This paper is concerned about the performance of HCFC22 alternative refrigerants used in heat pumps and industrial chillers. A water-to-water breadboard heat pump with counter-current heat exchangers and a hermetic compressor was built to carry out the experiments with various refrigerants. For each test, more than 40 temperatures, 4 pressures, power input, mass flow rates of the heat transfer fluids were measured. Refrigerants tested were HCFC22, R290(Propane), an azeotrope of 45%Propane/55%R134a mixture, and a nonazeotropic mixture of Calor 50. All tests were conducted under ARI test A condition. It is found that the COP and capacity of propane were 18% and 2.5% higher than those of HCFC22 while the COP and capacity of 45%Propane/55%R134a mixture were 3.5% and 5.3% higher than those of HCFC22 respectively. Also the COP and capacity of Calor 50 were 17% and 7.8% higher than those of HCFC22. Compressor discharge temperatures of alternative refrigerants were roughly $35^{\circ}C$ lower than that of HCFC22 indicating that these refrigerants are good from the view point of compressor reliability. The charging amounts for the alternative refrigerants were reduced by 40-60% as compared to that of HCFC22. Overall, it can be said that hydrocarbon containing alternative refrigerants are excellent in thermodynamic performance but should be used with considerable care due to their flammability.
The motion of a conductive spherical particle under uniform electric field is investigated in order to find a suitable method for removing the conducting solid impurities contained in liquid plastic. When the positive dc voltage applied to the upper electrode, the vertical up-and-down motion of a charged particle by electrostatic force is observed by a charge-coupled device (CCD) camera or a high-speed video camera. The experimental data of the static threshold voltage by which the particle starts to move toward the counter electrode in air or silicone oil are in good agreement with theoretical value. When the applied voltage is larger than the static threshold voltage, the particle motion pattern in silicone oil consists of four stages: upward motion, stopping at the upper electrode, downward motion and stopping at the lower electrode. The stopping motion on the electrode is thought to be caused by the liquid flow accompanied by the particle motion. The particle charge calculated by integrating the pulse current, which is generated by the charge exchange between the electrode and the particle, is approximately 0.1~0.25 times of the theoretical value. This study is expected to help understand the electric properties of microparticles in oil circuit breaker (OCB) and oil transformer and improve their performance and longevity.
이산화탄소 분리공정에 있어서 분리막 공정은 소형, 모듈성, 설치의 용이성, 작동의 유연성, 낮은 설치 비용 및 낮은 에너지 소비량 등의 장점들로 인하여 주목 받고 있다. 본 연구에서는 실험데이터와의 비교를 통해 교차흐름, 병류흐름, 향류흐름 3가지 모델의 정확도를 알아보았다. 실험에서 이용된 이산화탄소 분리공정을 가장 잘 나타내어주는 모델을 토대로 전산모사를 통하여 2단 막 분리 구조에서의 운전조건을 규명하고 분리막의 투과도 및 선택도가 분리성능에 미치는 영향을 알아보았다. 나아가 수증기 sweep을 이용하는 2단 막 분리 구조에서 열교환망 합성기법을 적용하여 열교환기 도입에 따른 소요 전력의 변화와 운전비용 절감효과를 살펴보았다.
