• 제목/요약/키워드: 온도조건

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SNCR 공정에서 요소수 분무 조건에 관한 수치 해석 (Numerical Analysis of Urea Injection Conditions in the Selective Non-Catalytic Reduction(SNCR) Process)

  • 정유진;정문헌;박기우;홍성길;정종현;손병현
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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    • pp.356-359
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    • 2012
  • SNCR 기술은 SCR에 비해 탈질 효율은 떨어지지만 촉매없이 고온 배출가스에 NH3 또는 요소수를 직접 분사하여 질소와 물로 환원시키는 방법이므로 초기 투자비 및 운영비가 적어 최근 국내 대다수의 소각장, 산업용 보일러 등에 널리 적용되고 있다. 단, SNCR 기술은 급격한 온도 강하나 접근의 불용이성, 불균일한 혼합, 액적의 증발시간 지연, 불균일한 운전 조건 등의 영향을 크게 받으며, 특히 반응 온도가 가장 중요한 변수로서 최적 반응 온도 영역대가 약 800~$1,000^{\circ}C$라는 점에서 이상적인 반응 온도 조건을 찾아서 환원제를 분무하는 것이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 열유동 전산해석을 통해 스토커식 소각로의 폐기물 성상별 화염 온도 분포를 예측하고 적정 반응 온도 영역을 확인하여 요소수 주입 고도를 선정, 폐기물 성상별 분무 조건을 확립하고자 수치 해석적 연구를 수행하였다. 폐기물 성상(고질/중질/저질 폐기물)별로 화염 온도를 예측한 결과, 최적 반응 온도 영역대가 약 800~$1,000^{\circ}C$, 폐기물 성상의 심한 변화 때문에 소각로의 효율적인 연소 조건 제어에 어려움 등을 고려하여 약 700~$1,000^{\circ}C$ 온도 영역대를 환원제 분무 온도로 선정하였다. 폐기물별로 발열량에 따른 화염 온도가 모두 다르기 때문에 환원제 분무 위치를 3지점으로 선정하여 각 지점별로 분무 운전 조건을 확립하였다.

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밭토양에서 토양수분과 온도변화에 따른 분변성 대장균 사멸율 변화 (Pathogenic E. coli Inactivation in Upland Soils to a Change of Soil Moisture Content and Temperature)

  • 김민경;김민영;최철만;고병구;권순익;원항연
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.90-95
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    • 2010
  • 전 세계적으로 가축분뇨를 농경지에 시용하는 것은 작물과 토양에 양분을 공급하는 측면에서 오래 전부터 이용되어 왔으며, 최근 들어서는 자원을 재순환하기 위한 측면으로 이용되고 있다. 그러나, 환경적인 측면에서 가축분뇨를 농경지에 시용하였을 때 미생물적 평가나 규제기준은 비용과 시간이 많이 요구되어 우리나라에서는 이에 대한 연구가 수행되지 못한 실정이다. 따라서, 본 연구는 밭토양에서 토양수분과 온도조건에 따른 분변성 대장균의 사멸율을 조사하여 분변성 대장균이 외부 환경에 영향을 미칠 수 있는 수준을 평가하고자 수행하였다. 시료는 토양수분조건(10, 35, 65, 80%) 및 온도조건 (20, 25, $30^{\circ}C$)별로 정해진 기간 (3, 7, 14, 21, 28일) 동안 배양되었으며 각각의 시료에 포함된 대장균의 수는 plating method 를 이용하여 측정되었다. 분산분석을 통한 측정자료의 통계분석 결과, 분변성 대장균의 생존에는 토양수분함량과 온도가 주 요인이었는데, 특히 토양수분함량이 감소할수록 그리고 온도가 증가할수록 E. coli의 사멸율은 직선적으로 증가하였다. 또한, 토양수분 조건과 온도조건 중에서 분변성 대장균의 사멸율은 온도조건에 더 상관이 높은 것으로 나타났으며, 모든 온도조건에서 10%의 토양수분조건에서 분변성 대장균의 사멸율이 높았다. 이는 토양수분이 E. coli의 사멸에 제한적인 요인으로 작용하였음을 의미한다. 따라서, 본 연구는 가축분뇨를 농경지에 시용할 때 인체의 위해성과 외부 환경의 건전성을 유지하기 위해서는 고온 저습한 토양조건에서 시용하여야 한다는 현실적인 가이드라인을 제시하고자 한다.

