• 제목/요약/키워드: Additional gas

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Improvement of Cooling Technology through Atmosphere Gas Management

  • Renard, Michel;Dosogne, Edgar;Crutzen, Jean-Pierre;Raick, Jean-Marc;Ma, Jia Ji;Lv, Jun;Ma, Bing Zhi
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제8권6호
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    • pp.217-222
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    • 2009
  • The production of advanced high strength steels requires the improvement of cooling technology. The use of high cooling rates allows relatively low levels of expensive alloying additions to ensure sufficient hardenability. In classical annealing and hot-dip galvanizing lines a mixing station is used to provide atmosphere gas containing 3-5% hydrogen and 97-95% nitrogen in the various sections of the furnace, including the rapid cooling section. Heat exchange enhancement in this cooling section can be insured by the increased hydrogen concentration. Drever International developed a patented improvement of cooling technology based on the following features: pure hydrogen gas is injected only in the rapid cooling section whereas the different sections of the furnace are supplied with pure nitrogen gas; the control of flows through atmosphere gas management allows to get high hydrogen concentration in cooling section and low hydrogen content in the other furnace zones. This cooling technology development insures higher cooling rates without additional expensive hydrogen gas consumption and without the use of complex sealing equipments between zones. In addition reduction in electrical energy consumption is obtained. This atmosphere control development can be combined with geometrical design improvements in order to get optimised cooling technology providing high cooling rates as well as reduced strip vibration amplitudes. Extensive validation of theoretical research has been conducted on industrial lines. New lines as well as existing lines, with limited modifications, can be equipped with this new development. Up to now this technology has successfully been implemented on 6 existing and 7 new lines in Europe and Asia.

비색 MOF 가스센서 어레이 기반 고정밀 질환 VOCs 바이오마커 검출을 위한 머신비전 플랫폼 (Machine Vision Platform for High-Precision Detection of Disease VOC Biomarkers Using Colorimetric MOF-Based Gas Sensor Array)

  • 이준영;오승윤;김동민;김영웅;허정석;이대식
    • 센서학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.112-116
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    • 2024
  • Gas-sensor technology for volatile organic compounds (VOC) biomarker detection offers significant advantages for noninvasive diagnostics, including rapid response time and low operational costs, exhibiting promising potential for disease diagnosis. Colorimetric gas sensors, which enable intuitive analysis of gas concentrations through changes in color, present additional benefits for the development of personal diagnostic kits. However, the traditional method of visually monitoring these sensors can limit quantitative analysis and consistency in detection threshold evaluation, potentially affecting diagnostic accuracy. To address this, we developed a machine vision platform based on metal-organic framework (MOF) for colorimetric gas sensor arrays, designed to accurately detect disease-related VOC biomarkers. This platform integrates a CMOS camera module, gas chamber, and colorimetric MOF sensor jig to quantitatively assess color changes. A specialized machine vision algorithm accurately identifies the color-change Region of Interest (ROI) from the captured images and monitors the color trends. Performance evaluation was conducted through experiments using a platform with four types of low-concentration standard gases. A limit-of-detection (LoD) at 100 ppb level was observed. This approach significantly enhances the potential for non-invasive and accurate disease diagnosis by detecting low-concentration VOC biomarkers and offers a novel diagnostic tool.

스프레이 코팅법으로 제조된 CNT/PVDF 압전 복합막의 자기분극 메커니즘 (Self-poling Mechanism of CNT/PVDF Piezoelectric Composite Films Prepared by Spray Coating Method)

  • 이선우
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.550-554
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    • 2013
  • Carbon nanotubes (CNT) / polyvinylidene fluoride (PVDF) piezoelectric composite films for nanogenerator devices were fabricated by spray coating method. When the CNT/PVDF mixture solution passes through the spray nozzle with small diameter by the compressed nitrogen gas, electric charges are generated in the liquid by a triboelectric effect. Then randomly distributed ${\beta}$ phase PVDF film could be re-oriented by the electric field resulting from the accumulated electrical charges, and might be resulted in extremely one-directionally aligned ${\beta}$ phase PVDF film without additional electric field for poling. X-ray diffraction patterns were used to investigate crystal structure of the CNT/PVDF composite films. It was confirmed that they revealed extremely large portion of the ${\beta}$ phase PVDF crystalline in the film. Therefore we could obtain the poled CNT/PVDF piezoelectric composite films by the spray coating method without additional poling process.