1. 여름(8월)에 북위 $29^{\circ}$ 동경 $127^{\circ}30'$ 근해의 동지나해 대륙붕 동측을 동복진하는 Kuroshio의 주류는 처음에는 연안 수괴와 반류역 수괴의 표층 경계를 폭좁게 통과하나, 동진함에 다라 범위가 넓어져 큐우슈우 남방의 Tokora 해협 부근에서는 폭이 약 2배로 넓어진다. 2. Kuroshio 강류역의 상층부의 표면 부근이 동지나해 연안수 확장이 있고, 상층부의 밑에는 반류역 표층수의 잠입을 볼 수 있고, 고 중간은 각 수괴가 복잡하게 혼합한 수괴로 되어 있다고 본다. 또, 그 해역의 동쪽에는 균일한 수괴를 형성한다고 볼 수 있다. 3. 이 해역에서 Kuroshio의 연직 혼합은 대략 표면에서 250m층간이다. 4. 아마미섬과 동지나해 대륙붕간의 수괴는 와동역과 반류역 Kuroshio 유역, 연안수의 잠입에 의한 Kuroshio 혼합역으로 구분된다. 5. 이 해역에서 얻어진 최대 유속은 139cm/sec이며, 단위 시간당 Kuroshio 수송량은 $24.6\;\times\;10^6m^3/sec$로서 남부의 오끼나와섬과 대륙붕 해역간의 $33\;\times\;10^6m^3/sec$ 보다 적다. 6. 표층 해류는 Tsushima 해협, 제주도 방면으로 향하는 것, 큐우슈우 연안으로 향하는 것, Tokora 해협을 거쳐 태평양으로 빠지는 것, 아마미 군도 및 오끼나와, 팔중산군도로 남향하는 것 등으로 구분된다. 그리고, 제주도와 Tsushima로 향하는 것은 유속이 극히 느려 0.3-0.5 놋트의 유동이었다. 7. 대륙붕 연변의 경사에서 저층 표류물은 Tsushima 난류에 향하여 수송된다. 그것은 대륙붕 위에서 저층 표류물이 황해 저층수로 유입되는 수송양식과는 다른 수송 기구를 이루고 있다고 볼 수 있다. 8, 여러 수괴가 혼합되어 있는 이 해역을 Kuroshio가 흐르는 동안, 대륙 연안수와 혼합이 심하여, Kuroshio는 그 성질 일부가 크게 변질한다.
본 연구에서는 길이 4.5 m와 7.5 m의 다중관 $CO_2$ 급탕 열교환기의 열전달 및 압력강하 특성을 ${\epsilon}-NTU$ 방법을 사용하여 해석하고 결과를 기존의 실험 데이터와 비교하였다. 급탕 열교환기는 쉘측에 물이 흐르고 8개로 구성된 내부 튜브에 $CO_2$를 흐르게 하였으며 열전달 효율을 최대화하기 위하여 대향류로 설계하였다. 각 노드에 대한 물과 $CO_2$ 냉매의 유동에 대한 에너지 평형 방정식은 단면분할법을 이용하여 해석하였다. 열전달율 계산값은 실험값과 ${\pm}5%$ 범위 내에서 잘 일치하였다. 반면에 물의 출구온도는 물 유량이 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하며 계산값과 실험값은 ${\pm}3%$ 내에서 일치하였다. 결과에서 열전달율은 4.5 m와 7.5 m 급탕 열교환기 모두 물 유량 또는 $CO_2$ 입구온도가 증가함에 따라 거의 선형적으로 증가하였으며, 반면에 물 유량이 증가함에 따라 물의 출구온도는 선형적으로 감소하였다. $CO_2$ 압력강하 계산값과 실험값은 $CO_2$가 고유량일 때 5 % 내에서 잘 일치한 반면에 $CO_2$가 저유량일 때 실험값이 약 20 % 높게 나타났다.
Parametric studies were performed to assess the sensitivity in determining the maximum in-vessel heat removal capability from the core material relocated into the lower plenum of the reactor pressure vessel (RPV)during a core melt accident. A fraction of the sensible heat can be removed during the molten jet delivery from the core to the lower plenum, while the remaining sensible heat and the decay heat can be transported by rather complex mechanisms of the counter-current flow limitation (CCFL) and the critical heat flux (CHF)through the irregular, hemispherical gap that may be formed between the freezing oxidic debris and the overheated metallic RPV wall. It is shown that under the pressurized condition of 10MPa with the sensible heat loss being 50% for the reactors considered in this study, i.e. TMI-2, KORI-2 like, YGN-3&4 like and KNGR like reactors, the heat removal through the gap cooling mechanism was capable of ensuring the RPV integrity as much as 30% to 40% of the total core mass was relocated to the lower plenum. The sensitivity analysis indicated that the cooling rate of debris coupled with the sensible heat loss was a significant factor The newly proposed heat removal capability map (HRCM) clearly displays the critical factors in estimating the maximum heat removal from the debris in the lower plenum. This map can be used as a first-principle engineering tool to assess the RPV thermal integrity during a core melt accident. The predictive model also provided ith a reasonable explanation for the non-failure of the test vessel in the LAVA experiments performed at the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI), which apparently indicated a cooling effect of water ingression through the debris-to-vessel gap and the intra-debris pores and crevices.
