• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.825-828
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• 2009

고형원료인 폐기물의 감량화 및 자원화 기술 중 가장 대표적인 기술로 폐기물의 소각(incineration)기술과 가스화(gasification)용융기술을 들 수 있다. 폐기물 가스화 기술은 폐기물 내의 탄소, 수소 성분을 가스화하여 CO, $H_2$가 주성분인 합성가스(synthesis gas, syngas)로 전환하여 불연물은 용융되어 환경적으로 무해한 슬래그로 회수하는 기술이다. 폐기물 가스화 용융 시스템으로 발생된 합성가스를 재순환하여 사용하는 합성가스 재순환시스템을 통해 가스화에 필요한 열을 시스템 내에서 대체하여 사용하는 기술개발은 폐기물 가스화 용융기술의 경제성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 고형 폐기물 가스화반응에 의해 발생되는 합성가스를 재순환하여 폐기물 가스화 용융 시스템내의 자체 에너지원으로 활용할 수 있도록 하는 합성가스 재순환 시스템 및 버너의 운전특성을 고찰하였다. 합성가스의 재순환 장치에서의 운전 압력 제어 및 유량제어를 통해서 안정적인 합성가스 재순환 성능과 재순환버너의 연소 성능을 유지할 수 있었다. 합성가스 재순환버너에 의한 16,800 $kcal/Nm^3$ 조건 및 33,600 $kcal/Nm^3$ 조건에서 운전시에도 가스화기의 운전온도는 안정적으로 유지됨에 따라 생산된 합성가스의 가스화기 보조연료 대체 및 에너지절감이 가능한 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.11 no.6
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• pp.9-17
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• 2007

This experimental study has been conducted to investigate the effect of the recirculation zone on the multi-slot film cooling in the ramjet combustor. The recirculation zone which is generated by the protrusion tip on the entrance of the coolant flow path affects on the first slot. Velocity fields, dimensionless temperature fields and adiabatic film cooling effectiveness on the downstream wall of the slot exit are measured. The results show that the film cooling performance is rapidly decreased after the slot exit by shear layer and high turbulence intensity between separated flows and coolant flows.

• Journal of Energy Engineering
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• v.25 no.4
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• pp.152-158
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• 2016

Nitrogen oxide is generated by the chemical reaction of oxygen and nitrogen in higher temperature environment of combustion facilities. The NOx reduction equipment is generally used in the power plant or incineration plant and it causes enormous cost for the construction and maintenance. The flue gas recirculation method is commonly adopted for the reduction of NOx formation in the combustion facilities. In the present study, the computational fluid dynamic analysis was accomplished to elucidated the cold flow characteristics in the flue gas recirculation burner with coanda nozzles in the flue gas recirculation pipe. The inlet and outlet of flue gas recirculation pipes are directed toward the tangential direction of circular burner not toward the center of burner. The swirling flow is formed in the burner and it causes the reverse flow in the burner. The ratio of flue gas recirculation flow rate with the air flow rate was about 2.5 for the case with the coanda nozzle gap, 0.5mm and it was 1.5 for the case with the gap, 1.0mm. With the same coanda nozzle gap, the flue gas recirculation flow rate ratio had a little increase when the air flow rate changes from 1.1 to 2.2 times of ideal air flow rate.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.49-49
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• 2020