입자의 크기효과를 고려한 나노복합재료의 열탄성 물성의 멀티스케일 해석 (Multiscale Analysis of the Thermoelastic Properties of Nanocomposites Considering Particle Size Effect)

  • 최준명;유수영;양승화;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.119-122
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    • 2011
  • 분자동역학 전산모사를 통하여 에폭시에 다양한 반경의 구형 실리콘 카바이드를 삽입한 나노복합재를 모델링하고, 이들의 기계적 물성과 열적 물성 해석을 다양한 온도조건 하에서 수행하였다. 전산모사 결과 동일한 체적분율 하에서 나노복합재는 입자의 크기가 작아질수록 탄성계수와 전단계수가 상승하는 동시에 선팽창계수는 감소하는 입자의 크기효과를 보였다. 또한 온도 상승에 따른 기계적 물성의 하락이 잘 관찰되었다. 본 연구에서는 이러한 분자동역학 해석 결과를 바탕으로 다양한 온도조건 하에서의 입자의 크기효과를 고려한 멀티스케일 3상 모델을 제시하였다. 유리상 조건 범위에서 온도 변화에 따른 나노복합재 계면의 열응력텐서와 열변형률텐서의 정보를 통해 복합재 내에서 계면이 차지하는 부피비를 온도에 대한 함수로 고려하고, 이를 멀티스케일 모델에 반영함으로써 다양한 온도조건에 대한 나노복합재 열탄성 물성의 예측해를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 모델에서 계산된 3상 복합재의 물성은 분자동역학 전산모사의 결과에서 나타나는 나노입자의 크기효과를 잘 반영하였다.

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안정온도구배가 밀폐용기내의 자연대류에 미치는 영향 (Effect of Stabilizing Thermal Gradients on Natural Convection in a Completely Confined Rectangular Enclosure)

  • 김무현;이진호;장은구
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.1330-1338
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    • 1989
  • 본 연구에서는 직각밀폐용기의 수평경계면이 단열인 경우뿐만 아니라 등온 조건을 갖는 경우에 대해 실험적으로 연구하여 경계조건의 변화가 직각밀폐용기내 흐름 및 열전달에 미치는 영향, 특히 등온조건을 갖는 경우 수직 온도차에 따르는 안정온도 구배효과로 예상되는 흐름의 억제, 지연효과를 작종 물리적 변수들의 영향과 함께 세밀히 조사하였다.

냉동건조를 이용한 쌀기본 이유식 제조에 있어서 건조조건의 최적화

  • 김광옥;최호정
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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    • pp.214.1-214
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    • 2003
  • 본 연구는 4~6개월의 유아들을 위하여 재수화시킨 후 숟가락으로 떠먹일 수 있도록 쌀을 기본으로 하고 당근, 쇠고기 및 계란을 각각 주재료로 한 냉동건조 이유식 제조의 최적조건을 결정하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 당근, 쇠고기 및 계란이유식에서 모두 냉동건조시간은 수분함량이 높고 가열판 온도가 낮을수록 증가하였다. 파쇄성은 수분함량이 감소하고 가열판온도가 증가함에 따라 증가하였다. 관능적 특성 중 수화속도, 균질성 및 매끄러운 정도는 수분함량이 증가하고 가열판 온도가 감소할수록 증가였고, 뜨기 쉬운 정도는 수분함량이 증가할수록 증가하였으나, 가열판온도의 영향은 거의 받지 않았다. 또한 피막형성성은 수분함량과 가열판온도가 증가할수록 증가하였다. 이유식 제조치 최적조건은 당근이유식의 경우 수분함량 88.5%와 가열한 온도 34$^{\circ}C$로, 쇠고기이유식에서는 수된함량 88.5% 와 가열판온도 28$^{\circ}C$로, 그리고 계란이유식에서는 수분함량 87.5%와 가열판 온도 39$^{\circ}C$로 결정되었다.

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서중 외기온도 조건에 따른 80 MPa 고강도콘크리트의 특성 (Characteristics of the 80MPa High Strength Concrete according to the Hot Weather Outside Temperature conditions)

