• Title/Summary/Keyword: 재생순환

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연료 재순환 이젝터를 이용한 연료전지-폐기물 기반 가역 고체 산화물 연료전지의 최적 설계 (Optimal Design of RSOFC System Coupled with Waste Steam Using Ejector for Fuel Recirculation)

  • 잡반티엔;이영덕;김영상;쿠엔;안국영
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.303-311
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    • 2019
  • Reversible solid oxide fuel cell (RSOFC) has become a prospective device for energy storage and hydrogen production. Many studies have been conducted around the world focusing on system efficiency improvement and realization. The system should have not only high efficiency but also a certain level of simplicity for stable operation. External waste steam utilization was proved to remarkably increase the efficiency at solid oxide electrolysis system. In this study, RSOFC system coupled with waste steam was proposed and optimized in term of simplicity and efficiency. Ejector for fuel recirculation is selected due to its simple design and high stability. Three system configurations using ejector for fuel recirculation were investigated for performance of design condition. In parametric study, the system efficiencies at different current density were analyzed. The system configurations were simulated using validated lumped model in EBSILON(R) program. The system components, balance of plants, were designed to work in both electrolysis and fuel cell modes, and their off-design characteristics were taken into account. The base case calculation shows that, the system with suction pump results in slightly lower efficiency but stack can be operated more stable with same inlet pressure of fuel and air electrode.

우수관로 수리특성에 따른 홍수위 변동성 평가 (Flood Level Variability Assessment by Hydraulic Characteristics in Storm Sewers)

  • 박종표;심인경;윤혜선
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.426-426
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    • 2021
  • 우수관로의 수리특성에 영향을 미치는 주요 매개변수 중 조도계수 변화에 따른 첨두 수위 변동성을 SWMM으로 분석하고 수위 관측자료와 비교 검증하였다. 모형 적용 조도계수의 범위는 0.015 ~ 0.120이며 0.003 단위로 증가시키며 총 12개 CASE에 대한 모의를 수행하였다. 검토 대상지점은 서울시 방배1, 봉천1, 길동, 신림4, 방배2, 오류1, 천호 배수분구이다. 조도계수 증가에 따른 관내 수위 변동성 검토결과. 방배1 배수분구 22-0001 지점의 경우 조도계수가 0.015에서 0.120으로 증가하면 첨두 수위는 최대 70.3% 높아졌으며 길동 배수분구 25-0003 지점의 경우 103.3%, 신림4 배수분구 21-0002 지점의 경우 78.8% 수위가 상승하였다. 즉, 물리적으로 관로의 조도계수가 증가하면 유속이 감소되고 수위가 증가하는 특성을 보였다. 그러나 상류 인접관로에 만관으로 인한 침수가 발생하는 경우 조도계수가 증가하여도 수위가 상승하지 않는 경우도 있었다. 봉천1 배수분구 21-0004 지점의 경우 조도계수가 0.045를 초과할 때 상류관에서 만관 발생으로 압력관이 형성되며 이러한 영향으로 수위가 상승하지 않는 것으로 분석되었다. 방배2 배수분구의 22-0003 지점, 천호 배수분구의 25-0002 지점의 경우 상류관 침수발생으로 첨두 수위의 역전현상이 발생하였다. 이상의 결과로부터 관로 내 조도계수 증가는 첨두 수위 상승에 큰 영향을 미치며 최대 2배까지 수위가 상승할 수 있음을 알 수 있었다. 반면, 조도계수 상승에 따른 인접관(상류관) 만관 및 침수 발생의 원인으로 일부구간의 경우 수위가 감소하는 경우도 있다. 향후, 유역의 특성, 우수관로의 경사, 규모 등을 고려한 우수관로 수리특성에 따른 수위변동성 분석이 필요할 것으로 판단된다.

