• Title/Summary/Keyword: 재생기 효율

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Development of a compact fuel processor for building fuel cells (건물용 연료전지를 위한 컴팩트 연료개질기 개발)

  • Jung, Un Ho;Koo, Kee Young;Yoon, Wang Lai
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.224.2-224.2
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    • 2010
  • 연료개질기는 연료전지 시스템의 핵심 구성요소 중의 하나로 도시가스로부터 수소를 생산하는 역할을 담당한다. 연료개질기는 주로 탈황, 수증기 개질, 수성가스 전이, 선택적 산화 반응의 4단계로 구성되어 있으며 이 중 상온 탈황부분을 제외한 나머지 부분은 일체화 설계를 통해 제작된다. 탈황의 경우 도시가스에 포함된 부취제인 황화합물를 제거하여 후단에 위치한 촉매층이 황에 의해 피독되는 것을 막는 역할을 하며 주로 상온흡착식 탈황제를 사용한다. 황이 제거된 도시가스는 물과 함께 연료개질기로 도입되어 수증기 개질반응을 통하여 수소, 일산화탄소, 이산화탄소 및 소량의 메탄과 미반응 수증기로 구성된 개질가스로 전환된다. 이후의 수성가스 전이반응에서는 일산화탄소가 물과 반응하여 수소 생산량을 늘리며 동시에 일산화탄소의 농도를 낮추게 된다. 또한 고분자 전해질 연료전지에 공급되는 개질가스는 선택적 산화반응을 통하여 일산화탄소의 농도를 10ppm이하로 유지하게 된다. 이러한 기능의 연료개질기 개발의 주요 이슈로는 컴팩트화 및 고효율화이며 이 두가지 요소를 고려하여 연료개질기를 설계하여야 한다. 연료전지 시스템의 전체부피를 줄이기 위한 노력의 일환으로 연료개질기의 컴팩트화가 요구되는데 가정용 연료전지 기술 선진국인 일본 제품의 경우 $1Nm^3/h$급 연료개질기의 부피는 20L정도로 알려져 있다. 또한 연료전지 시스템의 효율은 연료개질기의 개질효율과 연료전지 스택의 발전효율의 곱으로 계산되기 때문에 연료개질기의 연료개질 효율은 전체 시스템의 효율에 직접적으로 영향을 미치게 된다. 한국에너지기술연구원에서는 수소생산량 기준 $1Nm^3/h$급 연료개질기의 개발을 완료하였으며 크기 및 효율면에서 선진국 제품과 비교하여 동등 또는 우위의 수준을 달성하였다. 연료개질기 내부의 혼합 및 분배 구조를 개선하고 각 촉매층의 최적 배치를 통해 연료개질기의 부피를 최소화 하였으며 연료개질기 내부에서 고온부위와 저온부위 사이의 최적 열교환을 통해 열효율을 극대화 시켰다. 현재 개발된 $1Nm^3/h$급 개질기의 단열 후 부피는 13.5L 그리고 단독운전 시 열효율은 80%(LHV)로 측정되었다. 또한 $1Nm^3/h$급의 연료개질기의 스케일-업 설계를 통하여 수소생산량 3, $5Nm^3/h$ 규모의 연료개질기를 개발하였으며 성능평가가 진행 중이다.

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Design of Heat Pump Renewable Energy System Using Wastewater with a Heat Source (폐수열 히트펌프 재생에너지 시스템 설계)

  • Choo, Yeon-Gyu;Kim, Bong-Gi;Kim, Sung-Du
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.787-790
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    • 2011
  • 본 연구에서는 페수열 회수 보일러에서 버려지는 페수열을 재생하여 에너지를 재활용하기 위하여 퍼지제어 알고리즘을 사용한 지능제어기를 설계하고자 한다. 폐수유입온도의 변화와 폐수유입량의 변화를 파라미터로 하여 컴프레서의 정속운전 대수와 토출온수온도의 특성곡선을 전문가의 지식으로부터 얻을 수 있다. 폐수열 회수 보일러에 유입되는 폐수부하에 따른 컴프레서의 정속운전 대수를 최소화 하기위해 폐수유입온도와 유입량의 변화를 측정하여 최적의 정속운전 대수 및 인버터 운전량을 실시간으로 결정하는 지능제어기를 설계하여 페수열 부하의 변동을 실시간으로 추정하여 최소의 컴프레서 운전대수 및 조작량을 제어함으로써 에너지 효율과 경제성을 극대화할 수 있다.