  • 정용욱;이승한
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.688-696
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    • 2016
  • 본 연구에서는 하절기 서중 온도조건이 80MPa 고강도콘크리트의 특성에 미치는 영향을 검토한 것으로 외기온도조건 $20^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, $40^{\circ}C$에서 슬럼프플로, 충전성, 응결시간, 수화열 및 압축강도 발현 등의 특성을 평가하였다. 실험결과 온도 조건별 고강도콘크리트의 슬럼프 플로와 500mm도달 속도 및 경시변화는 외기온도 $20^{\circ}C$기준으로 온도가 $10^{\circ}C$ 상승시마다 외기온도 상승의 영향으로 급격한 슬럼프로스발생 시점을 약 30분 정도 앞당기는 것으로 나타났다. 응결시간은 외기온도 $20^{\circ}C$의 경우 초결 7시간, 종결 12시간으로 나타났으며, $30^{\circ}C$에서는 초결 1시간, 종결 3시간, $40^{\circ}C$에서는 초결 2시간, 종결 5시간정도 단축시키는 것으로 나타났다. 또한 외기온도 조건에 따른 고강도콘크리트의 수화발열 특성은 외기온도 $20^{\circ}C$$30^{\circ}C$에서는 최고온도 발현시간과 타설 깊이별 최고온도 등이 유사하게 나타났으나 외기온도 $40^{\circ}C$에서는 최고온도 발현시간이 약 4시간 빠르게 나타났으며, 타설 깊이별 최고온도는 평균 약 $12^{\circ}C$정도 높게 나타났다. 이와 같이 서중환경에서 제조, 시공되는 고강도콘크리트는 외기온도 조건에 따라 굳지 않은 콘크리트의 유동성, 충전성 및 경시변화 등의 특성이 상이하므로 외기온도의 영향을 고려한 작업성, 수화열에 의한 온도균열, 강도발현 특성 등의 검토를 통한 품질관리가 필요하다.

한국산 미역 배우체의 생장과 성숙에 대한 온도 및 광반응 (Temperature and Light Responses on the Growth and Maturation of Gametophytes of Undaria pinnatifida (Harvey) Suringar in Korea)

  • 김영식;남기완
    • 한국수산과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.505-510
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    • 1997
  • 한국산 미역 [Undaria pinnatifida (Harvey) Suringar] 배우체의 생장${\cdot}$성숙에 미치는 광 및 온도의 영향을 조사하기 위하여 부산의 조도에서 남방형을, 용호동에서 북방형의 성숙 포자체를 채집하여, 이들로부터 유주자를 방출받아 0:24, 4:20, 8:16, 12:12, 16:8LD의 광주기, 20, 40, 60, $100{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$의 광도 및 5, 17, 20, 25, $30^{\circ}C$의 온도 조건하에서 유주자 발아 후의 배우체 발달과정이 조사되었다. 남방형은 $25^{\circ}C$의 온도조건에서는 배우체의 생존율이 매우 낮았고, $30^{\circ}C$의 모든 광도조건에서는 $10\~40$일 이내에 사멸하였다. 가장 빠른 배우체의 생장${\cdot}$성숙 및 아포체로의 발달은 12:12LD, $17^{\circ}C,\;60{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$에서 관찰되었다. 그러나 배우체의 생장과 성숙은 같은 온도일지라도 광도에 따라 달리 나타났으며, 특히 생장과 성숙이 가능한 모든 온도범위에서는 $60{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$이하의 낮은 광도에서 빠른 성숙을 보였다. 북방형도 남방형과 마찬가지로 미역 배우체의 생존 임계온도는 $30^{\circ}C$로 관찰되었으나 남방형에 비해 고온에서 빨리 괴사하는 양상을 나타냈다. 또한 아포체가 가장 먼저 확인된 조건은 남방형과 동일하였으나, 남방형과는 달리 $5^{\circ}C$에서는 $60{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 이하의 낮은 광도에서 빠른 성숙이 일어난 반면에 $17^{\circ}C$의 높은 온도조건에서는 $60{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$상의 높은 광도에서 아포체의 발달이 빨랐다. 따라서 북방형 미역의 성숙은 온도에 따라 서로 다른 광도에 영향을 받는 것으로 생각된다. 광주기의 경우에는 12:12, 8:16, 16:8, 4:20 LD의 순서로 아포체의 발달이 관찰되지만 연속암기조건 (0:24LD)에서는 생장과 성숙이 거의 일어나지 않았다. 이상의 결과로부터 한국산 미역의 날, 북방형 모두 생존의 주요 제한요인은 온도로서 생존가능 상한 임계온도는 $30^{\circ}C$ 부근으로 추정되며, 생존가능 온도범위에서 성숙의 제한요인은 광주기로, 성숙 억제조건은 24시간의 연속암기로 생각된다.