The purpose of this study is to classify the factors influenced on the damages of head works suffered from the storm flood occurred on July 22 1980 in both Musim and Bochong rivers and to find out an integral counter measures against the causes influenced on the disaster of head works in the engineering aspect of planning, design, construction and maintenance. In this survey, number of samples was taken 25 head Works, and the counter measures against the causes of their disasters summarized was as follows, 1. In the aspect of planning a. As the flood water level after the establishment of head works is more increased than the level before setting of head works owing to having more gentle slope of river bed between the head works than nature slope of river bed. Number of head works should be reduced for the appropriate annexation of them b. In the place where head works is established on the curved point of levee, the destruction of levee becomes severe by the strong deflective current. Therefore the setting of head works on the curved point should be kept off as long as possible and in case of unavoidable circumstances the construction method such as reinforced concrete wall or stone wall filed with concrete and anchored bank revetments should be considered. 2. In the aspect of design a. As scoring phenomena at up stream is serious around the weir Where the concentration of strong current is present in such a place, up stream apron having impermeability should be designed to resist and prevent scoring. b. As the length of apron and protected bed is too short to prevent scoring as down stream bed, the design length should be taken somewhat more than the calculated value, but in the case the calculated length becomes too long to be profitable, a device of water cushion should be considered. c. The structure of protected river bed should be improved to make stone mesh bags fixed to apron and to have vinyl mattress laid on river bed together with the improvement for increasing the stability of stone mesh bags and preventing the sucked sand from the river bed. d. As the shortage of cut-off length, especialy in case of the cutoffs conneting both shore sides of river makes the cause of destruction of embankment and weir body, the culculation of cut-off length should be taken enough length based on seepage length. 3. In the aspect of design and constructions a. The overturing destruction of weir by piping action was based on the jet water through cracks at the construction and expansion joints. therefore the expansion joint should be designed and constructed with the insertion of water proof plate and asphalt filling, and the construction joint, with concaved shape structure and steel reinforcement. b. As the wrong design and construction of the weep holes on apron will cause water piping and weir destruction, the design and construction of filter based on the rule of filter should be kept for weep holes. c. The wrong design and construction of bank revetment caused the severe destruction of levee and weir body resulting from scoring and impulse by strong current and formation of water route behind the revetment. Therefore bank revetment should be designod and constructed with stone wall filled with concrete and anchored, or reinforced concrete wall to prevent the formation of water flow route behind the wall and to resist against the scoring and impulse of strong stream. 4. In the aspect of maintenance When the damaged parts occurred at head works the authorities and farmers concerned should find and mend them as soon as possible with mutual cooperation, and on the other hand public citizen should be guided for good use of public property.