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Characterization of Repeated Deactivation and Subsequent Re-activation of Photocatalyst Used in Two Alternatively-operating UV/photocatalytic Reactors of Waste-air Treating System (교대로 운전되는 두 개의 UV/광촉매반응기로 구성된 폐가스 처리시스템에서의 광촉매의 비활성화 및 재생 특성)

  • Lee, Eun Ju;Chung, Chan Hong;Lim, Kwang-Hee
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.59 no.4
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    • pp.584-595
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    • 2021
  • In this study, the correlation between operating stages of waste air-treating system composed of two alternatively-operating UV/photocatalytic reactors, and the deactivation of photocatalyst used in each operating stage, was investigated by instrumental analysis thereon. The repeated deactivation and subsequent re-generation of photocatalyst used in the waste air treating system of previous investigation performed by Lee and Lim (Korean Chem. Eng. Research, 59(4), 574-583(2021)), were characterized on virgin photocatalyst-carrying porous SiO2 media (A4), used photocatalyst-carrying porous SiO2 media (A1, A2 and A3) collected from the corresponding photocatalytic reactor upon 1st, 2nd, and 3rd run, respectively, regenerated photocatalyst-carrying porous SiO2 media upon 1 time-run (AD1) and 3 times regenerated photocatalyst-carrying porous SiO2 media upon 3 time-runs (AD3) by instrumental analysis including BET analysis, SEM, XPS, SEM-EDS and FT-IR. As a result, the proper regeneration-temperature for deactivated photocatalyst to be regenerated several times (more than 3 times), was suggested below 200 ℃. Such temperature of deactivated photocatalyst-regeneration was almost consistent to the one, according to BET analysis, at which tiny nano-pores blocked by adsorbed ethanol-oxidative and degraded intermediates (AEODI), were regenerated to be reopened through almost complete mineralization of AEODI. In particular, the results of XPS analysis indicated an incurrence of insignificant deactivation of photocatalysis upon 1st run of UV/photocatalytic reactor (A or C) of the previous investigation. In addition, the results of XPS analysis were consistent with the experimental results of the previous investigation in that 1) deactivation of photocatalyst incurred during 2nd run of the UV/photocatalytic reactor (A or C) resulted in decreased removal efficiency, by ca. 5% and 5%, of ethanol and hydrogen sulfide, respectively, compared with its 1st run; 2) there was insignificant difference between the removal efficiencies of its 2nd run and 3rd run. Furthermore, the removal efficiencies of ethanol and hydrogen sulfide for hypothetical 4th run of photocatalytic reactor in the previous investigation, using AD3, were expected to decrease, compared with its 3rd run, by much more than those for 2nd run in the previous investigation did, compared with its 1st run.

PC-1D doping profile due to the effects on the BSF back P-type silicon solar cells, research on high efficiency (PC-1D 도핑프로파일에서 BSF 후면전계효과에 따른 P타입 결정질 실리콘 고효율 태양전지에 관한 연구)

