This study investigates the gasification of coal char by $CO_2$ under high pressures in a drop tube furnace(DTF). The rate constants are derived for the shrinking core model using the conventional method based on the set reactor conditions. The computational fluid dynamic(CFD) simulations adopting the rate constants revealed that the carbon conversion was much slower than the experimental results, especially under high temperature and high partial pressure of reactants. Three reasons were identified for the discrepancy: i) shorter reaction time because of the entry region for heating, ii) lower particle temperature by the endothermic reaction, and iii) lower partial pressure of $CO_2$ by its consumption. Therefore, the rate constants were corrected based on the actual reaction conditions of the char. The CFD results updated using the corrected rate constants well matched with the measured values. Such correction of reaction conditions in a DTF is essential in deriving rate constants for any char conversion models by $H_2O$ and $O_2$ as well as $CO_2$.
본 연구는 고회분탄의 최적화된 연소 조건을 알아보기 위해 회분 함량이 각기 다른 네 종류 석탄의 연소시 배출되는 NOx및 미연분 특성을 알아보았다. 실험은 DTF(Drop Tube Furnace)를 통해서 다양한 입자크기조건 및 공기다단방식을 도입하여 수행하였다. 결과로 회분의 함량이 증가할수록 미연분이 증가하며, 입자크기가 증대될수록 미연분에 대한 회분의 영향이 명확해짐을 확인하였다. 또한, 회분의 함량이 증가할수록 Char-NOx가 감소하며, 입자크기가 감소할수록 NOx의 배출이 감소하는 것을 확인하였다. 본 연구는 고회분탄의 NOx를 저감하는 방법으로 공기다단방식의 적용을 제안하며 전단 연소 영역의 공기과잉률 변화를 통한 최적화된 연소조건을 제시하였다.
항공기를 개발하는 데는 시간과 비용이 많이 요구됨에 따라, 기존 운용 항공기를 개조하여 사용하는 환경이 조성되었다. 이에 따라 많은 노후 항공기들의 개조사업이 진행되고 항공기의 노후로 인해 개조 사업에는 점차 더 까다로운 케이블 요구사항이 요구되었으며 여러번의 개조사업을 거침에 따라 항공기 내부의 장비 수가 점차 많아져 체계통합의 난이도가 증가하게 되었다. 본 논문에서는 체계통합의 어려움을 검증 절차 체계화를 통해 해결하고자 안테나 케이블 개조를 주된 대상으로 주요 지표인 VSWR, I-loss를 설명하고, 문제 검출 방법 중 하나인 DTF를 설명한다. 그리고 케이블 설계에 필요한 요소, 측정하는 환경, 절차를 설명하고, 설계에 영향을 미치는 측정 결과를 실증 사례를 통해 안테나 케이블 개량의 전반적인 과정과 효과를 소개한다.
순산소연소 조건하의 로내 탈황공정에서 황화반응 생성물인 $CaSO_4$의 재분해가 탈황반응에 미치는 영향이 크다. 본 연구에서는 DTF (Drop Tube Furnace)를 이용하여 반응온도, $CO_2$, $O_2$, $SO_2$, 농도 등을 포함한 다양한 실험 변수들이 $CaSO_4$ 탈황반응에 미치는 영향을 파악하기 위하여 분해반응의 전환율을 측정하고 반응속도를 계산하였다. 반응온도가 상승함에 따라 $CaSO_4$ 분해반응의 전환율과 반응속도가 증가하였고 $O_2$가 존재하는 조건에서 $CO_2$ 농도의 영향은 크지 않았다. 동일한 조건에서 $CaSO_4$ 분해속도는 $O_2$ 농도가 감소함에 따라 증가하였으나 $SO_2$ 농도가 증가함에 따라 감소되었다.
최근 바이오매스와 석탄의 혼소 기술이 화력 발전의 주요한 연소 기술 중 하나로 떠오르고 있다. 그러나 혼소는 실제 발전용 보일러 적용시 많은 검증들을 필요로 한다. 본 연구에서는 바이오매스 혼소시 연소 특성을 알아보기 위해 열중량 분석기(Thermogravimetric analyzer, TGA)와 하향분류층 반응기(Drop tube furnace, DTF)를 사용하였으며, TGA의 TG/DTG 분석을 통한 반응성과 DTF를 이용한 UBC를 측정하여 연소 특성을 분석하였다. 특히 석탄과 바이오매스 혼소율(Biomass blending ratio) 및 바이오매스 입자 크기 변화에 따른 특성을 분석하였다. 그 결과, 바이오매스의 혼소율이 증가함에 따라 산소 부족으로 인한 반응 특성이 나타났으며, 이는 바이오매스가 가진 초기의 빠른 연소 특성 때문이다. 또한, 본 연구 결과를 통해 바이오매스의 최적 혼소 조건(UBC 발생량 기준)은 5%로 나타났으며, 산소 부화 조건은 바이오매스 혼소시 발생하는 산소 부족 현상을 저감시켜 미연분 상승을 완화시켜줄 수 있다.