하천 보 상류영역에서 발생하는 박리 흐름을 분석하기 위해 실험수로에 하천보 모형을 설치하고, 보 주변에서 발생하는 흐름 구조를 입자 영상 유속계(PIV)로 이용하여 정밀하게 측정하였다. 본 연구에 사용된 보는 하천 설계기준을 따른, 전방 수직벽과 하류 경사램프가 있는 유한한 마루 길이 보이다. 실험 조건은 보 상·하류부 수심으로 인한 4가지 흐름(Hydraulic jump, Plunging jet, Surface wave, Surface jet)을 기반으로 설정하여 수리조건에 따른 유속 특성을 규명하였다. 실험에서 측정한 수직-수평방향 평균 유속·유선도를 분석한 결과, 보 전방의 하부에서 재순환 흐름이 관측되었고, 역방향 흐름도 이 지역에서 발견되었다. 유속 편차의 제곱 평균(Root Mean Square) 흐름장에서 보 전방과 재순환 흐름 영역에 불안전한 흐름이 강하게 발견되었다. 역방향 흐름은 박리 흐름에서 발견되는 주요 특성으로, 역방향 흐름의 전체 면적을 매 관측마다 측정하여 이를 분석한 결과, 재순환 흐름의 면적은 오른쪽으로 기울어진 분포를 가지고, 항상 0보다 큰 값을 가지는 것으로 나타났다. 재순환 면적에 따른 흐름 특성은 역방향 흐름 면적에 대한 조건부 평균을 이용하여 파악했는데, 조건부 평균의 구간은 재순환 흐름의 중심에서 지배적인 주기값을 이용했다. 역방향 흐름이 작은 영역에선, 보 상류의 흐름이 재순환 흐름으로 말려들어가는 열린 박리흐름이 나타나며, 역방향 흐름이 큰 경우에는 재순환 영역의 흐름은 보 상류의 흐름과 분리되는 닫힌 박리흐름이 발생하였다. 역방향 흐름이 가장 큰 경우, 보 전방의 박리흐름은 보의 상단을 넘는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과를 통해 보 마루에서 발생하는 박리흐름이 보 전방에 박리흐름에 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 조건부 평균된 역방향 흐름의 면적과 박리 지점(separation point)의 관계를 분석한 결과, 역방향 흐름의 오른쪽으로 기울어진 분포와 대규모 흐름 방출 현상이 관측되었다. 박리 지점의 위치와 수리 매개변수의 관계를 분석한 결과, 상류의 수심 증가에 따라 증가하는 경향이 나타났다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.23 no.3
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• pp.51-57
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• 2014

A MILD(Moderate and Intense Low oxygen Dilution) combustion, which is effective in the reduction of NOx, is considerably affected by the recirculation flow position of hot exhaust gas to the combustion furnace. A numerical analysis was accomplished to elucidate the flow characteristics in the MILD combustion incinerator for several cases with or without exhaust gas recirculation. It could be seen from the result of the present numerical study that the flow recirculation could be observed in the upper region over the vertical dividing wall for the case without exhaust gas recirculation. The optimal position of exhaust gas recirculation position was derived by the comparison of %RMS of x directional velocity for the cases with exhaust gas recirculation. The case with the exhaust gas recirculation position at the upper right of free board was the most effective with the smallest value of 57.4% RMS.

• Journal of Energy Engineering
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• v.25 no.1
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• pp.100-107
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• 2016

In this study confirmed the reduction effect of pollutant by applying Fi-EGR and FPI-EGR to hybrid combustion system realizing premixed flame and non-premxied flame at once. The results showed that NOx emission index decreased significantly in case of adopting EGR. Additionally, the hybrid combustion system with EGR resulted in a better performance compared to usual non-premixed combustion system such that it can reduce $NO_x$ emission at equivalent EGR ratios. Especially, in the case of 25% of FI-EGR ratio at hybrid combustion system that the ratio of non-premixed and premixed is 50 : 50, NOx emission index reduction rate was about 59% compared to $NO_x$ emission of non-premixed combustion system without EGR and in the case of 15% of FPI-EGR ratio at hybrid combustion system that the ratio of non-premixed and premixed is 70 : 30, $NO_x$ emission index reduction rate was about 48% compared to $NO_x$ emission of hybrid combustion system without EGR.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.11a
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• pp.68-70
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• 2016

최근 저비용 및 재사용 발사체 개발 연구에 관한 관심이 증가하고 있는 추세인데, 이로 인해 노즐 내부에 핀틀 개념을 적용하여 발사체의 성능을 높이거나 스로틀링을 활용한 재사용 연구가 중요해지고 있다. 이 노즐 내부에 탑재된 핀틀 형상은 노즐 성능을 결정짓는데 핵심적인 역할을 하게 된다. 따라서 본 논문에서는 핀틀 형상에 따른 압력특성과 재순환 영역의 경향성을 확인하여 추후 저비용, 재사용 발사체 개발 연구의 기초자료로 활용하고자 한다. 해석 결과 핀틀 크기보다 핀틀 각도가 성능 변화에 더 민감한 변수로 판단되었다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.23 no.3
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• pp.1-6
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• 2019

