• Title/Summary/Keyword: 측면열손실

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Thermal Efficiency analysis according to tar fouling by Structure Improvement of Wood pellet boiler using Computational Fluid Dynamics (전산유체역학(CFD) 목재펠릿보일러 구조개선 전·후 타르생성에 따른 열효율 분석)

  • Joo, Sang Yeon;Oh, Kwang Cheol;Lee, Sang Yeol;Cho, La Hoon;Park, Sun Yong;Lee, Seo Hyeon;Jeong, In Seon;Lee, Chung Geon;Kim, Dae Hyun
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.34-34
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    • 2017
  • 목질계바이오매스 중 목재펠릿은 '탄소중립(Carbon Neutral)' 연료로써 온실가스 감축 의무에 대응 가능한 에너지원이다. 하지만 목질계바이오매스 연소 시 발생되는 타르는 보일러 내부에 누적되어 효율을 감소시킨다. 타르 및 연소 불꽃에 의한 효율 감소를 최소화하기 위해 반대측면에 내화재(Castable)를 적용하여 실험하였으며 시뮬레이션을 이용하여 구조변경 분석이 실시되었다. 적용된 내화재는 비중이 낮고 단열성이 우수하여 열손실을 막아 연료비 절감의 효과를 가져 오며, 연소실 내부 청소 면적 감소로 인한 경제적 효과도 기대 할 수 있다. 분석결과를 이용하여 최적화된 펠릿보일러가 제작되었으며, 실험을 통하여 200시간 가동 후 열효율 감소량이 나타났다. 단위시간별 동일한 외부환경(산화제량, 부하, 주변 온도, 펠릿소비량)에서 실험이 진행 되었으며, 타르생성이전(Non-tar), 이후(Tar-existence) 보일러의 열효율 성능 비교실험이 실시되었다. 실험결과 타르생성이전 조건에서 구조변경 전 후 보일러의 열효율은 각각 91.87%, 90.73%로 확인되었으며, 타르생성이후 조건에서 각각 82.68%, 83.27%의 열효율을 확인하였다. 타르생성이전 대비 이후 조건에서 열효율 감소량은 각각 9.19%p, 7.46%p로 구조변경 전 대비 변경 후 보일러의 열효율이 약 1.73%p 더 적게 감소됨을 확인되었으며, 시뮬레이션 결과 타르생성이전 조건에서 구조변경 전 후 보일러의 효율은 각각 91.83%, 92.05%로 확인되었으며 타르 생성이후 조건에서 각각 85.25%, 87.43%의 열효율을 확인하였다. 타르생성이전 대비 이후 조건에서 열효율 감소량은 각각 6.58%, 4.62%로 구조변경 전 대비 변경 후 보일러의 열효율이 약 1.96%p 더 적게 감소됨을 확인하였다.