최근 화력발전 보일러의 운전에 있어서 저등급 석탄의 성분 중 ash의 영향으로 보일러 후단부에서 생성되는 slagging/fouling 문제가 많이 보고 되고 원인 규명 및 해결책을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 환경적 측면에서도 NOx등 환경적인 문제를 발생시키는 부분에 대해 규제를 가하고 있는 상황이다. 이런 문제점을 해결하기 위한 방법 중 하나인 석탄의 ash를 제거한 AFC(Ash Free Coal)을 활용한 연구가 진행되고 있다. AFC는 저등급탄의 발열량을 높여 기존의 고등급탄을 보완하고 slagging/fouling 문제 및 배출가스의 오염성분을 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는, DTF를 이용하여 KCH 원탄과 원탄에서 추출된 무회분탄1, 무회분탄2, 잔탄, Glencore, Glencore과 잔탄을 85:15 비율로 한 혼탄을 이용하여 미연분, NOx 배출특성의 변화와 회 점착 특성을 확인하였다. 그 결과 무회분탄은 원탄과 잔탄에 비해 NOx 배출량이 현저히 낮고, 잔탄은 원탄에 비해 고등급화 되면서 반응성이 훨씬 좋아짐을 확인 하였다. 잔탄과 혼탄의 경우 일반적인 저열량탄 수준보다 낮은 점착성을 나타내는 것을 확인 하였다.
본 연구는 낮은 회 성분의 함량과 높은 발열량의 특성을 지닌 초청정 석탄의 탈휘발 반응율 특성을 연구하였다. 정적 상태에서의 탈휘발 반응율 특성을 얻기 위하여 TGA 장치를 $10^{\circ}C$/min으로 $950^{\circ}C$까지 승온시키며 Coats-Redfern 방법을 사용하여 결과를 도출하였고, 동적 상태에서는 DTF(Drop Tube Furnace) 반응로 온도를 각각 $500^{\circ}C$, $700^{\circ}C$, $900^{\circ}C$, $1100^{\circ}C$, $1300^{\circ}C$로 변화시켜서 실험을 수행하였으며 single step 방법을 통해 탈휘발 반응율 특성을 얻었다. 본 연구를 통해 도출한 초청정 석탄의 탈휘발 반응율 특성은 기존에 사용되어온 Wira(아역청탄)과 Yakurugol(역청탄)의 탈휘발 특성과 비교하였으며, 정적 동적 상태에서 초청정 석탄의 활성화 에너지가 다른 탄종들에 비해 작게 나타났다.
Soybean [Glycine max (L.) Merr.] is a species of legume native to East Asia. The interactions between climatic conditions and genetic characteristics are known to affect the agricultural performance of soybean. Therefore, the present investigation was conducted to identify the main elements affecting the agricultural performances of 11 soybean varieties/lines from China [Harbin ($45^{\circ}12^{\prime}N$), Yanji ($42^{\circ}53^{\prime}N$), Dalian ($39^{\circ}30^{\prime}N$), Qingdao ($36^{\circ}26^{\prime}N$)] and the Republic of Korea [Suwon ($37^{\circ}16^{\prime}N$), and Jeonju ($35^{\circ}49^{\prime}N$)]. The days to flowering (DTF) of soybeans with the e1-nf and e1-as alleles and the E1e2e3e4 genotype, except in 'Keumgangkong', 'Tawonkong', and 'Duyoukong', were relatively short compared to those of soybeans with other alleles. Although DTF of the soybeans was highly correlated with all climatic conditions [negative: precipitation, average temperature (AVT), accumulated temperature; positive: day-length (DL)], days to maturity and 100-seed weight of the soybeans showed no significant correlation with any climatic conditions. The soybeans with a dominant Dt1 allele, except 'Tawonkong', had the longest stem length (STL). Moreover, STL of the soybeans grown in the test fields showed a positive correlation with only DL; however, the results of our chamber test that was conducted to complement the field tests showed that STL of soybean was positively affected by AVT and DL. Although soybean yield (YLD) showed positive correlations with latitude and DL (except L62-667, OT89-5, and OT89-6), the response of YLD to the climatic conditions was cultivar-specific. Our results show that DTF and STL of soybeans grown in six different latitudes are highly affected by DL, and AVT and genetic characteristic also affect DTF and STL.
Recently, causality analysis of source time series extracted from EEG or MEG signals is becoming of great importance in human brain mapping studies and noninvasive diagnosis of various brain diseases. Two approaches have been widely used for the analyses: one is independent component analysis (ICA), and the other is multiple signal classification (MUSIC). To the best of our knowledge, however, any comparison studies to reveal the difference of the two approaches have not been reported. In the present study, we compared the performance of the two different techniques, ICA and MUSIC, especially focusing on how accurately they can estimate and separate various brain electrical signals such as linear, nonlinear, and chaotic signals without a priori knowledge. Results of the realistic simulation studies, adopting directed transfer function (DTF) and Granger causality (GC) as measures of the accurate extraction of source time series, demonstrated that the MUSIC-based approach is more reliable than the ICA-based approach.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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