본 연구는 LNG를 연료로 사용하는 화력발전소 보일러에서 배출되는 1,000 $Nm^3/day$의 연소 배가스에 포함된 $8{\sim}10%$의 $CO_2$를 대상으로 순도 99%, 회수율 90%로 회수할 수 있는 실증규모의 다단계 막분리 공정에 관한 운전 결과이다. 이를 위해 본 연구팀에서는 가소화 안정성이 우수한 폴리이서설폰 중공사막을 개발하고 $CO_2/N_2$의 분리특성을 연구한바 있으며[1], 소형 모듈을 이용하여 압력 및 $CO_2$의 조성 변화에 따른 투과 특성을 실험과 향류 방식의 전산 모사를 통하여 확인하여 막분리에 의한 $CO_2$의 회수 가능성을 확인한 바 있다[2-4]. 이러한 선행 연구결과를 바탕으로 pilot 규모의 다단계 막분리 plant를 설계하여 제작, 설치, 운전하였으며 그 운전 결과를 다단계 공정의 수치 모사 결과와 비교하였다. 전체 공정은 크게 배출되는 배가스 내의 수분을 전단에서 제거하기 위한 제습 공정과 후단에 재순환이 가능한 4단계 막분리 공정으로 구성되어 있다. 4단 분리막 공정에서 배출되는 최종 $CO_2$의 농도는 운전 조건에 따라 $95{\sim}99%$의 $CO_2$가 $0.15{\sim}0.2$ ton/day의 회수율 $70{\sim}95%$회수규모로 얻어졌다. 얻어진 실험 결과는 수치 모사 결과와 비교하였을 때 매우 잘 일치 하는 것을 알 수 있었으며 운전 중 전체 공정은 안정적으로 작동하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 다단계 막분리 공정을 통한 배가스에서 $CO_2$를 성공적으로 분리할 수 있었다.
The study selected 10 regions among major Korean cities. Then the study classified the yearly change of relative humidity of those regions for 37 years based on 1996 (from 1974 to 2011) aimed at high temperature days, and examined them by stage regarding daily maximum temperature. For large cities and small cities, in general relative humidity had been likely to increase at high temperatures of $30^{\circ}C$ or over before 1996, whereas it has decreased since 1996. For suburban areas, relative humidity had been prone to diminish before 1996, whereas it has been likely to either increase since 1996 or rarely some of the cities have not shown any change. The increasing tendency of relative humidity before 1996 in large cities and small cities is believed to be because of an increase of the latent heat of vaporization by the supply of steam from cooling towers established in downtown areas. Meanwhile, the decreasing tendency from 1996 is concluded to be caused by the change from counter-current circular cooling towers, which produce a great quantity of steam including arsenic acid, to cross-flow cooling towers, which produce hardly any steam containing arsenic acid. This change was in accordance with the modification and pursuit of an urban planning law that ordered cooling towers that had been installed on rooftops be installed in the basement of buildings in consideration of a "Green network creation" project by the Ministry of Environment, urban beautification, concerns since 1996 over building collapses, and according to an argument that steam containing arsenic acid could be harmful to human health owing to chemicals contained in the water in the cooling tower in summer.
본 연구는 생물테러리즘의 발생시 이에 대응하는 개념과 선진국들의 생물테러리즘의 대응태세를 알아본 후 한국의 대응태세를 알아보는 연구이다. 생물테러리즘의 발생에 대응하는 태세는 사건의 발생 흐름에 따라 탐지단계, 보호단계, 진단단계, 제독 및 해독단계로 구분해 볼 수 있다. 탐지단계는 한국은 접촉식으로 개발하고 있으나, 선진국에서는 원거리에서 탐지할 수 있는 장비를 개발하고 있다. 한국도 원거리에서 탐지할 수 있는 체계를 개발해야 할 것이다. 접촉식 장비도 민삼하게 작동할 수 있는 장비로 발전 되어야 한다. 보호장비중 한국의 방독면은 세계적으로 그 품질이 우수하나, 기타 피복류 등에 대해서는 첨단 과학기술을 적용할 수 있도록 개선되어야 한다. 진단 장비도 초동조치팀이 현장에 출동해서 즉시 판단할 수 있도록 하는 장비로 개발되어야 한다. 제독을 위한 물자는 인체에 무해하고, 장비에도 무리를 주지 않는 새로운 물질로 개선되는 추세로서 한국에도 이러한 물자가 확보되어야 한다. 해독을 위한 기술은 백신 및 항생제를 개발하는 것으로서 전 세계적으로 노력을 공유하여 개발할 필요가 있으며, 이를 위해 한국의 의료기술을 더욱 발전시킬 필요가 있다. 이외에도 대응매뉴얼, 훈련 모델, 공보 노력, 트라우마 증후군 대비 등의 노력을 기울여야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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