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생강엑기스의 제조에 관한 연구

  • 신애자
    • Food Industry
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    • s.94
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    • pp.37-40
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    • 1988
  • 1) 본 연구에서 시료로 선정한 충남 서산산 건강(dry ginger)은 수분이 $9.4\%$, 회분이 $8.7\%$ 그리고 alcohol에 의한 추출량이 약 $9\%$이다. 이는 선진국에 채택사용하고 있는 건강의 규격기준에 의하면 양호하다. 2) Non- flavor물질의 추출을 최소화하고 특히 증류과정에서 유효성분 손실을 최소화 할 수 있고, 엑기스내의 용매 잔류량이 인체에 유해하지 않고 추출효율을 높일 수 있는 용매는 ethyl alcohol이다. 3) 널리 사용하고 있는 관류추출(percolation)의 성능을 분석하고 이의 개선방안을제시하였다. - 추출효율을 높이기 위하여 건강(dry ginger)의 입자를 작게하면 압력강하가 증대되어순환되는 용액의 유속을 제어하기가 힘들다. - 입자가 작을 시에는 유체의 흐름이chan-nelling현상을 나타낸다. - 위와 같은 조건에서는 물질 전달속도가 느리므로 추출효율을 증대시킬 수가 없다. - 따라서 percolation추출에 사용되는 건강의 입자크기는 30mesh크기 이상이어야 운전조작이 용이하나 추출효율이 낮으므로, 추출시간 6시간에 회수된 생강엑기스양은 약 $2.5\%$이다. 4) percolation추출의 단점을 보완하기 위하여 기계적교반 추출을 선택하여 다음과 같은 개선점을 찾았다. - 교반형 추출에서는 고 - 액분리시 cake 저항에서 문제가 야기되지 않는 범위까지 건강의 입자를 작게할 수 있으므로 추출효율을 크게 향상시킬 수 있었다. 즉, 작게 분쇄된 건강(30mesh통과$90\%$)을 대상으로 추출시간 3시간에 $7\%$의 회수율로 증대시켰다. 최적 운전조건은 다음과 같다. 건강시료:1kg 시료크기:-30mesh$90\%$ 용매:ethyl alcohol 3$\iota$ 교반속도:900r.p.m 추출온도:상온($15\~25^{\circ}C$) 추출시간:3시간 일차 추출조건과 동일하게 하여 얻어진 엑기스의 수율이 $2\~2.5\%$이므로 총엑기스의 수율은 건강(dry ginger)무게기준으로 $8.5\~9.5\%$이었다. 5) 교반추출의 효율이 개선되었다 하더라도 추출물의 분리가 용이하여야만 공정의 이용이 가능하다. 그러므로 교반추출후 고 - 액분리를 위하여 정압여과 장치를 이용하여 여과시 cake의 평균 비저항을 얻었으며, 이의 값은 $4.31\times10^8cm\;/\;gr$으로서 여과에는 어려움이 없다는 것을 의미한다. 따라서 추출속도와 효율이 상대적으로 우수한 교반형 추출기의 가능성을 예시할 수 있음을 알 수 있었다. 6) 추출물을 농축과정에서 휘발성 oil의 손실을 최대로 줄이기 위해서는 단순증류를 하지 말고 분별증류를 수행하여야 하며, gingerol과 같은 중요성분의 열분해 반응을 억제하기 위해서는 열전달 효율을 증대시켜 증류조작을 원활히 수행하여야 하므로, still내의 농축물을 계속 교반시켜야 하며 감압상태에서 증류온도는 $40\~50^{\circ}C$로 유지시키는 것이 가장 바람직하다. 7) Ethyl alcohol로 추출된 엑기스내의 수분이나 회분함량은 외국산 제품에 비하여 약간 낮고, 반면에 조지방 및 조단백 성분의 함량은 약간 높게 나타나고 있어 대체적으로 본 연구에서 얻어진 엑기스내의 비풍미성분(non- fla-vour component) 함량은 외국산에 비하여 많은 차이가 없다. 8) 수입 외국산에 비하여 국산엑기스(본 연구에서 ethyl alcohol로 추출)내의 무기성분등의 함량은 비교적 낮은 편이다. 9) 건강에서부터 oleoresin을 얻어 paradol을 제거시킨 후 순수한 gingerol을 분리하여 IR과 NMR로 확인한 결과, 국산건강의 엑기스에는 주로 6-gingerol이고 약간의 10-gingerol이 함유된 것으로 나타났다. 10) 순수하게 분리된 gingerol을 열분석(TGA와 DTG)한 결과 약 $75^{\circ}C$에서 gingerol의 열분해 반응이 일어남을 알수 있었다. 11) 건강 분말시료와 엑기스내의 미생물 검사 결과 건강분말에서는 세균수가 많이 존재하는 것으로 나타났으나, 이는 ethyl alcohol로 추출하는 공정 중 대부분의 균들이 사멸된 것으로 나타났다. 12) 관능적 측면에선, 본 연구에서 제조한 엑기스와 수입엑기스를 비교한 결과 생강 특유의 맛은 비슷했으나, 수입엑기스에서는 쓴맛과 톱밥냄새를 느낀다는 결과를 나타내었으며 전체적인 종합적 풍미는 국산 건강엑기스가 좋은 것으로 나타났다.

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Numerical Study of Aerodynamics of Turbine Rotor with Leading Edge Modification Near Hub (허브 측 선단 수정에 따른 터빈 로터의 공력 특성에 대한 수치적 연구)

  • Kim, Dae Hyun;Lee, Won Suk;Chung, Jin Taek
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.8
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    • pp.1007-1013
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    • 2013
  • This study aims to analyze the aerodynamics when the geometry of the turbine rotor is modified. The turbine used in this study is a small engine used in the APU of a helicopter. It is difficult to improve the performance of small engines owing to the structural weakness of the blade tip. Therefore, the improvement of the hub geometry is investigated in many ways. The working fluid of a turbine is a high-temperature and high-pressure gas. The heat transfer rate of the turbine surface should be considered to avoid the destruction of blade owing to the heat load. The SST turbulence model gives an excellent prediction of the aerodynamic behavior and heat transfer characteristics when the numerical simulations are compared with the experimental results. In conclusion, the aerodynamic efficiency is improved when a bulbous design is applied to the leading edge near the hub. The endwall loss is reduced by 15%.

