• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.295-302
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• 2000

증발열량 석탄가스 연료를 사용하는 석탄가스와 복합 발전 플랜트의 성능 및 NOx 배출량을 동시에 예측하기 위한 모사 방법을 제시하였다. 본 방법은 복합 사이클의 열역학적 해석 기법을 토대로, 석탄가스화 복합발전 플랜트의 시스템 연계 및 석탄가스 연소에 의한 탈설계점 효과를 예측하는 모델들을 포함하고 있다. 본 방법에 의한 전산 모사 결과와 천연가스를 사용하는 복합발전소의 실제 시험 결과를 비교함으로써, 본 방법의 예측정확도를 검증하였다. 본 모사 방법을 이용하여, 서로 다른 4가지 석탄가스 연료에 대해, 공기 분리장치와의 다양한 연계 설계 조건에 따른 석탄가스화 복합발전 플랜트의 전체 성능, 운전 안전성 및 NOx 배출 특성들을 비교, 검토하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.1-9
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• 2000

공정연계를 최소호하는 IGCC 시스템에 대한 개념설계를 수행하였다. 공정분석은 상용코드인 ASPEN PLUS를 이용하였다. 가스화기의 적절한 운전조건을 찾기위하여 가스화기를 경계조건으로 하는 액서지 민감도분석을 통하여 투입되는 슬러리와 산소의 조건을 결정하였다. 또한 , 생성가스 냉각시 현열을 최대한 회수학 ldn하여 , 열교환망을 통하여 급수를 에열하고 가스화플랜트의 각 부분에 공급하도록 공정을 구성하였다. 여분의 가열된 급수는 갑압증발시켜 복합사이클에서 동력을 생성시키는데 사용되어진다. 이와 같은 시스템은 , 가스터빈 -ASU-가스화플랜트의 공기에 의한 공정연계와, HRSG-가스냉각 및 정제시스템 간의 증기연계를 가능한 적게함으로써 공정의 운전성과 경제성을 최적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서 제시하는 공정의 경우에, 열효율이 약 39%(고위발열량 기준)으로 나타났으며, 단위 기기 및 단위공정들의 최적화를 통하여 40%의 효율달성이 가능할 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.23 no.2
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• pp.140-149
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• 1999

This study is on the development of the computer program that calculates a 3-D hull temperadistribution and analyzes BOR(Boil off rate) to be important to the heat design of a membrane type LNG carrier. The quarter of a tank is taken as an calculation model. And the thermal conductivity of insulation is assumed to be the function of a temperature. In the present steady state calculation, the temperature of LNG in a cargo tank is assumed to be -$162^{\circ}C$ and the air temperature of a cofferdam, to be +$5^{\circ}C$. The lowest air temperature in compartments is calculated as $21.39^{\circ}C$ under the USCG condition ($T_{air}=-18^{\circ}C,\;T_{sw}=O^{\circ}C)$ and B.O.R value is O.0977%/day under the maximum boil-off condition, IMO IGC ($T_{air}=45^{\circ}C,\;T_{sw}=32^{\circ}C$), which satisfies the requirement by KOGAS. The calculated temperature distribution over tank panels at each condition is maximum 3% less than GTT's results. From the results of this study, it can be concluded that the present design of LNG cargo tank satisfies the requirement by KOGAS.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2011.06a
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• pp.277-277
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• 2011

