• 제목/요약/키워드: 해수냉각시스템

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선박용 중앙냉각시스템의 해수 펌프 용량조절에 따른 에너지 절감 기법에 관한 연구 (A Study on the Energy Saving Method by controlling Capacity of Sea Water Pump in Central Cooling System for Vessel)

  • 이지영;유희한;김연형;오진석
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제31권5호
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    • pp.592-598
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    • 2007
  • The fuel charge is getting higher in navigation cost. Therefore, shipowners try to find the method for reducing oil consumption. ESS(Energy Saving System) is one of he method. ESS is the system consisted with two inverters, ESS control unit and monitoring system. Two inverters control two main sea water cooling pumps. In the ESS control Unit, the control algorithm finds optimized point to decrease a power consumption of main sea water cooling pumps. Monitoring system observes ESS not to work improperly. ESS is experimented in the laboratory with real condition and analyzed in every view. After experiment, the result of the experiment shows that the control algorithm works correctly and safely. ESS has a plan to be operated in the ship soon. In that case, additional devices are needed to connect ESS with cooling system of the vessel. So the development of addition device is needed and being studied.

GPS 기반의 초소형 무인선박을 위한 자율항법 알고리즘 개발 (Development of Autonomous Navigation Algorithm for Very Small Unmanned Surface Vehicle based on GPS)

  • 김효일;전승환
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.303-308
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    • 2009
  • 최근 항공기, 자동차, 선박을 포함하여 다양한 분야에서 무인시스템에 관한 연구 개발이 이루어지고 있다. 우리나라에서도 IT 기술의 발달과 함께 무인시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있지만 아직 개발 실적은 미미한 수준이다. 이 연구에서는 바지(barge)선형의 초소형자율 무인선박(USV)을 개발하고자 하였다. 자율항법 알고리즘 개발에 GPS센서의 위치 정보를 기반으로 대권항법 계산식을 적용하였으며, 프로그래밍은 NI사의 LabVIEW 8.2를 이용하였다. 조타제어는 펄스진폭변조 방식으로 하였다. 또한, 엔진시스템은 전동모터 및 전자 변속기로 구성하였고, 엔진시스템 냉각방식으로 DC모터펌프를 이용한 해수 직접냉각방식을 채용하였다. 무인선박을 자체 설계 제작하고, 해상실험을 통해 자율운항 알고리즘의 유효성을 검증하였다.

해수 온도차를 이용한 선박의 ORC 발전 시스템 최적화 (A Optimization of the ORC for Ship's Power Generation System)

  • 오철;송영욱
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권5호
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    • pp.595-602
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    • 2012
  • 본 논문에서는 선박에서 배출되는 $CO_2$ 배출을 최소화하기 위한 노력의 일환으로 선박으로부터 배출되는 열에너지를 회수하고 재활용하는 방안으로 유기랭킨사이클 발전장치를 구동함으로써 선박의 에너지 효율을 높이고 온실가스 배출을 최소화할 수 있는 방안을 연구하였다. 선박에서 배출되는 배기가스와 냉각 시스템에서 배출되는 열에너지를 회수하여 터빈 발전기를 구동하는 ORC 발전시스템을 설계하고 시뮬레이션 하였다. 다양한 친환경 유기냉매를 이용하여 냉매를 적용하여 온도와 유량변화에 따른 열 해석을 실시하였고 냉각수 열원 예열기, 배기가스 가열기로 시스템을 구성하여 2,400kW급의 발전 출력을 얻을 수 있었다.

초저온 냉각 트랩을 결합한 비활성기체 동위원소 희석 질량분석 시스템의 제작 (Development of a Noble Gas Isotope Dilution Mass Spectrometric System Combined with a Cryogenic Cold Trap)

  • 홍봉재;신동엽;박기홍;함도식
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제27권3호
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    • pp.144-157
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    • 2022
  • 비활성기체는 화학적, 생물학적 반응을 하지 않는 보존적인 특성을 가지고 있어 해양에서 수온과 염분 변화, 기체 주입, 해수의 혼합과 빙하 융해수의 분포와 같은 물리적인 변화의 추적자로 활용되고 있다. Ne, Ar과 Kr을 정밀하게 분석하기 위해 사중극자 질량 분석기, 고진공 전처리 라인, 초저온 냉각 트랩과 동위원소 표준기체로 구성된 분석 시스템을 제작했다. 고진공 라인은 시료의 용존 기체를 추출하여 동위원소 표준기체와 혼합하는 시료추출부, 합금 물질을 이용하여 반응성 기체를 제거하고 초저온 냉각 트랩으로 비활성기체를 기화점에 따라 분별 증류하는 기체 준비부, 비활성기체를 원소별로 측정하는 기체 측정부로 구성하였다. 기체준비부에 결합한 초저온 냉각 트랩은 질량분석기 내 Ar와 CO2의 부분압을 현저히 낮추어 Ne 동위원소 분석의 오차를 감소시켰다. 동위원소 표준기체는 22Ne, 36Ar과 86Kr를 혼합하여 제작하였고, 혼합 표준 기체의 원소별 양은 대기를 반복 측정하여 역동위원소 희석법으로 결정했다. 대기 평형수 반복 분석의 상대 오차는 Ne, Ar과 Kr에 대해 각각 0.7%, 0.7%, 0.4%이었다. 반복 측정한 대기 평형수의 농도와 포화 농도의 차이로 확인한 분석시스템의 정확도는 Ne, Ar, Kr에 대해 각각 0.5%, 1.0%, 1.7%이었다.

