• 한국유체기계학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.14-18
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• 2016

The power generation system using cold energy, which evolves in a large amount during the vaporization process of the liquefied natural gas, was designed in favor of the Rankine cycle with a mixed refrigerant as the working fluid. In this study it is intended to identify the allowable limits of the working fluid composition in respect of equipment safety in the Rankine cycle-type power generation system driven by the cold energy. The thermodynamic properties of the working fluid, which is a hydrocarbon mixture, were calculated with the Peng-Robinson model. In the steady state simulation of the power generation system by using a commercial tool Aspen HYSYS, the feed conditions of LNG Test Bed Train No.1 along with some necessary assumptions were incorporated. The results indicated that deterioration of the mechanical performance of the equipment as well as its safety would be brought about if contents of $C_2H_6$ and $C_3H_8$ in the mixture become, respectively, too high or too low.

• 동력기계공학회지
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• 제17권6호
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• pp.102-107
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• 2013

In this paper, the performance analysis for evaporation capacity, total work and efficiency of the ocean thermal energy conversion(OTEC) power system using mixed refrigerant(R32,R152a) is conducted to find the effect of hot wasted water on OTEC power system. The system in this study is applied with two stage turbine, regenerator, cooler and separator on Organic Rankine Cycle. The commercial program HYSYS is used for the performance analysis. The main results were summarized as follows : The efficiency of the OTEC power cycle has a largely effect on the evaporation capacity and total work. As increasing temperature of heat source water, evaporator's capacity is decreased but total work increase. Otherwise, using hot wasted water bring effects not only increasing system efficiency but also declining evaporator's capacity. Thus With a thorough grasp of these effect, it is necessary to find way to use hot wasted water emitted by power plant and so on.

• 공업화학
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• 제28권2호
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• pp.171-176
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• 2017

염화이불화메탄($CHClF_2$) 냉매를 완전하게 분해하여 회수하기 위한 질소 플라즈마 열분해 공정이 연구되었다. 과열증기를 공급하여 분해가 보다 원활히 이루어질 수 있도록 스팀 발생기가 부착되었다. 60 A, 9.0 kW 이상의 운전 조건에서 94% 이상의 높은 분해율을 보이지만 탄소 성분의 완전 연소를 위해서는 같은 전류 대비 더 높은 power와 specific energy density를 갖춰야 함이 확인되었다. 60 A, 12.6 kW급 이상의 운전 조건에서는 $O_2$/R-22 ratio가 specific energy density에 비례하여 증가하였을 때 더 높은 분해율을 획득할 수 있었다. 반응물인 산소를 주입하는데 있어서 air를 단독으로 과량 주입하는 것보다는 산소를 air와 혼합하여 주입하는 것이 더 유용함이 밝혀졌다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.554-554
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• 2009

지구온난화는 범지구적 환경문제로 매우 빠른 속도로 진행되면서 그 심각성을 더해가고 있다. 특히 해수면 상승이나 대형 태풍, 홍수, 가뭄 등의 이상기후가 빈번하게 발생되며 생태계에도 심각한 타격을 주고 있다. 이러한 지구온난화를 유발하는 물질들에 대해 도쿄의정서(Annex A)에 6대 온실가스($CO_2$ (이산화탄소), 메탄($CH_4$), $N_2O$(아산화질소), PFC(불화탄소), HFC(수소화불화탄소), $SF_6$(육불화황))로 정의 하여 규제대상으로 분류하고 있다. $CO_2$를 제외한 Non-$CO_2$ 온실가스들은 배출량이 $CO_2$에 비해 매우 낮지만 GWP(지구온난화지수)가 매우 커 지구온난화에 미치는 영향이 상당하다. 최근 이산화탄소 이외에 지구온난화 문제를 일으키는 온실가스에 대한 많은 관심으로 대상가스의 처리 또는 재활용을 위한 신기술 및 신공정 개발에 박차를 가하고 있다. 온실가스 중 HFCs는 GWP가 1300으로 미량의 배출로도 심각한 기후변화를 일으킬 수 있는 물질로, 우리나라의 경우 1990년 이후 HFCs 배출량 증가율은 연 평균 4.9% ~ 13.8%이다. 국내외 온실가스 처리기술은 대부분 CO2에 대한 연구개발 및 실증화가 지배적이고, non-CO2에 대한 처리기술 개발수준은 미흡할 뿐만 아니라 본 연구 대상인 HFCs 의 경우에는 처리기술 연구개발이 전무하다. 특히 HFCs는 냉매 또는 발포제로 사용되는데 일반적으로 사용 후 특별한 처리과정 없이 대기중으로 배출된다. 본 연구에서는 non-CO2 가스인 HFC-134a 를 대상으로 혼합가스에서 분리 회수를 위해 하이드레이트 기술을 접목시켜 경제적, 친환경적인 기술개발을 목적으로 한다. kinetic 반응장치와 고압반응기 및 magnetic drive system 을 이용하여 stirring speed와 driving force에 따른 HFC-134a 하이드레이트 형성속도의 상관관계를 제시하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.51-55
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• 2019