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풍력터빈 상태진단에 적용된 다양한 신경망 모델의 유효성 비교 (Comparison of the effectiveness of various neural network models applied to wind turbine condition diagnosis)

  • 응고만투안;김창현;딘민차우;박민원
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.77-87
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    • 2023
  • 재생 에너지 생성에서 중요한 역할을 하는 풍력 터빈은 작동 상태를 정확하게 평가하는 것이 에너지 생산을 극대화하고 가동 중지 시간을 최소화하는 데 매우 중요하다. 이 연구는 풍력 터빈 상태 진단을 위한 다양한 신경망 모델의 비교 분석을 수행하고 센서 측정 및 과거 터빈 데이터가 포함된 데이터 세트를 사용하여 효율성을 평가하였다. 분석을 위해 2MW 이중 여자 유도 발전기 기반 풍력 터빈 시스템(모델 HQ2000)에서 수집된 감시 제어 및 데이터 수집 데이터를 활용했다. 활성화함수, 은닉층 등을 고려하여 인공신경망, 장단기기억, 순환신경망 등 다양한 신경망 모델을 구축하였다. 대칭 평균 절대 백분율 오류는 모델의 성능을 평가하는 데 사용되었다. 평가를 바탕으로 풍력 터빈 상태 진단을 위한 신경망 모델의 상대적 효율성에 관한 결론이 도출되었다. 본 연구결과는 풍력발전기의 상태진단을 위한 모델선정의 길잡이가 되며, 고도의 신경망 기반 기법을 통한 신뢰성 및 효율성 향상에 기여하고, 향후 관련연구의 방향을 제시하는데 기여한다.

재생 이산화티탄을 혼입한 모르타르의 NOx 저감률 민감도 분석 (Sensitivity of NOx Removal on Recycled TiO2 in Cement Mortar)

  • 이인규;김진희;김종호;노영숙
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.388-395
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    • 2016
  • 본 논문에서는 폐수슬러지에서 제조된 재활용 이산화티탄($TiO_2$)을 혼입한 시멘트 모르타르의 NOx 저감 성능에 대해 고찰하였다. 일반적으로, 이산화티탄은 클러스터 형태로 입자가 붙어 있어, 시멘트의 응결과 경화 전에 타설체 하면에 침강하는 특징이 있다. 그 결과로 타설체의 상면과 하면에는 이산화티탄의 분포도가 서로 상당한 차이를 나타내고, 광촉매 효과도 하면에서 우수하게 나타난다. 건물이나 주택과 같은 건축구조물에서는 이를 해결하기 위해, 이산화티탄을 혼입한 프리캐스트 제품을 미리 제작 후, 조립 시에는 타설 시 상면과 하면을 뒤집어 거치하여 상대적으로 높은 이산화티탄 분포면을 대기에 노출시키는 방식을 사용한다. 그러나 콘크리트 도로포장과 같은 현장 타설의 경우, 상면과 하면을 뒤집어 거치할 수 없기 때문에 이산화티탄의 분산성은 중요하다. 이를 개선시키기 위한 본 논문의 결과로 실리카퓸, 고성능감수제, 증점제, 고로슬래그 등 전형적인 시멘트성 재료의 분산에 기여하는 재료는 이산화티탄 클러스터의 분산효과에 미미한 영향을 주었다. 급결제, 발포제, 작은 크기의 잔골재의 조합이 이산화티탄 클러스터의 분산성을 개선하였다. 분산성 개선에도 불구하고, 타설체 상면과 하면의 NOx 제거효율은 하면에 큰 효율을 지속적으로 나타내었고, 이는 표면에 분포하는 공극량에 따라 달라지는 것을 디지털 표면 이미지 분석을 통하여 확인하였다. 많은 공극분포를 갖는 표면은 상대적으로 매끄러운 표면에 비해 NO가스 흡착을 기본적으로 높이게 되고, 이를 기준으로 상대적인 NOx 제거효율이 높아지는 것으로 사료된다.

메탄올 내부개질형 용융탄산염 연료전지의 성능 (Performance of a Molten Carbonate Fuel Cell With Direct Internal Reforming of Methanol)