스마트 수직구조 양식장의 원격제어 App 개발 (Development of Industrialization Model of IoT-Based Smart Farm)

  • 김유환;김병준;신규재
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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    • pp.343-345
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    • 2018
  • 전력 발전사들은 해안을 중심으로 운영되고 있는데, 이는 발전하는 과정에서 회전기기 터빈과 발전기 열을 냉각시키기 위해 해수를 사용한 후, 발생한 온배수는 해안으로 방출되고 있다. 양식장에는 수온 관리를 하는데 큰 비용이 발생하기 때문에 수열에너지를 공급하는데는 경제적으로 매우 중요하다. 따라서 효율적인 스마트 양식장을 운용하기 위해서는 발전소에서 폐수로 방출되는 온배수 에너지원을 재생에너지로 활용하여 이 열을 저장하고 양식수조에 공급하는 온배수 히트펌프의 수온 제어시스템과 양식수조의 최적화 설계를 위하여 새로운 형태의 육상수조 양식구조와 수질과 수온을 제어하는 IoT(Internet of Things)기반의 스마트 양식장이 필요하다.

미시적 열섬현상 저감을 위한 도시 가로수 식재 시나리오별 분석 - 서울시를 대상으로 - (Urban Street Planting Scenarios Simulation for Micro-scale Urban Heat Island Effect Mitigation in Seoul)

  • 권유진;이동근;안새결
    • 환경영향평가
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    • 제28권1호
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    • pp.23-34
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    • 2019
  • 지구온난화는 해수면 상승이나 전 세계의 변덕스러운 기후와 같은 심각하면서 부차적인 문제를 야기한다. 2015년 여름에 심각한 폭염이 있은 이래로, 도시열섬에 대한 큰 관심이 모아졌다. 폭염 자체에 대한 연구뿐만이 아니라, 많은 연구가 온난화된 기후와 미시 기후에 적응하는 방법에 중점을 둔다. 기존 연구들의 상당부분은 도시열섬 효과를 완화하는 것인데, 이는 다양한 활동을 하고 있는 인구가 많은 도시 지역에 거대한 불침투성 표면이 존재하고 있기 때문이다. 또한 이 열 환경이 열 취약성에 의한 사망을 초래할 가능성이 높다는 것은 심각한 문제이다. 여름철 그린인프라의 냉각효과에 대한 논문이 많이 있어왔지만, 본 연구는 도시 협곡과 인접한 그린인프라 유형을 고려하여 가로수의 냉각 효과를 측정하는 데에 집중했다. 이 정량적 접근은 ENVI-met 시뮬레이션을 통해 서울의 상업지역 블록에서 진행되었다. 연구결과로 밀도가 높은 2열 식재가 단열식재보다 온도 변화에 더 민감하다는 것을 발견했다. 2열 식재 시나리오 중 가로수와 지표면 사이의 공간이 좁은 관목은 주간에 열을 저장하여 야간에 저장열 방출을 막아 더 높은 온도를 유지하는 것으로 밝혀졌다. 식생 공간의 냉각 효과를 정량화하면 미래의 비용 및 편익 평가 연구에 기여할 것으로 기대된다.