미래의 한국의 환경규제여건에 따른 2001년도의 원자력과 석탄화력 발전단가비교 -민감도와 불확실도 분석- (Power Generation Cost Comparison of Nuclear and Coal Power Plants in Year 2001 under Future Korean Environmental Regulations -Sensitivity and Uncertainty Analysis-)

  • Lee, Byong-Whi;Oh, Sung-Ho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제21권1호
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    • pp.18-31
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    • 1989
  • 대기오염의 제어가 발전 단가에 미치는 영향을 분석하기 위하여 전산 모델이 개발 되었다. POGEN은 석탄 화력 발전소에 대해 대기오염 제어 비용을 가산한 균등화 발전 단가를 계산한다. 부 프로그램 Pollution은 대기 오염 제어 비용을 가산한 지배 방정식을 사용하여 총 자본 비용과 변동비용을 계산한다. 이 비용은 균등화 발전 단가를 계산하는 부 프로그램 GENeration의 추가 입력으로 사용된다. 탈황설비의 직접 비용에 대한 Pollution을 이용한 결과는 경험이 풍부한 선진국에서 발간된 비용 자료로써 검증하였다. 2001년의 전력 생산비용은 석탄화력발전소에 적용된 세 가지의 규제 시나리오에 의해 추정되었다. 입력 변수의 중요도와 미래 발전소에 대한 입력 변수에 포함된 불확실성 때문에 생기는 불확실도의 전파를 검토하기 위해 Latin Hypercube Sampling과 Multiple Least Squares 방법을 사용하여 민감도 분석과 불확실도 분석을 수행하였다. 가장 민감한 입력 변수는 원자력, 화력 공히 할인률이다. 배출가스제어 비용으로서 9-11 mills/kWh 정도가 추가되어야 한다. 이 비용은 전력 생산비용의 거의 20 퍼센트가 되고, 이에 해당하는 투자비는 1GW 용량의 석탄 화력발전소 초기 투자비용의 40%가 될 것이다. 원자력 발전에 대한 단가는 90퍼센트의 신뢰도로써 32.6-65.9, 석탄 화력에 대해서는 45.5-60.5 mills/kWh가 되며, 엄격한 규제 분위기 하에서는 원자력이 95%의 신뢰도로써 유리할 것이 전망된다.

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발전용 대형 디젤 엔진의 천연가스-디젤/부생유(Hi-sene) 혼합연소 시 엔진 성능변화에 미치는 영향 (A Effects of Natural Gas-Diesel/Hi-sene Dual Fuel Operation on Performance of a Heavy-Duty Diesel engine for Power Generation)

  • 조정근;박상준;송순호
    • 에너지공학
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    • 제25권1호
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    • pp.122-130
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    • 2016
  • 본 연구에서는 1.5MW급의 발전용 디젤 엔진을 대상으로 상용 프로그램인 GT-Power를 이용하여 천연가스와 디젤 혼합연소 엔진 모델을 구축하였으며 이를 통해 기존의 디젤 연소를 하는 경우와 천연가스-디젤 혼합연소를 하는 경우의 엔진 성능 변화를 부하율(50%, 75%, 100%)에 따라 비교하였다. 또한 도서지역에서 실제로 사용되고 있는 부생유를 적용하는 경우의 영향에 대한 연구를 진행하였다. 그 결과 엔진의 운전 조건 변화 없이 천연가스를 디젤과 60% 혼합비로 연소하는 경우 최대 32%의 BSFC 증가를 보였으며 천연가스와 부생유를 혼합연소 하는 경우에도 디젤을 혼합 연소하는 경우와 크게 다르지 않은 결과를 보였다. 이러한 BSFC 증가의 원인을 연료의 불완전 연소율 증가로 제시하고 이에 대한 최적화를 진행했으며 그 결과 60% 혼소율 조건에서 약 2%의 개선효과를 보였다.