  • Park, Yongho;Kim, Bonggi;Lee, Junsin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.59.1-59.1
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    • 2011
  • BSF 후면전계효과는 태양전지의 개방전압 증가를 결정하며 효율에 매우 중요한 요인이다. 본 연구에서는 p-type에서의 후면전계효과를 확인하기 위해 PC1D 시뮬레이션(Simulation)을 통해 p+ 영역의 표면농도와 깊이에 따른 전기적 특성을 분석 하였다. 최적효율을 찾기위해 면저항을 $30{\Omega}/{\square}$으로 고정하고 깊이와 표면 농도값을 가변하였다. 최적화 결과 표면농도값이 작아지고 깊이가 커질수록 효율이 좋아지는 경향이 나타났으며 Peak doping=$5{\times}10^{18}cm^{-3}$, Juction depth=12.52um에서 최고효율 19.14%를 얻을 수 있었다. 본 시뮬레이션을 바탕으로 실제 태양전지 제작 과정에 적용 가능하다. p-type 태양전지 제작에서 후면의 p+ 영역의 깊이를 증가시키고, 표면 농도를 낮추는 공정을 통해 효율향상을 기대 할 수 있다.

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A Study on the Policy Demand for Renewable Energy-IT Convergence based on Industry Life Cycle (에너지 산업 주기에 따른 신.재생에너지-IT융합 정책 수요에 관한 연구 : 산업 태동기 연료전지와 성장기 태양광을 중심으로)

  • Park, Soo-Kyung;Kim, Taisiya;Lee, Bong-Gyou
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.1181-1184
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    • 2011
  • 화석 에너지 고갈 및 지구 온난화 문제가 대두됨에 따라 신 재생에너지 산업에 대한 관심이 증가하고 있으며, 특히 신 재생에너지-IT 융합을 통한 산업 효율성 향상에 관한 정책적 논의가 지속되고 있다. 그러나 각 신 재생에너지 산업은 고유의 특성을 가지고 있기에 이를 효과적으로 달성하기 위해서는 각 특성을 고려한 지원정책이 필요하다. 따라서 본 연구는 에너지 산업 주기에 따라 각 산업에서 필요로 하는 지원 정책을 분석하고자 한다. 이를 위해 산업 태동기인 연료전지와 성장기인 태양광을 비교대상으로 선정하여 전문가 초점집단인터뷰(Focus Group Interview)를 실행하였다. 이를 현 지원정책과 비교함으로써 산업 활성화에 실질적으로 기여할 수 있는 지원정책을 도출하고자 한다. 본 연구는 향후 신 재생에너지-IT융합 정책을 수립하는 과정에서 기초자료로 활용될 것으로 예상되며 에너지-IT융합 산업에서 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

Study for High Efficiency Heat Pump System Commercialization with Air Heat Source (고효율 공기열원 히트펌프시스템 실용화 연구)

  • Han, Jang-Min;Kim, Young-Taek
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.405-408
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    • 2009
  • 공기열원 히트펌프시스템의 문제점, 즉 열효율, 안정성, 착상에 대한 현황을 파악하고 이를 해결하기 위한 연구를 수행하였다. 열효율과 안정성을 위해 기존 시스템을 보완한 8행정 냉매사이클시스템 개발과 제어시스템의 개발을 통해 히트펌프 시스템의 효율을 2배 정도 증가시키고, 안정성을 높이며, 착상 문제를 최소화할 수 있도록 하였다. 개발된 공기열원 히트펌프시스템의 COP는 평균 5정도이고, 안정적으로 운용되는 외부 온도는 $-10^{\circ}C$에서 $55^{\circ}C$까지이다. 토출되는 온수의 온도는 $50{\sim}60^{\circ}C$정도이다. 평균 제상시간은 1분 이내이다. 앞으로 개발해야 할 문제는 외부 온도 $-10^{\circ}C$ 이하지역에서 보조열원 없이 난방을 할 수 있고 친환경 냉매를 사용하며 COP가 7이상인 고효율 히트펌프시스템를 실용화하는 것이다.