해수면 난류수 유동방향 탐지를 위한 지구통계학적 분석기법 적용 (Application of Geostatistical Analysis Method to Detect the Direction of Sea Surface Warm Flows)

  • 최현우;김현욱
    • 한국지리정보학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.168-178
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    • 2006
  • 최근 울진원자력 발전소에 대량의 해파리가 유입되어 냉각용수 공급을 위한 취수구를 막고 발전장애를 일으키는데, 이에 대한 사전 방지 대책 중 하나로 해양생물 대량유입의 감시 및 예보의 필요성이 제기되고 있다. 자체 이동 능력이 약한 보름달 물해파리와 같은 해양생물체에 대해서는 해수유동이 중요한 유입 요소로 작용하며, 울진주변해역에서 표층 해류방향이 북서향일 때에는 대마난류를 타고 올라온 해파리가 발전소 쪽으로 이동하여 피해를 주게 된다. 난류수의 유동방향 탐지를 위해 울진해역 $25km{\times}25km$ 공간범위를 설정하여 NOAA 해수면온도 관측자료를 수집하였다. 통계적 분석을 위해 수온자료는 GIS point 데이터로 만들고 ArcGIS의 geostatistical analyst를 사용하였으며, 수온 point 데이터에 대해 방향성 반베리오그램(directional semivariogram) 계산과 이방성(anisotropy)으로 해수면 난류수 유동방향을 탐지하였다. 이러한 실험적 결과는 발전소 취수구에 해양생물 대량유입을 감시하는 요소기술로 해파리유입 조기경보시스템 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

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중간기 열원수 온도에 따른 만액식 해수냉각시스템의 성능 특성 (Performance Characteristics of Flooded Type Evaporator for Seawater Cooling System with Heat Source Temperature of Mid-year)

  • 윤정인;손창효;이정목;강인호
    • 동력기계공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.64-69
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    • 2017
  • The purpose of this study is to investigate the performance characteristics of seawater cooling system for a fishing vessel. The circulation amount of refrigerant, condensation capacity, evaporation capacity, compression work and coefficient of performance(COP) were analyzed as the heat source temperature changed. The experimental setup consisted of an open-type compressor, a shell&tube type condenser, an evaporator and an expansion valve. The heat source was controlled by a constant temperature chamber. The main results of this study are summarized as follows. The condensation capacity increased with increasing heat source temperature, and it was confirmed that the effect of circulating amount of refrigerant was dominant. The amount of heat for vaporization was almost constant even though the temperature of the heat source increased. On the other hand, the compression power was increased. This is because the compression ratio increases as the condensation pressure, the enthalpy difference between inlet and outlet, the amount of circulating refrigerant increases. The performance coefficient of this system showed a tendency decreasing with increasing heat source temperature. Therefore, the basic data of the seawater cooling system for the maintenance of the catch line of the shore fishing boats was acquired through this study, and it is considered that it will be sufficient for the actual design.

열원수 온도에 따른 만액식 해수냉각시스템의 성능 비교 (Performance Comparison of Flooded Seawater Cooling System with respect to Heat Sink Temperature)

  • 윤정인;최광환;손창효;강인호;김청래;설성훈
    • 동력기계공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.91-96
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    • 2016
  • A fleet consists of a main vessel, light vessels and carrying vessels for purse seine fishery. Carrying vessels contains fish storages to maintain freshness of catches. Currently most carrying vessels applies the cooling system using plain ice though accompanied various shortcomings. Seawater cooling system directly chilling seawater are now in use on carrying vessels in some developed countries to make up for these shortcomings and maximize advantages. This research deals with necessity of seawater cooling systems and establishes system criteria using Aspentech HYSYS program, prior to an experiment of compact-scale seawater cooling system which now in progress of manufacture. Performance comparison on condensation capacity, mass flow rate of working fluid, compressor power input, pump power input and others of the seawater cooling system applying a flooded evaporator is conducted with respect to the temperature of surface seawater varying according to seasons. The result presents that mass flow rate circulating the system is increased about 16.7% as the temperature of surface seawater increases. At the same condition, condensation capacity and compressor input work also increase about 9.8% and 91.2%, respectively.

선박용 냉각수의 고.액분리에 관한 연구 (A Study on the Solid-Liquid Separation of Cooling Water in Ships)

  • 최민선;김준효;조대환;한원희;김부기
    • 동력기계공학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.25-30
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    • 2003
  • Hydrocyclone has been widely used for the solid-Liquid separation in many industrial sites because of its comparatively preferable applications that can be applied to wide-range panicle sizes. If seawater with impurities flows through pumps or heat exchanger, it might cause an decrease in efficiency of cooling system. In this paper, we have suggested solid methods of separating impurities from seawater in the cooling system by using a Hydrocyclone. The effects of design factors as solid concentration, cyclone inlet pressure, flow rate and diameter of underflow on the seperating performance of the Hydrocyclone were investigated. The results from the study are summarized as follows: 1) In proportion to the increase of solid concentration, the efficiency of solid-liquid separation is improved. 2) According as the cyclone inlet pressure increases the efficiency of separation is improved. Conclusively, this research suggested that the Hydrocyclone will be used as a pre-treatment system of cooling water in ships, and eventually prevent unexpected accidents in engine systems.

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