  • 하명주;윤성필;한종희;임태훈;김우식;남석우
    • 청정기술
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    • 제26권4호
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    • pp.329-335
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    • 2020
  • 재생에너지로부터 수전해를 통하여 생산된 수소와 포집된 CO2를 활용하여 메탄올을 합성하는 power-to-methanol 기술이 재생에너지를 대용량으로 저장하는 방안으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 메탄올을 수소 및 전력 생산에 활용함에 있어 더욱 효율적인 방법으로 연료전지 내부에서 메탄올 수증기개질 반응이 일어나는 내부개질형 용융탄산염 연료전지에 대해 성능 분석을 실시하였다. 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 사용되는 다공성 Ni-10 wt%Cr을 촉매로 메탄올 수증기개질 반응을 수행한 결과 연료전지 운전 조건에서 연료극은 메탄올 수증기개질 반응에 충분한 활성을 나타내었다. 메탄올 수용액을 직접 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 공급한 결과 연료전지의 성능은 외부 개질기를 통하여 생산된 개질가스를 공급하는 경우에 비해 다소 성능이 낮게 나타났으며, 메탄올 공급유량이 비교적 낮은 경우 고 전류밀도에서 불안정한 성능을 나타내었다. 연료극으로부터 생성된 가스를 재순환시킴으로써 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있었으며, 메탄올 전환율도 90% 이상 얻을 수 있었다. 물질수지를 통하여 연료극에서 일어나는 반응을 분석한 결과 전류밀도 및 가스 재순환 유량이 증가함에 따라 메탄올 수증기개질 반응속도가 증가함을 확인하였다. 이상의 결과로부터 별도의 촉매층을 설치할 필요 없이 연료극 만으로도 용융탄산염 연료전지 내에서 메탄올 수증기개질 반응이 가능하며, 메탄올 내부개질형 용융탄산염 연료전지를 통하여 전력과 합성가스를 동시에 생산할 수 있음을 확인하였다.

치수 치근단 병소의 전구 위험요인으로서의 제 2 형 당뇨의 역할에 관한 소고 (THE ROLE OF TYPE 2 DIABETES AS A PREDISPOSING RISK FACTOR ON THE PULPO-PERIAPICAL PATHOGENESIS: REVIEW ARTICLE)

  • 김진희;배광식;서덕규;홍성태;이윤;홍삼표;금기연
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제34권3호
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    • pp.169-176
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    • 2009
  • 당뇨(Diabetes Mellitus)란 혈당을 조절하는 인슐린의 분비나 기능에 장애를 야기하는 질환으로 인슐린 의존성 여부에 따라 제 1 형과 제 2 형으로 분류된다. 본 종설은 최근 증가 추세에 있는 제 2 형 당뇨가 치수 치근단 병소의 병인 과정에 전구 위험요인으로 작용할 수 있는지를 평가 하고자 문헌고찰을 통해 당뇨의 병인 과정에서 특징적으로 나타나는 혈관 합병증에 관해 알아보고, 부가적으로 제 2 형 당뇨 쥐 모델에서 인위적인 치수 감염 후 얻은 치근단 조직의 조직병리학적 분석을 시행하였다. 조직학적 관찰 결과 제 2 형 당뇨 쥐에서 대조군에 비해 치수 치근단 병소의 크기가 증가하였고, 치수 염증 반응도 심하게 나타난 것으로 보아 당뇨 자체가 숙주를 감염에 취약한 상태로 만드는 전구 위험요소로 작용하였음을 알 수 있었다. 이러한 이유로는 첫째, 당뇨 시 전반적으로 나타나는 혈관 내 죽상 침착(atheromatous deposits)에 의해 혈관내벽의 두께가 두꺼워져 미세 순환의 장애는 물론 탐식 세포의 기능 저하, 면역 세포의 혈류 이동이 차단되어 치수 감염 시 쉽게 치근단 병소로 이환될 가능성이 높고, 둘째 치수 혈관에서 특징인 측부 순환(collateral circulation)의 부재에 따른 살균성 다형핵 백혈구의 활동 억제를 포함한 미세 혈관계의 취약성으로 인해 치수 조직의 재생능이 저하되어 추가적인 감염원의 공격에 대한 방어 및 치유 저하를 더욱 심화시키기 때문인 것으로 사료된다. 따라서 제 2 형 당뇨 환자의 수복치료 시 치과의사는 당뇨조절 하에서 치수 조직의 자극을 최소화하기 위한 세심한 처치가 필요하다.

