• Title/Summary/Keyword: 증발기오염

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Pervaporation process simulation for ethanol dehydration (에탄올 탈수를 위한 투과증발 공정 모사)

  • 이규현;유제강;장재화;안승호
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.38-39
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    • 1995
  • 최근 자동차 대체 연료로 가솔린에 10% 무수에탄올이 혼합된 Gasohol 사용에 관한 관심이 고조되고 있으며, 이는 Gasohol이 자동차 배기 가스중의 일산화탄소 및 탄화수소 함유량을 감소시켜 대기 오염을 줄일 수 있기 때문이다. Gasohol에 사용되는 무수에탄올의 농도는 99.5% 이상이어야 하며, 이러한 고순도의 에탄올을 제조하기 위해서는 물과 에탄올의 공비 혼합물(95.6% 에탄올)로부터 공비증류, 분자체 흡착, 투과증발과 같은 분리 조작을 이용하여 물을 제거하는 공정이 필요하다. 현재 에탄올 탈수에는 공비증류가 많이 사용되고 있으나 공비증류는 에너지 사용량이 많을 뿐더러 유독한 Entrainer를 첨가하기 때문에 투과증발과 같은 저 에너지 소비형, 환경친화적인 공정으로의 전환이 이루어지고 있다. 에탄올 탈수용 투과증발 플랜트는 전세계 20여개가 가동되고 있으며, 상업화된 플랜트의 대부분은 독일의 Deutsche Carbone사가 제조한 PVA/PAN 투과증발 복합막을 사용하고 있다. 투과증발 시스템은 물에 대한 친화도가 높은 투과증발막 및 모듈, 기타 분리 구동력을 높여주기 위한 Heater, 진공펌프, 냉각기, 열 교환기 등의 주변 설비로 구성되며, 투과증발 시스템 개발을 위해서는 우수한 막/모듈 제조와 아울러 최적 공정 설계 기술 개발이 필수적이라 하겠다.

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The Fault Detection of an Air-Conditioning System by Using a Residual Input RBF Neural Network (잔차입력 RBF 신경망을 사용한 냉방기 고장검출 알고리즘)

  • Han, Do-Young;Ryoo, Byoung-Jin
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.17 no.8
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    • pp.780-788
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    • 2005
  • Two different types of algorithms were developed and applied to detect the partial faults of a multi-type air conditioning system. Partial faults include the compressor valve leakage, the refrigerant pipe partial blockage, the condenser fouling, and the evaporator fouling. The first algorithm was developed by using mathematical models and parity relations, and the second algorithm was developed by using mathematical models and a RBF neural network. Test results showed that the second algorithm was better than the first algorithm in detecting various partial faults of the system. Therefore, the algorithm developed by using mathematical models and a RBF neural network may be used for the detection of partial faults of an air-conditioning system.

Fault Diagnosis Algorithm of an Air-conditioning System by using a Neural No-fault Model and a Dual Fuzzy Logic (신경망무고장모델과 이중퍼지로직을 사용한 냉방기 고장진단 알고리즘)

  • Han Do-Young;Jung Nam-Chul
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.18 no.10
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    • pp.791-799
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    • 2006
  • The fault diagnosis technologies may be applied in order to decrease the energy consumption and the maintenance cost of an air-conditioning system. In this paper, a fault diagnosis algorithm was developed by using a neural no-fault model and a dual fuzzy logic. Five different faults, such as the compressor valve leakage, the liquid line blockage, the condenser fouling, the evaporator fouling, and the refrigerant leakage of an air-conditioning system, were considered. The fault diagnosis algorithm was tested by using a fault simulation facility. Test results showed that the algorithm developed for this study was effective to detect and diagnose various faults. Therefore, this algorithm may be practically used for the fault diagnosis of an air-conditioning system.