The purpose of the present study is to elucidate flue gas recirculation device for reduction of nitrogen oxides using coanda nozzle without adopting additional power driving fan in a waste incinerator. The characteristics of the exhaust gas recirculation flow rate and the average temperature change at the outlet of the mixed gas were investigated according to the change of air supply nozzle gap and the position of air supply nozzle. When the gap of the air supply nozzle was changed to 3.22, 4.03, and 4.84 mm, the largest recirculation flow ratio, which is the ratio of exhaust gas recirculation flow rate and air supply flow rate, was 2.227 for the case with 3.22 mm and its mean temperature at outlet was $594.8^{\circ}C$. When the position of the air supply nozzle changes to the front position, neck position, and expansion position of the coanda nozzle neck, the recirculation flow ratios at the forward position and the neck position were nearly almost the same value, 1.843, and 1.696 at the expansion position, their mean temperatures were $559.8^{\circ}C$ and $544.3^{\circ}C$, respectively.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.16 no.2
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• pp.167-177
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• 1991

곡물 빈에서 벼 건조시 외기 온도에 따른 연료 자동 조절 및 배출공기의 재순환이 에너지 소비, 건조비용 및 건조 시간에 미치는 효과를 분석하기 위해 슬램 II(SLAM II : Simulation Language for Alternative Modeing II)를 이용한 시뮬레이션 모텔을 개발하였다. 따라서 약 64톤의 벼를 연료 자동조절 버너를 갖춘 곡물빈에서 열풍 건조할 때, 절약 가능한 에너지 양과 공기 재순환의 효과를 시뮬레이션을 통해 분석하였으며 이를 실제의 자료와 비교하여 이 모델을 검증하였다. 시뮬레이션에 의한 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 배출공기를 재순환 시키지 않는 상태에서 자동 연료조절 버너를 사용할 경우 관행 버너를 이용한 빈 시스템에 비해, 루이지애나 주에서 8월에 25%의 에너지를 절약할 수 있으며 12월에는 8%의 에너지를 절약할 수 있다. 실제의 건조 실험에서는 8월에 약 30%의 에너지를 절감할 수 있었다. 2. 자동 연료조절 버너를 갖춘 빈 시스템에서 제습을 하지 않은 배출 공기의 재순환은 건조 에너지 소비량과 건조 시간을 증가시켰으며 연료 자동조절 장치의 에너지 절약 효과를 감소시켰다. 따라서 배출 공기를 재순환하여 에너지를 절감하고자 할 때에는 반드시 배출 공기를 제습시켜 습도를 재조절 해야만 했다. 또한 제습된 공기의 재순환 효과는 여름보다 겨울에 더 컸다. 3. 연료 자동조절 버너를 갖춘 빈 시스템에서 벼를 건조할 경우 루이지애나 주, 8월에 물벼의 톤당 건조 비용은 $2.13이었으며 관행 버너를 갖춘 시스템에서는 $2.69이었다. 실험에 의한 실제 건조비용은 자동화 시스템에서 $2.17이었고 관행 시스템에서는 $2.62이었다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.21 no.3
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• pp.53-60
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• 2017

Various researches have been conducted for the reduction of NOx at the combustion furnace and exhaust gas recirculation method is commonly used technology for NOx reduction. The present research adopted coanda nozzles at the outside pipes of furnace to entrain the exhaust gas for the exhaust gas recirculation and the mixed gas was ejected to the tangential direction to cause the swirl flow in the furnace. The combustion flow characteristics in the exhaust gas recirculation burner with coanda nozzle has been elucidated by analyzing the swirl flow streamlines, temepraure and reaction rate distribution in the furnace. The exhaust gas entrained flow rate has been investigated by changing the excess air factor and coanda nozzle gap and the exhaust gas entrained flow rate increased with the increase of excess air factor and it decreased with the increase of coanda nozzle gap. The mean temperature at the exit plane of exhaust gas decreased with the excess air factor and it was little affected by the increase of coanda nozzle gap. The NOx mass fraction at the exhaust gas exit plane remarkably decreased with the excess air factor and it was also little affected by the increase of coanda nozzle gap.