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Experimental Study on the Dependence of Variation in Performance of a High-Temperature Generator on Its Operating Conditions (운전조건 변화가 고온재생기의 성능에 미치는 영향에 관한 실험적 연구)

  • Bae, Kyungjin;Kwak, Myoungseok;Cho, Honghyun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.5
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    • pp.389-397
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    • 2014
  • An absorption chiller-heater using only a natural refrigerant hardly causes any environmental pollution. In an absorption chiller-heater, the performance of its high-temperature generator, which uses exhaust gases, is essential to achieving superior system performance. To investigate the performance of such a high-temperature generator, a laboratory-scale high-temperature generator working with exhaust gases was designed and tested. Changes in the performance of the high-temperature generator as a function of inlet conditions of the absorbing solution, such as air inlet temperature and mass flow, were investigated. It was observed that when the air mass flow rate ratio was increased from 80% to 120%, the heat capacity was increased by 30%, 33%, 34%, and 37%, respectively. Additionally, when the air inlet temperature was elevated from $170^{\circ}C$ to $210^{\circ}C$ for absorption solution concentrations of 56%, 55%, 545, and 53%, the heat capacity increased by 140%, 160%, 220%, and 224%, respectively.

Design and Implementation of a Linux-based standalone Flash Player (리눅스 기반의 독립형 플래시 재생장치의 설계 및 구현)

  • Jeon Chan-Ki;Koh Jeong-Gook
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.357-361
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    • 2005
  • As flash technology is a widely used in Web pages, it tends to load a S/W flash player in mobile phones and PDAs to play flash contents on diverse H/W platforms currently. In this paper, we design and implement a linux-based standalone flash player which can be used in various fields like animation, game and advertizing. We also implement an web-based manager which user can effectively manage flash players anywhere.

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A Study on Priority Selection Process for Utilizing Urban Decline and the Potential (도시쇠퇴 및 잠재력을 활용한 도시재생 우선순위 선정방안 연구)

  • Yang, Dong-Suk;Lee, Sam-su;Lee, Dong-Geon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2013.11a
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    • pp.1588-1591
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    • 2013
  • 도시재생종합정보시스템은 도시의 쇠퇴정도를 파악하고 그에 따른 도시재생 관련 정책수립 및 사업의 수행에 있어 의사결정 지원과 관련정보 등을 제공함을 목적으로 하고 있다. 본 연구에서는 도시재생 사업이나 정책을 진행시키고자 했을 때, 기 개발되어진 쇠퇴와 잠재력진단 시스템의 연계 및 활용을 통해 효율적인 도시재생 사업의 의사결정을 지원해줄 수 있는 우선순위 선정프로세스를 연구하였다. 또한, 시스템간의 연계를 위한 정보 프로세스 및 구현방안을 제시하였다. 제시된 우선순위 선정방안으로 보다 객관적, 직관적인 도시의 현황 및 DB 제공할 수 있으며 이를 통해 도시재생 사업 및 정책의 의사결정을 위한 근거자료로 활용 할 수 있다.

A Study on Cooling Performance and Exergy Analysis of Desiccant Cooling System in Various Regeneration Temperature and Outdoor Air Conditions (재생온도와 외기조건 변화에 따른 제습 냉방시스템의 냉방 성능 및 엑서지 해석에 관한 연구)

  • Lee, Jang Il;Hong, Seok Min;Byun, Jae Ki;Choi, Young Don;Lee, Dae Young
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.5
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    • pp.413-421
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    • 2014
  • Desiccant cooling system is an air conditioning system that uses evaporative cooler to cool air and it can perform cooling by using heat energy only without electrically charged cooler. Thus, it can solve many problems of present cooling system including the destruction of ozone layer due to the use of CFC[chloro fluoro carbon] affiliated refrigerants and increase of peak power during summer season. In this study, cooling performance and exergy analysis was conducted in order to increase efficiency of desiccant cooling system. Especially, using exergy analysis based on the second law of thermodynamics can resolve the issue related to system efficiency in a more fundamental way by analyzing the cause of exergy destruction both in whole system and each component. The purpose of this study is to evaluate COP[coefficient of performance], cooling capacity and exergy performance of desiccant cooling system incorporating a regenerative evaporative cooler in various regeneration temperature and outdoor air conditions.