수중연소식 천연가스기화기(SMV)용 순산소 연소기 개발 (Development of Oxy-fuel Combustor for the Underwater SMV(Sub-Merged Vaporizer))

  • 손화승;김호연;정영식
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.253-254
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    • 2014
  • 지구온난화 문제는 한국가의 문제가 아니라 인류의 문제로 대두되어 많은 이에대한 많은 연구가 이루어 지고 있다. 지구온난화의 주 대상물질인 화석연료로부터 연소시 발생하는 이산화탄소를 감축하기위한 많은 규제와 노력이 요구된다. CCS(Carbon Capture & Storage)란 화석연료로 부터 연소시 대기 중으로 배출되는 온실가스($CO_2$)를 포집하여 재생 또는 지중, 해양에 저장하는 기술로서 국가녹색성장 핵심기술중의 하나로 분류되며, $CO_2$ 회수방안, 저장, 처리관련 연구를 비롯하여 국내외 적으로 활발한 연구가 이루어 지고 있다. 또한 순산소 연소기술을 통한 $CO_2$ 회수, 처리기술은 연료의 산화제를 공기대신 순도 95% 이상의 고농도 산소를 이용하여 순산소연소를 하며, 이때 발생하는 배가스의 대부분은 $CO_2$와 수증기로 구성되어 있다. 발생된 배가스의 약 70~80%를 다시 연소실로 재순환시켜 연소기의 열적 특성에 적절한 연소가 가능하도록 최적화함과 동시에 배가스의 $CO_2$ 농도를 80% 이상으로 농축시켜 회수를 용이하게 하며, 동시에 공해물질은 NOx 발생량을 10ppM 이하로 줄일 수 있는 기술이다. 천연가스를 생산하는 LNG기지에서 연소에 의한 이산화탄소를 발생시키는 기기로는 수중연소식기화기(SMV ; Submerged Combustion Vaporizer)를 들 수 있다. SMV는 버너를 이용하여 $-162^{\circ}C$ LNG를 $10^{\circ}C$의 LN로 기화시키는 설비로서 특히 동절기에 작동시키며 $CO_2$를 배출시키는 연소기다. 본 연구에서는 수중연소식 SMV에 순산소 연소방식을 적용하여 천연가스와 산소를 연소시키므로서 발생되는 $CO_2$를 LNG냉열을 이용 액체화 시켜 회수하는 연구를 수행하고 있다. 내용중에 수중연 소식 SMV에 대한 순산소 연소기를 개발하는 연구를 수행하였으며, 실제 SMV의 1/10크기, 열량기준 1/900로 모형을 제작하여 실험하였다. 연소기 노즐 은 직경 0.6mm, 배가스가 수조내에서 48개의 노즐을 제작하였다. 실험결과 일정량 이상의 $CO_2$ EGR율이 일정 값 이상이 되면 화염의 길이가 공기/NG 화염 길이와 큰 차이가 없었으며 $CO_2$ EGR율이 100%이상에서는 $CO_2$ EGR율 증가에 따른 화염길이 변화는 크게 나타나지 않았다. CO 배출 농도는 공기/NG 연소의 경우보다 높게 나타났으며, ${\lambda}$가 1.4보다 높은 조건에서는 측정되지 않았다. NOx의 배출 농도는 약 1~8ppm으로 나타났다.

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실시간 카메라를 이용한 등고선의 미학적 표현 연구 - 라인드로잉으로서의 등고선 표현 방법 연구 (Aesthetical Expression Of Contourline Using Real-Time Camera)

  • 강창구;김동조;김형기
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2008년도 학술대회 2부
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    • pp.470-474
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    • 2008
  • 미디어 이미지는 변화를 계속하고 있다. 그에 따라 이미지는 다양한 분야에서 다른 방식으로 만들어지고, 재생산되고 있다. 이미지의 생산과 소비에 관한 패러다임은 점점 가속화되고 순환하고 있다. 이미지의 생산과 소비에 관한 관계 또한 변화하고 있으며, 생산자와 소비자의 경계 또한 모호해져 가고 있다. 미디어 이미지가 보여주는 다른 이미지의 차용이나 변형은 오랫동안 커뮤니케이션의 주요 수단으로 사용되었던 문자나 부호, 기호마저도 본연의 의미를 상실하고, 새로운 이미지 표현 수단 및 미학적 표현으로 사용되고 있다. 따라서 본 논문에서는 기호의 하나인 등고선을 이용하여 새로운 미학적 표현 수단으로 발전시키고자 하였다. 또한 그 방법에 있어서, 이미지의 생성에 소비자를 적극적으로 개입시켜 이미지 소비자와 생산자와의 관계를 변화시켜, 일방적인 소비와 생성의 관계가 아닌 소비자가 이미지를 생성시키는 주체로 작용시키고자 하였다. 즉, 기능적인 역할의 등고선을 본연의 의미를 상실시켜 새로운 미학적 표현의 방법으로 등고선을 이용한 라인드로잉의 이미지를 생성하고, 시간과 관객의 행동에 따라 끊임없이 재생성 되어 관객이 이미지의 생성에 직접적으로 작용하고자 한다. 이것은 기호를 커뮤니케이션을 위한 약속으로 바라보는 고정적 시각에서 벗어나 미학적 표현 가능성을 보여주고, 지형에 대한 새로운 인식을 환기시키고자 한다.