Study of Data Retention Characteristics with surrounding cell's state in a MLC NAND Flash Memory (멀티 레벨 낸드 플레쉬 메모리에서 주변 셀 상태에 따른 데이터 유지 특성에 대한 연구)

  • Choi, Deuk-Sung;Choi, Sung-Un;Park, Sung-Kye
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.50 no.4
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    • pp.239-245
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    • 2013
  • The data retention characteristics depending on neighbor cell's threshold voltage (Vt) in a multilevel NAND flash memory is studied. It is found that a Vt shift (${\Delta}Vt$) of the noted cell during a thermal retention test is increased as the number of erase-state (lowest Vt state) cells surrounding the noted cell increases. It is because a charge loss from a floating gate is originated from not only intrinsic mechanism but also lateral electric field between the neighboring cells. From the electric field simulation, we can find that the electric field is increased and it results in the increased charge loss as the device is scaled down.

Error Concealment Method for MPEG-4 Video in Wireless Environment (무선환경에서 MPEG-4 영상의 오류은닉 방법)

  • Park, Sun-Young;Song, Joon-Ho;Moon, Joo-Hee
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.39 no.6
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    • pp.641-651
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    • 2002
  • Recently, many advanced video application services over the mobile wireless networks have required a transcoder which can efficiently reduce the size of compressed video bitstreams. The transcoder can be worked in either the spatial domain or the DCT domain. In this paper, we propose a new fast hybrid-type transcoder which can efficiently reduce the frame size with keeping the visual quality. The proposed scheme consists of two major processes: a transform domain process and a spatial domain process. We also propose a scheme for coding mode selection and motion vector refinement. Experimental results show that our approach can reduce the computational complexity more than any other conventional spatial-domain transcoder with keeping the visual quality.

Fabrication and analysis of luminous properties of ceramic phosphor plate for high-power LED (High-power LED용 ceramic 형광체 plate 제조 및 발광 특성 분석)

  • Ji, Eun-Kyung;Song, Ye-Lim;Lee, Min-Ji;Song, Young-Hyun;Yoon, Dae-Ho
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.25 no.1
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    • pp.35-38
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    • 2015
  • LEDs are considered to be an alternative for enhancement of energy efficiency, applied for numerous areas such as display, automotive headlight not only lights. Yellow phosphor is generally utilized with blue LEDs to generate WLED, $Y_3Al_{5}O_{12}:Ce^{3+}$ is typically used as the yellow phosphor. The phosphor, mixed with epoxy resin, has been used by being spread and hardened on the blue LED chip. This paste-based packaging gives rise to problems of degradation of phosphor by heat and decrease of luminous efficiency. Although phosphor plate is used instead of the epoxy-phosphor mixture to solve these problems, loss of luminous efficacy by total internal reflection inside the plate also should be solved. In this study, we coated the side of the plate with silver as one of the solution.

핵 융합로 구축재질용 Stainless Steel 304의 수소 누설거동 실험

  • Lee, Seok-Gwan;On, Yeon-Gil;Choe, Min-Sik;Lee, Ju-Ho;Park, Jae-Ung;Kim, Hui-Su;No, Seung-Jeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.511-511
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    • 2012
  • 핵 융합로는 고밀도, 고에너지 플라즈마에 지속적으로 노출되며 고열부하 및 중성자, 플라즈마 이온에 의한 물성변화에 대한 다양한 핵 융합로 구축 재질의 실험데이터가 요구된다. 특히 핵 융합 반응의 핵심연료인 삼중수소의 재질별 누설거동 특성은 삼중수소의 블랑켓에서의 증식율, 열 교환기 및 공급과 회수과정에서의 손실율, 저장, 취급 및 차폐 등의 계산에 활용되므로 핵 융합로의 안전성과 경제성 확보 측면에서 매우 중요하다. 따라서 핵 융합로 구축 재질 선정시 삼중수소의 누설거동 특성은 반드시 고려되어야 한다. 본 연구는 삼중수소 누설거동 특성 해석을 위한 기초실험으로, 수소동위원소를 사용하는 누설거동실험 장치를 설계 제작하여 누설 거동실험을 수행하였다. 누설 가스로는 수소를 사용하였고, 시편은 스테인레스 스틸(SUS-304)을 사용하였으며, 시편의 가열온도는 500, 600, 700, $800^{\circ}C$에서 각각 수소누설거동 실험을 실시하였다. 수소에 대한 SUS-304 재질의 permeability, diffusivity, solubility에 대한 실험 결과를 발표하고자 한다.