Characteristics of the Air Heat Exchanger for the Improvement of the Heat Pump COP (열펌프 성능향상을 위한 공기 열교환기 특성)

  • 노정근;송현갑;박용규
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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    • pp.151-157
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    • 2002
  • 화석에너지에 대한 경제적 부담과 환경오염문제를 줄이기 위하여 열펌프의 성능계수향상을 위하여 냉온 공기열교환기(HEEVA)를 고안하였고, 이 열교환기의 열특성과 성능계수향상에 미치는 영향을 분석하기 위하여 냉.난방 실험을 수행하였다. HEEVA에 의한 찬 공기와 더운 공기의 온도변화, 전열량 및 냉온 공기열교환기 효율, 총열전달계수등을 측정분석하였고, 냉난방시 외기온에 따른 열펌프의 성능계수, 소비전력, 응축기.증발기 출구 공기토출 온도 변화를 측정 분석함으로서 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 외기온이 -4~11$^{\circ}C$로 변할 때 열펌프의 난방과정에서 HEEVA 찬공기 입출구 온도차는 4.5$^{\circ}C$에서 9.$0^{\circ}C$로 증가하였으며, HEEVA에 의한 영향으로 2~6$^{\circ}C$상승된 공기가 증발기 입구로 유입되어 냉매증발을 촉진하였다. 2. 실온이 4~22$^{\circ}C$일 때 HEEVA 더운공기 입출구 온도차는 3$^{\circ}C$에서 7$^{\circ}C$로 증가하였으며, 응축기에 유입되는 공기온도를 3~8$^{\circ}C$낮게 함으로서 압축기 소모전력을 감소시켜 COP 상승 효과를 나타냈다. 3. 외기온과 실온변화에 따라 풍량 346m$^3$/hr의 찬 공기가 받은 열량과 풍량 747m$^3$/hr의 더운 공기가 준 열량간의 차는 50~150kcal/hr로 나타났으며, 더운 공기가 준열량과 찬 공기가 받은 열량의 비가 83~98% 이었으므로 HEEVA의 열 교환율은 91% 을 보였다. 4. 총합열전달계수는 이론값이 실험 값보다 1~3W/m$^2$K 크게 나타났으며, 이 결과는 두 값 사이에 10% 내.외의 편차로서 Nusselt수를 구하기 위한 Petukhov상관식의 자체오차 15%에 비해 크지 않은 오차범주에 속하며, 이론상의 총합열전달계수 유도식의 타당성을 입증한 것이라 하겠다. 5. HEEVA를 작동함으로서 난방시 COP가 HEEVA를 작동하지 않았을 경우보다 0.3~0.5 향상된 것으로 나타났다. 이것은 HEEVA가 겨울철 난방에 효율을 높일수 있는 것으로 판단된다.

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Partial Fault Detection of Air-conditioning System by Neural Network Algorithm using Data Preprocessing Method (데이터 전처리기법을 적용한 신경망 알고리즘의 냉방기 부분고장 검출)

  • 한도영;이한홍;윤태훈
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.14 no.7
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    • pp.560-566
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    • 2002
  • The fault detection and diagnosis technology may be applied in order to decrease the energy consumption and the maintenance cost of the air-conditioning system. In this study, two different types of faults in the air-conditioning system, such as the condenser fouling and the evaporator fan slowdown, were considered. The neural network algorithm combined with data preprocessor was developed and applied to detect the faults of the real system. Test results show that this method is very effective to detect the faults in the air-conditioning system. Therefore, this developed method can be used for the development of the air-conditioner fault detection system.

The Partial Fault Detection of an hir-Conditioning System by the Neural Network Algorithm using Normalized Input Data (정규화 입력을 사용한 신경망 알고리즘에 의한 냉동기의 부분 고장 검출)

  • 한도영;황정욱
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.15 no.3
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    • pp.159-165
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    • 2003
  • The fault detection and diagnosis technology may be applied in order to decrease the energy consumption and the maintenance cost of the air-conditioning system. To detect partial faults of the air-conditioning system, a neural network algorithm may be used. In this study, the neural network algorithm using normalized input data by the standard deviation was applied. And the [7$\times$10$\times$10$\times$1] neural network structure was selected. Test results showed that the neural network algorithm using normalized input data was very effective to detect the condenser fouling and the evaporator fan fault of an air-conditioning system.