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당느릅나무(Ulmus davidiana Planch) 부정근 절편으로 부터 부정아 유도를 통한 식물체 생산 (Plant Regeneration Via Direct Adventitious Roots from Free Root Segments of Ulmus davidiana Planch)

  • 김지아;유향령;안창호;이재선;최용의
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권1호
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    • pp.83-88
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    • 2007
  • 당느릅나무(Ulmus davidiana Planch) 기내번식 방법을 개발하기 위해 유식물의 뿌리로부터 부정근을 유도 한 후 이들 부정근 절편으로부터 부정아 유도과정을 거쳐 식물체를 재생시켰다. 기내발아 식물체의 뿌리 절편을 0.2 mg/L IBA 처리한 1/2 SH 배지에 배양한 결과 다수의 부정근을 유도할 수 있었다. 유도된 부정근으로 부터 절편을 만들어 부정아 유도를 위해 MS배지에 4가지 종류의 cytokinin(zeatin, 2-iP, BA, kinetin)을 첨가한 결과 0.2 mg/L kinetin을 첨가한 배지에서 가장 높은 부정아 유도율과 절편 당 부정아수를 얻었다. 유도된 부정아로부터 줄기생장 및 뿌리유도를 위한 실험에서 줄기 생장은 1/2 WPM배지에서 가장 양호하였고, 뿌리유도는 1/4 WPM배지에는 가장 양호하였다. 또한 기내 재분화묘를 기외로 순환시킨 결과 4주후 100%의 식물체 생존율을 얻었다.

집중 태양열에 의한 온도구배가 열전발전모듈의 출력 성능에 미치는 영향 (Influence of temperature gradient induced by concentrated solar thermal energy on the power generation performance of a thermoelectric module)

  • 최경후;안다훈;부준홍
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.777-784
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    • 2017
  • 일반적으로 열전발전 소자를 사용하여 에너지 하베스팅을 하는 경우, 시스템의 작동환경에 의해 주어지는 온도구배를 활용하게 된다. 따라서 열전소자의 특성상 큰 온도구배를 기대하기 어려운 작동환경에서는 원하는 출력을 얻을 수 없으며, 작동 온도가 높을 때 얻어지게 되는 최적의 발전효율을 기대하기 힘들다. 자연환경에서 얻을 수 있는 태양에너지를 활용한 신재생 에너지의 활용은 그 동안 태양광발전이나 태양열발전에 국한되어 왔다. 태양광발전은 태양광의 일정 파장대만 사용하고 빛의 산란에 의해 발전효율이 낮아지는 단점이 있으며, 태양열발전은 일반적으로 대규모 설비를 갖춰야 하는 공간상의 제약이 있다. 본 연구에서는 태양열을 집광하여 열전소자에 조사함으로서 큰 온도구배를 형성하여 상용 열전소자의 출력을 향상시킬 수 있는 간단한 소형 발전시스템을 설계 및 제작하였다. 장시간 태양열 집중을 위해 태양 추적 장치를 설치하였으며, 열전소자 하부에 고온의 태양열이 전달되어 온도 편차가 줄어드는 현상을 막기 위해 액체 순환식 냉각기를 설치하여 큰 온도구배를 유지할 수 있도록 설계한 후, 일련의 실험으로 시험하여 그 유용성과 타당성을 검증하였다.