본 논문은 $CO_2$ 히트펌프용 모세관의 기초 설계자료를 제공하기 위해서 모세관 길이 예측에 대해서 이론 및 실험적으로 조사하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수로는 증발온도, 가스냉각기 냉각압력, 냉매유량, 모세관의 관경 등이다. 몇몇연구자들의 자료를 바탕으로 $CO_2$ 모세관 길이를 예측할 수 있는 수학적 모델식을 작성하였다. 그리고 단열 모세관 팽창장치내 $CO_2$의 증발온도, 냉매유량, 냉각압력 등에 대해서 실험한 결과, Fig. 1에 나타낸 것처럼, 모세관 길이가 증가할수록 증발온도는 감소하는 것을 알 수 있다. 그리고 증발온도에 대한 실험값과 예측값의 비교 결과, 실험값이 예측값보다 약간 높게 나타났다. $CO_2$냉매가 모세관내를 통과할 때 플래쉬 가스(flash gas)의 발생으로 인해 액상의 양보다 기상의 양이 많아지고 액상의 압력강하보다 기상의 압력강하가 휠씬 더 크기 때문이다. 또한 증발온도에 대한 실험값과 예측값은 6.5~9.9% 이내에서 좋은 일치를 보였다. Fig. 2에 나타낸 것처럼, 모세관 길이가 증가할수록 냉매유량은 감소하는 것을 알 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 모세관 길이가 증가할수록 냉매 압력강하가 더욱더 증가하기 때문이다. 그리고 냉매유량에 대한 실험값과 예측값의 비교 결과, 실험값이 예측값보다 약간 높게 나타났다. 이는 전술한 증발온도와 동일한 이유로 실제 $CO_2$냉매가 모세관내를 통과할 때 플래쉬 가스의 발생량이 많아지기 때문이다. 또한 냉매유량에 대한 실험값과 예측값은 0.64~10.9% 이내에서 좋은 일치를 보였다. Fig. 3에 나타낸 것처럼, 모세관 길이가 증가할수록 냉각압력은 증가하는 것을 알 수 있다. 이는 증발온도가 일정한 경우 모세관 길이가 증가할수록 냉매유량이 감소하여 압축기 토출측 온도(압력)가 상승하기 때문이다. 그리고 냉각압력에 대한 실험값과 예측값의 비교 결과, 실험값이 예측값보다 약간 낮게 나타났으며 실험값과 예측값은 1.04~3.7% 이내에서 좋은 일치를 보였다. 따라서 본 연구에서는 수송기계용 $CO_2$ 열펌프 단열 모세관에 대한 기초설계 자료로서, 냉각압력, 증발온도, 모세관 직경, 냉매유량 등의 조건으로부터 모세관 길이를 계산해낼 수 있는 예측 상관식을 제안하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.57 no.3
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• pp.378-386
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• 2019

In the present paper we report the calculation results of operation energy consumption for dissolved ions concentration technologies using vacuum evaporation (VE) and hydrate formation. Calculations were conducted assuming the tenfold concentration of saline water (0.35 wt% NaCl solution) of 1 mol/s at room temperature and atmospheric pressure employing vacuum evaporation at $69^{\circ}C$ and 30 kPa and hydrate-based concentration using $CH_4$, $CO_2$ and $SF_6$ as guest molecules. Operation energy consumption of VE-based concentration resulted in 47 kJ/mol, whereas those of hydrate-based concentration were 43, 32, and 28 kJ/mol for $CH_4$, $CO_2$ and $SF_6$ hydrates, respectively. We observe that hydrate-based concentration can a competitive option for dissolved ions recovery from energy consumption standpoint. However, the selection of guest gas is very critical, since it accordingly determines the hydration number, the hydrate formation energy, gas compression energy, etc. The selection of guest gas, separation of concentrated brine and water phases, and the enhancement of hydrate formation rate are the key factors for the commercialization of hydrated-based technology for concentrating dissolved ions.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.201-201
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• 2020

수문 순환 및 물 수지에 관한 연구는 강수량, 지표유출량, 지하수, 토양수분 및 증발산량에 대한 정량화가 이루어질 때 실제적으로 규명될 수 있다. 그러나, 수문 순환 및 물수지 평가에 중요한 부분을 차지하는 증발산량의 경우 관측값보다 단순한 가정이나 경험식에 의한 추정값을 사용하고 있어 그 자료의 신뢰성에 대해서도 꾸준히 문제가 제기되어 왔다. 따라서, 수문 순환 및 물수지의 정량적인 분석을 위해서는 수문 순환 과정에서 상당부분을 차지하는 증발산량의 측정(실측)이 필요한 실정이다. 본 연구는 환경부의 기초수문자료 구축사업의 일환으로 수행되고 있으며, 에디공분산 기술을 사용하여 증발산량을 직접 관측하고 있다. 에디공분산 방법으로 증발산량을 측정하기 위해서 필요한 장비 중 수증기 농도를 측정하는 장비(개회로 기체분석기, 폐회로 기체분석기<수증기 농도를 측정하는 부분의 개폐여부에 따른 장비 구분>)에 대해 비교 측정을 수행하였으며, 관측 지점은 인위적인 관개가 이루어지고 있는 논경지(청미천 관측소)에서 수행하였다. 측정 자료에 대한 검토는 측정 장비에 따른 자료의 특성을 비교하기 위해 약 13,000개(9개월, 30분 간격) 자료를 활용하여 분석을 수행하였다. 그 결과 두 측정장비 모두 농도 변화에 따른 경향성은 유사하게 나타났으나, 측정 자료의 취득률에서는 차이(약 20%)를 보이는데, 이는 개회로 측정 장비의 경우 강우 및 안개 등의 기상상황에 따라 영향을 받기 때문으로 판단된다. 에디공분산 방법을 이용한 증발산량은 여러 기상자료를 이용하여 보정을 수행하기 때문에 측정 장비의 취득률로 인한 증발산량 산정에는 문제가 되지 않을 것으로 판단된다. 단 높은 관측률 및 측정 자료를 위해서는 폐회로 측정 장비를 이용하는 것이 유리할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.55-56
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• 2006