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The operational condition of the refrigeration cycle taking into account of heat transfer processes and heat loss of the cold heat source (熱傳達 및 熱損失을 考慮한 冷凍사이클의 運轉條件)

  • 김수연;정평석;정인기
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.12 no.1
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    • pp.48-52
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    • 1988
  • For the refrigeration system using the reversed Carnot cycle, maximum conditions of effectiveness and available energy output are studied with taking into account of the heat transfer between heat sources and the cycle, and of the heat loss due to heat leakage into the cold heat source. The extremum of the effectiveness exists for variables T$_{l}$ and T$_{L}$. Therefore the desirable results in engineering applications that available energy output is not zero under maximum condition of the effectiveness are obtained. In addition, the extremum of the available energy output does not exist for the variable T$_{l}$ but does for the variable T$_{L}$. As the heat loss increases, the available energy output and the effectiveness decrease, the regions of T$_{l}$ and T$_{L}$ where the refrigeration system is possible to operate become smaller.aller.

Active optical coupler using the side polished single mode fiber and thermo-optic polymer multimode planar waveguide (측면 연마된 단일모드 광섬유와 열 광학 다중모드 평면도파로를 이용한 능동형 광 결합기)

  • 김광택;유호종;김성국;이소영;송재원;이상재;김시홍;강신원
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.10 no.3
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    • pp.248-253
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    • 1999
  • In this paper, we have investigated a fiber type active coupler which utilizes the mode coupling between the side polished single mode optical fiber and the active multimode planar waveguide. The proposed device can be used for not only tunable wavelength filter or optical intensity modulator but also a tool for measuring optical properties of guiding material such as refractive index, birefringence, electro-optic coefficient, and thermo-optic coefficient. We gave designed and optimized a coupler structure using the BPM and fabricated the device using thermo-optic polymer as active planar waveguide overlay. The device showed that insertion loss was less then 0.5 dB, extinction ratio was -13 dB at the resonance wavelength, and the wavelength tunablity due to thermo-optic effect was -1.5 nm/$^{\circ}C$. The active coupler using thermo-optic effect can be used as a wavelength tunable filer, an optical intensity modulator and an optical sensor. pulses that are subsequently compressed by a dispersive optical fiber. Experimental results show that $sech^2$ shape pulses with a pulse width of ~14 ps and a time bandwidth product of ~0.34 are successfully generated at 10 GHz repetition rate. In contrast to other methods, such as higher order soliton compression, this approach does not depend on the optical power and thus shows promise for application to low-power lasers.

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Correction of TDC Position for Engine Output Measuring in Marine Diesel Engines (선박용 디젤엔진의 출력산정을 위한 TDC 위치보정에 관한 연구)

  • Jung, Kyun-Sik;Choi, Jun-Young;Jeong, Eun-Seok;Choi, Jae-Sung
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.36 no.4
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    • pp.459-466
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    • 2012
  • The accurate engine output is basically one of important factors for the analysis of engine performance. Nowadays in-cylinder pressure analysis in internal combustion engine is also an indispensable tool for engine research and development, environment regulation and maintenance of engine. Here, it is essential more than anything else to find the correct TDC(Top Dead Center) position for the accuracy of engine output for diesel engine. Therefore this study is to analyze affecting factors to TDC position in 2-stroke large low speed engine and to suggest new method for determining correct TDC position. In the previous paper, it was mentioned that the accuracy of engine output is influenced by the determination of exact TDC position, and that 'Angle based sampling' method is better than 'Time based sampling' method in terms of precision. It was confirmed that there is 'Loss of angle', which is a difference between compression pressure peak and real TDC caused by heat loss and blow by of gas leakage. Consequently we invented new method, called "An improved method of time based sampling", which can obtain the correct engine output. The results by this method with compensating loss of angle was shown the same result by the 'Angle based sampling' method in encoder setting cylinder. This study is to suggest the new measuring method of exact engine output, and to examnine the reliance on the outcome.