CFC의 오존층 파괴로 인해 이를 대체할 냉매, 세정제, 발포제의 개발과 더불어 소방분야에서는 할론대체소화약제개발에 주력하여 왔다. 특히 소화기분야에서는 할론1211 소화기를 대체할 청정소화약제를 개발하여 왔다. 그 결과로 개발된 소화기용 청정소화약제 중 가장 널리 사용되는 소화약제가 HCFC-123이다. 대부분의 청정소화약제들은 자체 증기압이 약하기 때문에 어떠한 가압원을 사용할 것인가가 중요한 문제 중 하나이다. 본 연구에서는 소화기용 소화약제들 중 HCFC-123, HCFC-124, HFC-125, Novec-1230을 선정하여 이들 약제에 대한 가압원으로 보조소화효과를 기대할 수 있는 CO₂를 사용하였다. 각 소화약제별로 약제량과 CO₂량을 조절하며 시험을 실시한 결과 HCFC-123 소화약제로부터 기대한 소화효과를 확인할 수 있었다. 현재 시중에 판매되고 있는 소화기인 HCFC-123 2.5 kg을 질소로 가압하여 소화능력 ABC 각 1단위인 소화기보다 소화약제가 적은 HCFC-123 1.5 kg과 CO₂ 1.5 kg을 혼합한 소화기로 동일한 소화능력시험에 성공하였다. 이러한 소화시험의 결과는 가압원인 CO₂의 보조소화효과를 확인한 것이라 할 수 있다. 이는 중간대체물질로 분류되어 있는 HCFC계열의 소화약제를 줄일 수 있어 기존의 소화기보다 친환경적이고 경제적이라 할 수 있으며 B,C급 화재용 소화기인 CO₂ 소화기로 A급 가연물이 많은 전기, 전자 관련 시설을 방호하는 불합리함을 해결하는데 기여할 수 있으리라 기대한다.

• 한국가스학회지
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• 제25권5호
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• pp.11-18
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• 2021

수소는 동일한 공연비(AF ratio, Air-to-fuel ratio)에서 가솔린에 비해 점화에너지가 현격히 낮기 때문에, 희박한 혼합기 조건에서도 안정적으로 연소할 수 있는 장점을 가지고 있어 연소를 기반으로하는 내연기관에도 적용이 가능하다. 그러나 일부 연소조건에서 역화(Back-fire) 혹은 조기 점화(Pre-ignition)와 같은 이상 연소가 발생하기 쉬운 문제를 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 엔진의 흡기(Intake gas mixture)를 구성하는 신기(Fresh air)와 수소 연료를 각각 냉각하여 공급함으로써, 역화를 최소화하여 최고 출력을 향상하는 연구를 진행하였다. 2.4 L급 전기점화(SI, Spark-ignition)엔진이 사용되었으며 수소는 포트분사 방식(PFI, Port Fuel Injection)으로 공급하였다. 신기의 온도는 터보차저가 장착된 상황에서 인터쿨러(Intercooler)를 이용하여 제어하였으며, 수소의 냉각은 칠러의 냉매와 열교환기를 통하여 직접 냉각 후 공급하였다. 그 결과 신기의 온도를 10~20 ℃가량 냉각시킬 경우 최고출력이 약 6.5~8.6 % 가량 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 수소를 -6 ℃까지 냉각하여 공급할 경우 마찬가지로 약 7.7 % 가량의 최고 출력을 향상할 수 있었다.