냉매 충전량과 이차유체의 입구조건은 $CO_2$용 열펌프시스템의 성능실험에서 중요한 제어변수이다. 따라서, 열펌프사이클의 적용과 난방성능 향상을 위해 제어변수의 특성을 조사하는 것이 필요하다. 본 논문에서, $CO_2$용 열펌프 사이클의 성능 실험은 여러 가지 냉매 충전량에서 이차유체 입구조건에 변화를 주어 수행 되었다. 실험결과, 난방COP는 냉매 충전량이 증가함에 따라 1158g의 냉매 충전량에서 최대가 되었다가 감소하는 경향이 나타나며, 이는 COP가 최대가 되는 냉매충전량이 존재함을 나타낸다. 또한, 난방성능은 가스쿨러내 이차유체의 질량유량의 증가에 따라 증가하였다. 가스냉각기내 2차유체의 입구은도가 $10^{\circ}C$에서 $40^{\circ}C$로 증가하면, 난방용량, 압축일량, 토출압력은 각각 -8.57%, -35.89%, 32.78%로 변화했으며, 증발기 2차유체의 입구 온도가 감소하였을 때 난방COP는 감소하는 경향을 보였다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.34 no.4
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• pp.874-882
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• 2017

As the interest on the air-pollution is gradually rising up at home and abroad, automotiv e and fuel researchers have been working on the exhaust emission reduction from vehicles through a lot of approaches, which consist of new engine design, innovative after-treatment systems, using clean (eco-friendly alternative) fuels and fuel quality improvement. This research has brought forward three main issues : evaporative, performance, air pollution. In addition, researcher studied the environment problems of the bio-ethanol, bio-butanol, bio-ETBE (Ethyl Tertiary Butyl Ether), MTBE (Methyl Tert iary Butyl Ether) fuel contained in the fuel as octane number improver. The researchers have many dat a about the health effects of ingestion of octane number improver. However, the data support the con clusion that octane number improver is a potential human carcinogen at high doses. Based on the bio-fuel and octane number improver types (bio-ethanol, bio-butanol, bio-ETBE, MTBE), this paper dis cussed the influence of gasoline fuel properties on the evaporative emission characteristics. Also, this p aper assessed the acceleration and power performance of gasoline vehicle for the bio-fuel property. As a result of the experiment, it was found that all the test fuels meet the domestic exhaust gas standards, and as a result of measurement of the vapor pressure of the test fuels, the bio - ethanol : 15 kPa and the biobutanol : 1.6 kPa. thus when manufacturing E3 fuel, Increasing the biobutanol content reduces evaporation gas and vapor pressure. In addition, Similar accelerating and powering performance was shown for the type of biofuel and when bio-butanol and bio-ethanol were compared accelerated perf ormance was improved by about 3.9% and vehicle power by 0.8%.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.2
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• pp.558-564
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• 2021

The water purifier market has increased rapidly in recent years. The welding technology of the evaporator is a key component that determines the level of ice production and the cold water performance of an ice purifier. The finger type evaporator of an ice purifier can remove ice and is divided largely into an instant heat method and a hot gas method. In the hot gas type evaporator, particularly during the production process, the pinhole phenomenon inside the copper pipe and clogging problems occur intermittently when welding high-pressure pipes due to the high-temperature oxygen welding. Its use in a water purifier can cause a problem in that ice and cold water do not form, and repairs cannot be made on site. To solve this problem, in this study, a cap jig was applied to improve the welding defect of the hot gas evaporator. In addition, the oxygen welding flame size was adjusted so that the heat source could be well supplied to the cap jig, and the effectiveness was confirmed through a wave pressure test, a test, and a thermal shock test.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.32 no.8
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• pp.1192-1200
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• 2008

This paper is concerned with the thermal design of the $138,000m^3$ class membrane type LNGC. To predict the temperature distribution, BOG and BOR, 3-dimensional numerical calculation was carried-out for the quarter of No.3 LNG tank. These sequence analyses were performed under the standard conditions of IMO ship design condition, USCG ship design condition and the Korean flag LNGC's route condition according to the 6-voyage modes. As the results, temperature behavior, heat flux, total penetrating heat, BOG and BOR were obtained, and those were compared with the maneuvering results considering the real temperature variation of air and sea water temperature at noon time. For securing the safety of LNGC during the ballast voyage, optimum control patterns of pressure and temperature in LNG tank is suggested in this paper.