근방법으로 열 플라즈마는 LTE (local thermodynamic equilibrium)을 가정하였으며 one-fluid 이론을 적용하였다. 이때 사용된 코드는 DCPTUN으로서 $C^{+}^{+}$로 작성된 열플라즈마 유동의 특성해석 코드인 동시에 SIMPLE 알고리즘을 이용한 유체 코드이다. 시뮬레이션은 2차원 축대칭이며 정렬격자계 및 비정렬격자계 모두에서 사용이 가능하도록 되어있다. 또한 맥스웰 방정식을 통해 electromagnetic field를 풀도록 하여 RF 시뮬레이션이 가능하도록 하였다. 이와 같은 열 플라즈마 시뮬레이션을 통해서 플라즈마 토치의 특성을 알아보았다.

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습식 배연탈황공정에서 GGH 누설률 평가식의 수정 (Modification of GGH Leakage Evaluation Equations in Wet FGD System)

  • 천성남;안영모;장경룡
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.387-388
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    • 2003
  • 습식 배연탈황 공정에서는 흡수탑 내에서의 황산화물 흡수율을 높일 목적으로 흡수탑으로 유입되는 배기가스를 약 5$0^{\circ}C$까지 냉각하고, 처리된 배기가스는 연돌에서의 자연 통풍력을 확보하고 연돌 배출 후 수분의 응축으로 인한 백연(white Plume)의 문제를 방지하고자 통상 9$0^{\circ}C$ 이상으로 가온하는 것이 일반적이며 이를 위해 다양한 형식의 열교환기가 설치 운영되고 있다. 탈황공정에서 흔히 GGH(gas to gas heater)라 불리는 Ljungstrom 방식의 열 교환기는 미처리된 고온가스와 처리된 저온 가스가 회전하는 열교환소자로 이루어진 영역을 지나면서 열 교환이 이루어지는 형태로 회전 부위 및 두 가스흐름의 구분 판(sector plate) 등에서 필연적으로 처리가스 흐름 중으로 미처리 가스의 누입이 일어나게 된다. (중략)

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공조기용 Finned Tube 열교환기 (Finned Tube Heat Exchanger for Air Conditioning System)

  • 김무환
    • 기계저널
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    • 제35권9호
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    • pp.776-793
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    • 1995
  • 인간이 쾌적한 환경을 요구하는 수준과 함께 개발 및 개선되어 온 공조용 finned tube 열교환 기에 대한 연구는 앞으로도 환경과 소형화 및 정숙 운전의 요구에 부응하기 위하여 지속적인 연구 및 개선이 요구될 것이다. 또한, 생산기술이 발달함에 따라 이에 적합한 새로운 형태의 경 제적이고 효율적인 열교환기의 설계가 필요할 것이다. 특히 앞으로 중요성이 더욱 강조될 환경 오염, 재료의 재활용 등의 측면은 현재 우리가 개척해야 할 분야일 것이다. 한편으로는 국내의 짧은 열교환기 개발의 역사에 의하여 지금까지 사용되어 온 외국의 기술 및 특허 등의 무 제에 대하여 국내 고유의 기술을 보유할 수 있도록 더욱 노력을 하여야 할 것이다. 나아가 실제 열 교환기에서의 확장표면의 효과, 냉동유의 영향 그리고 혼합냉매의 열전달 특성 등을 고려할 수 있는 상관식을 개발함으로써 국내의 열교환기 설계기술이 외국에 비하여 우위를 점할 수 있도록 하는 노력이 계속되어야 할 것이다. 그리고 미래까지 이러한 기술적 우위를 지속하기 위해서는 혼합냉매의 상변화 열전달현상의 기본 메카니즘을 밝히는 등의 열교환기에서의 열유동특성에 대한 기초적인 연구와 새로운 형태의 열교환기 개발 및 전기장을 이용한 열전달 촉진 등의 신 기술을 이용한 열전달 연구 등에 대한 투자와 관심이 지속되어야 한다.

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대형우주모사장비(${\Phi}8m{\times}L10m$) 열교환 슈라우드 설계 (Thermal Shroud Design of a Large Space Simulator(${\Phi}8m{\times}L10m$))

  • 조혁진;문귀원;이상훈;서희준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1236-1240
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    • 2004
  • Thermal vacuum test for satellites should be performed before launch to verify the feasibility of satellites' operation in a harsh space environment which is represented as an extremely cold temperature and vacuum condition. A large space simulator(${\Phi}8m{\times}L10m$) has been demanded to accomplish the thermal vacuum test for the huge satellites designed in compliance with the national space program of Korea. In this paper, the design and calculation of thermal shroud which is the core part of large space simulator were discussed. The characteristics of the large space simulator being constructed at Korea Aerospace Research Institute(KARI) were depicted.

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