• 제목/요약/키워드: Clathrate compound

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TMA 농도에 따른 포접화합물의 냉각특성에 대한 연구 (A Study on Cooling Characteristics of Clathrate Compound with Concentration of TMA)

  • 김진흥;정낙규;김창오
    • 에너지공학
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    • 제14권1호
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    • pp.18-23
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    • 2005
  • 본 연구는 저온축열물질로서 TMA(Tri-methyl-amine, (CH₃)₃N)를 20~25 wt%로 포함하고 있는 TMA-물계 포접화합물의 냉각특성에 대하여 냉열원온도 -5℃에서 실험적으로 연구를 수행하였다. 연구결과, TMA의 질량농도가 증가할수록 상변화온도와 비열이 증가하였으며, 과냉도가 감소하고 액상유지시간이 단축되었다 특히, TMA 25wt%를 포함한 TMA-물계 포접화합물은 상변화온도 평균 5.8℃, 과냉도 8.0℃, 액상유지시간 10분, 비열 4.099kJ/kg℃를 나타내었다. 본 연구의 결과로부터 TMA-물계 포접화합물은 물보다 높은 상변화온도를 나타내었으며, 과냉도가 감소하고, 액상유지시간이 단축되는 과냉각 억제효과를 확인 할 수 있었다.

TMA-물계 포접화합물의 과냉각 억제에 대한 연구 II (A Study on Supercooling Repression of TMA-Water Clathrate Compound II)

  • 김창오;김진흥;정낙규
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2006년도 에너지.가스.기후변화학회 연합춘계학술대회 및 특별심포지움
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    • pp.317-324
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    • 2006
  • This study aims to find out cooling characteristics of TMA(Tri-Methyl-Amine, ($CH_{3})_{3}N$) 25wt%-clathrate compound with ethanol($CH_{3}CH_{2}OH$) such as supercooling, phase change temperature and specific heat. For this purpose, ethanol is added as per weight concentration and cooling experiment is performed at $-6{\sim}-8^{\circ}C$, cooling heat source temperature, and it leads the following result. (1) Phase change temperature is decreased due to freezing point depression phenomenon. Especially, it is minimized as $3.8^{\circ}C$ according to cooling source temperature in case that 0.5w% of ethanol is added. (2) If 0.5wt% of ethanol is added, average supercooling degree is $0.9^{\circ}C $ and minimum supercooling is $0.8,\;0.7^{\circ}C$ according to cooling heat source temperature. The restraint effect of supercooling is shown. (3) Specific heat shows tendency to decrease if ethanol is added. It is $3.013{\sim}3.048\;kJ/kgK$ according to cooling heat source temperature if 0.5wt% of ethanol is added. Phase change temperature higher than that of water and inhibitory effect against supercooling can be confirmed through experimental study on cooling characteristics of TMA 25wt%-water clathrate compound by adding additive, ethanol. This can lead to shorten refrigerator operation time of low temperature thermal storage system and improve COP of refrigerator and efficiency of overall system. Therefore energy can be saved and efficiency can be improved much more.

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에탄올에 의한 TMA-포접화합물의 냉각특성 개선에 대한 연구 (A Study on the Cooling Characteristics Improvement of TMA-Water Clathrate Compound by Ethanol)

  • 이종인;김창오
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.23-28
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    • 2007
  • This study aims to find out cooling characteristics of TMA(Tri-Methyl-Amine, $(CH_3)_3N$) 25wt%-water clathrate compound with ethanol($CH_3CH_2OH$) such as supercooling, phase change temperature and specific heat. For this purpose, ethanol is added as per weight concentration and cooling experiment is performed at $-6{\sim}-8^{\circ}C$, cooling heat source temperature, and it leads the following result. (1) Phase change temperature is decreased due to freezing point depression phenomenon. Especially, it is minimized as $3.8^{\circ}C$ according to cooling source temperature in case that 0.5wt% of ethanol is added. (2) If 0.5wt% of ethanol is added, average supercooling degree is $0.9^{\circ}C$ and minimum supercooling is 0.8, $0.7^{\circ}C$ according to cooling heat source temperature. The restraint effect of supercooling is shown. (3) Specific heat shows tendency to decrease if ethanol is added. It is $3.013{\sim}3.048\;kcal/kg^{\circ}C$ according to cooling heat source temperature if 0.5wt% of ethanol is added. Phase change temperature higher than that of water and inhibitory effect against supercooling can be confirmed through experimental study on cooling characteristics of TMA 25wt%-water clathrate compound by adding additive, ethanol. This can lead to shorten refrigerator operation time of low temperature latent heat storage system and improve COP of refrigerator and efficiency of overall system. Therefore energy can be saved and efficiency can be improved much more.