용매열처리에 따른 PEDOT:PSS 암모니아 가스 감지막 특성 변화 (Effect of Solvent Annealing on the Characteristics of PEDOT:PSS as a Ammonia Gas Sensor Film)

  • 노왕규;염세혁;이왕훈;신한재;계지원;곽기섭;김세현;류시옥;한동철
    • 센서학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.96-100
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    • 2017
  • Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) has been extensively studied as the active material in ammonia gas sensor because of its fast response time, high conductivity and environmental stability. It is well known that a post annealing process for organic devices based on PEDOT:PSS significantly increases the device performance. In this study, we propose the solvent annealing of PEDOT:PSS and investigated its effects. As a results, post solvent annealing on PEDOT:PSS lead to the surface chemical and physical properties change. These changes result in improved conductivity of the PEDOT:PSS. In additional, ammonia sensitivity of solvent annealed PEDOT:PSS become higher than pristine polymer film. The enhancement is mainly caused by the depletion of gas barrier PSS and structural re-forming PEDOT networks. We believe that the post solvent annealing is a promising method to achieve highly sensitivity PEDOT:PSS films for applications in efficient, low-cost and flexible ammonia gas sensor.

2압, 증기분사 복합발전 사이클에 대한 성능해석 (A dual Pressure, Steam Injection Combined cycle Power Plant Performance Analysis)

  • 김수용;손호재;박무룡;윤의수
    • 연구논문집
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    • 통권27호
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    • pp.75-86
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    • 1997
  • Combined cycle power plant is a system where a gas turbine or steam turbine is used to produce shaft power to drive a generator for producing electrical power and the steam from the HRSG is expanded in a steam turbine for additional shaft power. Combined cycle plant is a one from of cogeneration. The temperature of the exhaust gases from a gas turbine ranges from $400^\circC$ to $600^\circC$, and can be used effectively in a heat recovery steam generator to produce steam. Combined cycle can be classed as a "topping(gas turbine)" and a "bottoming(steam turbine)" cycle. The first cycle, to which most of the heat is supplied, is called the topping cycle. The wasted heat it produces is then utilized in a second process which operates at a lower temperature level and is therefore referred to as a "bottoming cycle". The combination of gas/steam turbine power plant managed to be accepted widely because, first, each individual system has already proven themselves in power plants with a single cycle, therefore, the development costs are low. Secondly, the air as a working medium is relatively non-problematic and inexpensive and can be used in gas turbines at an elevated temperature level over $1000^\circC$. The steam process uses water, which is likewise inexpensive and widely available, but better suited for the medium and low temperature ranges. It, therefore, is quite reasonable to use the steam process for the bottoming cycle. Only recently gas turbines attained inlet temperature that make it possible to design a highly efficient combined cycle. In the present study, performance analysis of a dual pressure combined-cycle power plant is carried out to investigate the influence of topping cycle to combined cycle performance.

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하이드로퀴논 크러스레이트를 이용한 배가스 분리 특성 연구 (Study on Separation Characteristics of Flue Gas Using Hydroquinone Clathrate Compounds)