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유리섬유의 열처리조건이 섬유 인장강도에 미치는 영향 (Effect of Heat Treatment Condition on Tensile Strength of Glass Fibers)

  • 이재락;오진석;박수진;김영근
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.257-260
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    • 2002
  • 자체적으로 방사된 C-유리섬유와 E-유리섬유의 최적 싸이징제 제거 열처리온도조건을 알아보기 위하여 대류오븐에서 100, 200, 300, 그리고 $400^{\circ}C$에서 2, 4, 8, 16, 32, 64 그리고 128분 동안 체류한 섬유의 인장강도를 측정하였다. 그리고 다른 열처리조건으로 325, 350, 375 그리고 $400^{\circ}C$$25^{\circ}C$씩 증가시켜 처리시간은 1.5, 3, 6, 12, 24, 48 그리고 96시간을 선택하여 섬유의 인장강도 변화를 측정하였다. C-유리섬유의 경우 열처리에 의한 인장강도 감소가 최대 1.8%정도 였다. E-유리섬유의 열처리에 의한 인장강도의 감소률은 최대 약 1%정도였다. C-유리섬유의 경우 열처리 온도가 짧은 시간과 긴체류시간에서 일정한 영향을 미쳤다. 즉 높은 열처리 온도에서 높은 인장강도 감소를 나타내었다. 그 반면 E-유리섬유의 경우 짧은 체류시간에 있어서는 C-유리섬유와 유사한 특성을 나타내었으나 긴체류 시간에 있어서는 열처리 온도조건에 의한 영향이 극히 미미하였다.

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실환경 데이터 기반 태양전지 모듈 Encapsulation용 EVA UV/온도 가속열화 시험설계

  • 정재성;박노창;현대선;변기남;홍원식
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.34.1-34.1
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    • 2011
  • 태양전지 모듈의 25년 이상 보증을 위해 태양전지 모듈을 구성하는 부품 소재의 장기 열화메카니즘 연구가 중요시되고 있다. 그 중 봉지제(Encapsulation) 부품으로 적용되고 있는 태양전지 모듈용 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA)는 셀을 보호하는 폴리머 부품으로 장기 열화특성 연구가 중요하다. 따라서 EVA를 가속열화하여 25년 보증 내구성을 보유하고 있는지 연구가 필요하다. 본 연구에서는 태양전지 모듈을 구성하는 재료 중 외부환경에 민감한 폴리머 소재인 EVA의 Ultraviolet (UV), 온도 두 환경스트레스 조건을 적용한 가속수명시험을 수행하고 장기 열화메카니즘을 분석하였다. 시험에 앞서 UV/온도 가속수명시험을 설계하였다. UV/온도 가속조건을 설정하기 위해 실환경에서 변화하는 UV와 온도를 일정한 값으로 나타낼 수 있는 유효 UV (Effective UV)와 유효 온도(Effective temperature)를 도출하였다. 이를 통해 UV/온도 가속조건을 설정하였고 1년 및 25년 동안 EVA에 인가되는 stress와 동일한 양을 인가할 수 있는 시험시간을 결정하였다.

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전체 화염 및 단일 화염 노출 조건에서 복합재료 용기 표면 온도 변화 비교 (Test Results of Composite Cylinder Surface Temperature change between Pool Fire and Single Impinging Jet Flame Exposure Condition)

  • 이재훈;황준호;김영섭;김효
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.648-651
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    • 2009
  • 탄소섬유강화플라스틱(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastic)용기의 외부에 화재가 발생할 경우 함침된 수지(Resin)가 탄화되면서 자체 강도가 약화되고 충전된 가스가 외부 온도 상승에 따라 압력 상승이 발생하여 용기의 폭발로 이어지는 사고가 발생할 개연성이 높다. 화염 노출조건에서 복합재료 용기의 폭발을 방지하기 위하여 용기용 밸브에 내장된 온도감응식 압력안전장치(TPRD:Thermally activated Pressure Relief Device) 작동 성능을 검증하기 위한 방법으로 화염실험(Bonfire test)를 실시하고 있으나, 개방 공간에서 실시되는 이 실험은 표면 온도 변화가 매우 크게 발생하여 실험에 대한 재현성(Reproducibility)에 의문이 제기되고 있다. 따라서, 표면 온도를 일정하게 유지하기 위한 실험 방법의 개선이 필요하다. 본 연구에서는 경유+heptane을 이용한 전체 화염에 노출되는 경우와, 천연가스를 이용한 단일화염에 노출되는 경우의 실험 결과 비교를 통하여 화염 노출 표면 온도를 일정하게 유지하기 위한 가열 방법의 타당성을 검토하였다. 또한, 복합재료 라이너(Liner)의 온도 변화 비교를 통하여 집중화염 노출 조건에서 열전달 특성을 알아보았다.

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