Development of Experimental System for Green Roof System (옥상녹화 효율성 검증실험장비 개발)

  • Park, JaeRock;Kim, SaeBom;Cheon, JongHyeon;Kim, ByungSung;Shin, HyunSuk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.495-495
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    • 2017
  • 도시화는 불투수면의 증가를 야기 시켜 물순환 왜곡, 다양한 오염 물질의 유입으로 인한 비점오염물질 유출, 인공 배출열의 증가로 인한 도시열섬효과 등 다양한 문제를 유발한다. 이러한 수리수문학적 및 환경생태학적 문제를 저감하기 위하여 도시지역과 같은 개발 사업에서는 수환경을 가능한 자연 상태로 복원하는 저영향개발(Low Impact Development, LID)기법이 중요한 대안으로 제시되고 있다. LID기법 중 하나인 옥상녹화는 에너지 이용을 최소한으로 한 자연 녹음의 효과적인 이용을 도모하여 환경공생도시 조성과 식물을 매개로한 자연 순환 과정을 도시구조에 도입하여 순환 시스템 재생이 가능 하도록한다. 노지녹화는 두꺼운 자연 토양을 이용하는 반면 옥상녹화는 적재하중의 제약(옥상의 적재하중 조건은 $150{\sim}180kgf/m^2$이다. 비중이 1.6~1.8인 토양을 20cm 객토한 경우, 약 $320kgf/m^2 $이상의 적재하중이 되기에 식재기반의 경량화는 중요한 사안이다.)으로 인해 용적밀도가 작은 인공경량토양 또는 개량토양을 이용하며, 토양 두께도 얇게 설정된다. 또한 토양의 두께는 식물의 크기와 종류 및 토양의 조성에 따라 다르기에 적재하중 조건을 고려한 적절한 토양과 식재 식물의 크기와 종류 결정은 중요하다. 이에 본 연구에서는 옥상녹화식생에 대한 평가와 이에 대한 시험 프로세스가 가능한 실험 장치를 개발하였다. 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 1m*1m*0.6m 아크릴 재질의 녹화셀로 경사조절이 가능하도록 설계하여 경사변화에 따른 유출, 침투, 증발산량의 탄성도 모의 평가를 할 수 있다. 또한 4점식 형태의 로드셀을 이용하여 녹화셀에서 발생하는 증발산량을 측정하고 관측된 증발산량은 RS-232c 이상의 통신프로토콜을 사용하여 주기적인 관측치의 송수신이 가능하며 주기적 자료송수신 외에도 옥상 녹화셀의 측면에 하중 표시기를 설치하여 관측이 가능하다. 또한 저면에 바퀴설치를 통하여 이동 실험이 용이하며 현재 부산대학교 양산캠퍼스 한국 GI&LID 실증단지 연구센터 내 옥상녹화 실험장에 옥상녹화 효율성 검증 실험 장비를 설치하여 자연 혹은 인공강우를 통한 유출, 침투, 증발산량의 시험계측을 실시중이다. 이러한 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 최대 하중 2,000kg, 측정해상도 0.02kg 이상을 허용하는 로드셀과 녹화셀을 이용하여 하중을 고려한 식생의 종류에 따른 평가가 가능하므로 최적 식재기반 단면구조 개발에 이용될 수 있을 것이다. 또한 토양 함수량 변화 측정으로 옥상녹화에 이용되는 다양한 종류의 식물의 염분에 대한 저항성과 식물의 성장능력을 평가하여 녹화공간에 따른 옥상녹화에 사용할 식생을 결정할 수 있다.

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Remediation of Petroleum-Contaminated Soil by a Directly-Heated Thermal Desorption Process (직접 가열식 열탈착 공정을 이용한 유류오염토양의 정화)

  • Min, Hyeong-Sik;Yang, In-Ho;Jeon, Sang-Jo;Kim, Han-S.
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.14 no.5
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    • pp.62-70
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    • 2009
  • A field soil highly contaminated with petroleum hydrocarbons (JP-8 and diesel fuels) was employed for its remediation by a lab-scale thermal desorption process. The soil was collected in the vicinity of an underground storage tank in a closed military base and its contamination level was as high as 4,476 ppm as total petroleum hydrocarbon (TPH). A lab scale directly-heated low temperature thermal desorption (LTTD) system of 10-L capacity was developed and operated for the thermal treatment of TPH contaminated soils in this study. The desired operation temperature was found to be approximately $200-300^{\circ}C$ from the thermal gravimetric analysis of the contaminated field soils. The removal efficiencies higher than 90% were achieved by the LTTD treatment at $200^{\circ}C$ for 10 min as well as at $300^{\circ}C$ for 5 min. As the water content in the soils increased and therefore they were likely to be present as lumps, the removal efficiency noticeably decreased, indicating that a pre-treatment such as field drying should be required. The analysis of physical and chemical properties of soils before and after the LTTD treatment demonstrated that no significant changes occurred during the thermal treatment, supporting no needs for additional post-treatments for the soils treated by LTTD. The results presented in this study are expected to provide useful information for the field application and verification of LTTD for the highly contaminated geo-environment.