TMA 농도에 따른 저온잠열축열물질의 냉각특성 (Low Temperature Latent Heat Storage Material of Cooling Characteristics According to Concentration of TMA)

  • 김창오;정현호;정낙규
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권2호
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    • pp.173-178
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    • 2010
  • 빙축열시스템은 저온잠열저장을 위해 물을 사용한다. 그러나 물은 액체에서 고체로 상변화를 하는 과정에서 물의 과냉각 현상에 의하여 냉동기의 냉동용량 증가와 COP감소의 원인이 되고 있다. 본 연구는 저온잠열축열물질로 적용 가능한 TMA(Tri-methyl-amine, $(CH_3)_3N$) 20~25 wt%를 포함하고 있는 TMA-물계 포접화합물(TMA-water clathrate compound)의 냉각특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험적 연구 결과, TMA 질량농도가 높을수록 상변화온도는 증가하였고, 과냉각도와 비열은 감소하였다. 특히, TMA 25wt%를 포함하고 있는 포접화합물은 냉각과정동안 평균 상변화온도 $5.8^{\circ}C$와 과냉각도 $8.0^{\circ}C$, 액상유지시간 651sec 및 비열 3.499 kJ/kgK로서 다른 TMA 농도보다 양호한 냉각특성을 나타내었다. 이와 같이 저온잠열축열물질로서 TMA 25wt%-물계 포접화합물을 적용하는 것이 유리할 것으로 판단된다.

첨가제에 의한 TMA의 냉각특성에 대한 연구 (A Study on the Cooling Characteristics of TMA by an Additive)

  • 정낙규;김진흥;김창오;강승현
    • 에너지공학
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    • 제14권2호
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    • pp.117-122
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    • 2005
  • 본 연구에서는 TMA $25\;wt\%$-물계 포접화합물에 첨가제를 첨가하며 상변화온도, 과냉도, 비열 그리고 체적변화율의 냉각특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다 사용된 첨가제는 에탄올 이며, 냉열원온도는 $-7^{\circ}C$이다. 실험결과들은 다음과 같다. 1) 상변화온도는 $25\;wt\%$-물계 포접화합물에 에탄올을 첨가하여 냉각과정동안 $0.32\~0.96^{\circ}C$가 상승되었다. 2) 과냉도는 TMA $25\;wt\%$-물계 포접화합물에 에탄올 $0.5\;wt\%$를 첨가한 경우에 $0.9^{\circ}C$가 억제되었다. 3) 비열은 TMA $25\;wt\%$-물계 포접화합물에 에탄올 $0.1\;wt\%$를 첨가한 경우에 $0.19\;kJ/kg^{\circ}C$가 증가하였다. 4) 체적변화율은 TMA $25\;wt\%$-물계 포접화합물에 에탄올을 첨가한 경우에 $1.15\~l.5\%$가 감소하였다.

포접화합물의 열물성에 미치는 첨가제의 효과 (II) -TMA 물계 포접화합물에 Ethylene Glycol을 첨가한 경우- (The Effects of Additives on the Thermal Properties of a Clathrate Compound (II) -The Case of Ethylene Glycol-)

  • 정낙규;김진흥;김창오;김광일
    • 설비공학논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.499-505
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    • 2004
  • The objective of this study is to investigate the effect of supercooling repression on the TMA clathrate by adding ethylene glycol. For this purpose, phase change temperature, supercooling, specific heat, latent heat and rate of volume change were measured and evaluated experimentally for heat source temperatures of -6$^{\circ}C$, -7$^{\circ}C$, -8$^{\circ}C$. The results show that supercooling was decreased. Thus the experimental results are expected to be used for the increase of coefficient of performance of low temperature thermal storage system in the building.

첨가제를 첨가한 저온축열물질의 냉각특성에 대한 연구 (A Study on Cooling Characteristics of Low Temperature Thermal Storage Material with Additives)

  • 정낙규;김진흥;정종헌;김창오;강승현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1746-1750
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    • 2004
  • The objective of this study is to investigate the effect of supercooling repression on the clathrate compound by adding additives. For this purpose, phase change temperature and supercooling were measured when additives added to TMA30wt% clathrate for heat source temperature of $-6^{\circ}C$. The experimental results show that the phase change temperature with the chloroform of 0.1wt% is higher by $0.3^{\circ}C$ than TMA30wt% and the supercooling with the surfactant 0.1wt% is reduced by $9.2^{\circ}C$.

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포접화합물의 열물성에 미치는 첨가제의 효과(I) -TMA 물계 포접화합물에 Ethanol을 첨가한 경우- (The Effects of Additives on the Thermal Properties of a Clathrate Compound(I) -The Case of Ethanol-)

  • 김진흥;정낙규;김석현;김창오;강승현
    • 설비공학논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.258-264
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    • 2004
  • The ice thermal storage system is to use consolation latent heat of water. But, supercooling phenomenon of water during phase change is to increase the cooling capacity and to decrease COP of the refrigerator. Furthermore, this causes the operation cost of system to increase and the efficiency of energy to decrease. Therefore, the better thermal storage material than the water is required. The purpose of this study is to improve supercooling characteristics and thermal properties of TMA 30wt% clathrate by using Ethanol.

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.