  • 이종원;최기종
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.865-868
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    • 2011
  • 배가스로부터 이산화탄소의 분리 특성을 파악하기 위해 유기 화합물인 하이드로퀴논을 이용하여 크러스레이트 화합물을 형성하였다. 형성된 크러스레이트 화합물은 고체 NMR 및 라만 분광법을 이용하여 기체의 포집 거동을 확인하였으며, 기체 분리 효율을 계산하기 위하여 원소 분석기를 통한 정량분석도 함께 수행하였다. 분석 결과 배가스에 포함된 이산화탄소는 질소에 비해 동일한 조건에서 크러스레이트 화합물 내로 더 잘 포집되는 것으로 확인되었다. 또한 다양한 압력에서 형성된 시료들을 분석한 결과, 이러한 이산화탄소의 선택적 포집 특성이 매우 낮은 압력에서도 뚜렷한 것으로 확인되어 추가적인 에너지 소모를 적게 하면서도 배가스로부터 이산화탄소를 대규모로 분리/회수하는 것이 가능할 것이라 판단된다. 본 연구에서 얻어진 결과는 향후 배가스에 대한 분리 응용 기술이나 혼합 가스의 선택적 분리와 같은 분야에서 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

메탄/합성가스 혼합물에 의한 발전용 SI 가스엔진의 성능에 관한 연구 (Study on the Performance of a Spark Ignition Gas Engine for Power Generation fueled by the Methane/Syngas Mixture)

  • 차효석;허광범;송순호
    • 한국가스학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.7-12
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    • 2015
  • 현재까지 수소는 주로 천연가스의 연료 개질에 의해 발생된 합성가스를 이용해 생산된다. 합성가스 내의 수소 수율을 높이기 위해선 추가적인 공정이 필요하다. 하지만, 수소의 수율 향상을 위한 공정에는 별도의 에너지원과 경제적 비용이 수반된다. 그러므로 보다 효율적으로 합성가스를 활용하기 위해 그 자체로 혼합물로 이용하는 방법에 관한 관련 연구들이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 30kW급 발전용 스파크 점화 가스엔진에서 메탄/합성가스 혼합물이 엔진의 주요 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 메탄/합성가스 혼합물에 의해서 최대 실린더 내부 압력과 그 때의 크랭크 각도와 같은 엔진 내 연소 현상은 개선되는 것으로 나타났다. 이를 통해 메탄-합성가스 혼합물의 연료 전환 효율은 메탄-수소 혼합물의 약 98% 수준으로 향상시킬 수 있고 질소산화물 배출량은 메탄-수소 혼합물의 약 12%만큼 감소시킬 수 있다.

Analysis of the first core of the Indonesian multipurpose research reactor RSG-GAS using the Serpent Monte Carlo code and the ENDF/B-VIII.0 nuclear data library

  • Hartanto, Donny;Liem, Peng Hong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권12호
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    • pp.2725-2732
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    • 2020
  • This paper presents the neutronics benchmark analysis of the first core of the Indonesian multipurpose research reactor RSG-GAS (Reaktor Serba Guna G.A. Siwabessy) calculated by the Serpent Monte Carlo code and the newly released ENDF/B-VIII.0 nuclear data library. RSG-GAS is a 30 MWth pool-type material testing research reactor loaded with plate-type low-enriched uranium fuel using light water as a coolant and moderator and beryllium as a reflector. Two groups of critical benchmark problems are derived on the basis of the criticality and control rod calibration experiments of the first core of RSG-GAS. The calculated results, such as the neutron effective multiplication factor (k) value and the control rod worth are compared with the experimental data. Moreover, additional calculated results, including the neutron spectra in the core, fission rate distribution, burnup calculation, sensitivity coefficients, and kinetics parameters of the first core will be compared with the previous nuclear data libraries (interlibrary comparison) such as ENDF/B-VII.1 and JENDL-4.0. The C/E values of ENDF/B-VIII.0 tend to be slightly higher compared with other nuclear data libraries. Furthermore, the neutron reaction cross-sections of 16O, 9Be, 235U, 238U, and S(𝛼,𝛽) of 1H in H2O from ENDF/B-VIII.0 have substantial updates; hence, the k sensitivities against these cross-section changes are relatively higher than other isotopes in RSG-GAS. Other important neutronics parameters such as kinetics parameters, control rod worth, and fission rate distribution are similar and consistent among the nuclear data libraries.