Preparation of an Inorganic Scintillator Loaded Film for the Measurement of Surface Contamination and its Performance Test (표면오염 측정용 무기섬광 함침 필름의 제조 및 성능 평가)

  • 서범경;이근우;임난주;박진호;한명진
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.13 no.2
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    • pp.93-100
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    • 2004
  • The smear media possible to sampling and radiation detection was prepared and evaluated for the surface contamination using indirect method. The films were made by impregnating Cerium Activated Yttrium Silicate (CAYS) in a polysulfone membrane. The membranes used solution as a dimethylformamide (DMF) and methylene chloride (MC), polysulfone as a polymer matrix and CAYS as a inorganic scintillator. The proximity membranes were prepared with single- and double-layered structure. The solidified methods were immersion to the nonsolvent bath such at water and ethanol and solvent evaporation. The measurement of the photon produced by interaction with radiation and inorganic scintillator used a photomultiflier tube (PMT), amplifier, and counter. In the comparison with the low background alpha/beta counter, the counter rate using inorganic scintillator proximity membrane for the $\^$14/C surface contamination was about 50%. Also. the $^3$H counting results revealed that the prepared membranes were efficient to monitor the surface contaminated with the low energy be-ray emitter nuclides.

Demonstration project on utilization of solar thermal energy on Hybrid Cooling and Heating system (태양열 이용 Hybrid냉난방시스템 실증연구)

  • Mun, Jong-Chul
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.11a
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    • pp.363-372
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    • 2005
  • 최근 고유가상황 및 에너지소비가 증대되는 사회적 분위기와 환경적 변화에 힘입어 대체에너지기술개발에 대한 절실한 대책마련이 중요시 되고있다. 기후변화협약의 발효로 환경에너지에 대한 새로운 인식의 필요로 에너지체제의 변환이 촉구되어지고 있으며 이에 따른 환경친화적 에너지자원을 이용한 신 재생에너지개발에 대한 연구개발기술이 관심을 받고 있다. 현재 사용중인 화석연료는 환경오염 및 지구의 온난화 현상 등 심각한 공해문제를 야기시키고 있는 반면에 태양에너지와 같은 청정에너지의 개발은 환경오염방지와 친환경에너지자원의 활용이라는 점에서 관심이 대상이 되고 있고 특히, 우리나라의 경우 에너지수입 의존율이 97%로 높은 상황에서 국가에너지대책을 수립하고 해외수입에너지 의존율을 최소화시키기 위하여 가히 필수적인 상황이다. 따라서, 본 실증연구사업(태양열 이용 Hybrid냉난방시스템 실증연구)은 태양열 집열기에서 생산된 저온의 $20\sim30^{\circ}C$의 승온된 양질의 열원을 히트펌프 증발기 열원으로 이용 히트펌프의 압축동력이 상대적으로 작아져 기존 히트펌프 시스템에서의 성적계수(COP)를 높여 주는 효과를 기대할 수 있고, 특히 하절기 복사량이 많은 시기에는 $50\sim60^{\circ}C$ 정도로 승온되어진 중 고온수를 직접 온수탱크로 이동시켜 필요수요처에 공급함으로써 이에 따른 에너지절감효과를 기대할 수 있다. 구축된 태양열 이용 하이브리드(Hybrid)냉난방시스템은 계절별, 설비별 특성을 적절히 활용하여 연평균 집열기 효율은 70%수준으로 유지하면서, 계절별 성적계수는 '4'수준을 목표로 하여 추진되었으며, 그간, 태양열 이용 보급분야의 실용화는 주로 건물의 급탕용 온수생산의 수준에 머물렀으나 이 단계를 극복한 건물의 냉 난방 및 급탕을 위한 태양열 및 공기열원을 활용한 하이브리드(Hybrid)냉난방 시스템 구축하였다. 아울러, 태양열 이용 하이브리드 냉난방 히트펌프 시스템 실증 실험은 유가상승과 신재생에너지에 대한 국가적 분위기 고취로 어느때 보다도 개발기술의 상용화 및 실용화적 측면의 염두와 태양열 이용 Hybrid냉난방 시스템의 효율향상과 저가화를 통해 기술의 경제성과 신뢰성을 확보하여 태양열 이용 시스템의 보급활성화를 목표로 하고 있다.

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