• 제목/요약/키워드: End-of-Pipe Technology

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Internal Flow Analysis of a Tubular-type Small Hydroturbine by Runner Vane Angle

  • Nam, Sang-Hyun;Kim, You-Taek;Choi, Young-Do;Lee, Young-Ho
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권7호
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    • pp.1044-1050
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    • 2008
  • Most of developed countries, the consumption of fossil fuels has been serious problems that cause serious environment pollution like acid rain, global warming. Also, we have faced that limitation fossil fuels will be exhausted. Currently, small hydropower attracts attention because of its small, clean, renewable, and abundant energy resources to develop. By using a small hydropower generator of which main concept is based on using the different water pressure levels in pipe lines, energy which was initially wasted by use of a reducing valve at the end of the pipeline, is collected by turbine in the hydropower generator. A propeller shaped hydroturbine has been used in order to use this renewable pressure energy. In this study, in order to acquire basic design data of tubular type hydraulic turbine, output power, head, efficiency characteristics due to the flow coefficient are examined in detail. Tubular-turbine among small hydraulic power generation can be used at low-head. The purpose of this study is to research turbine's efficiency due to runner vane angle using CFD analysis.

Effects of Induction Heat Bending Process on Microstructure and Corrosion Properties of ASME SA312 Gr.TP304 Stainless Steel Pipes

  • Kim, Nam In;Kim, Young Sik;Kim, Kyung Soo;Chang, Hyun Young;Park, Heung Bae;Sung, Gi Ho
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제14권3호
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    • pp.120-126
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    • 2015
  • The usage of bending products recently have increased since many industries such as automobile, aerospace, shipbuilding, and chemical plants need the application of pipings. Bending process is one of the inevitable steps to fabricate the facilities. Induction heat bending is composed of compressive bending process by local heating and cooling. This work focused on the effect of induction heat bending process on the properties of ASME SA312 Gr. TP304 stainless steel pipes. Tests were performed for base metal and bended area including extrados, intrados, crown up, and down parts. Microstructure was analyzed using an optical microscope and SEM. In order to determine intergranular corrosion resistance, Double Loop Electrochemical Potentiokinetic Reactivation (DL-EPR) test and ASTM A262 practice A and C tests were done. Every specimen revealed non-metallic inclusion free under the criteria of 1.5i of the standard and the induction heat bending process did not affect the non-metallic inclusion in the alloys. Also, all the bended specimens had finer grain size than ASTM grain size number 5 corresponding to the grain sizes of the base metal and thus the grain size of the pipe bended by induction heat bending process is acceptable. Hardness of transition start, bend, and transition end areas of ASME SA312 TP304 stainless steel was a little higher than that of base metal. Intergranular corrosion behavior was determined by ASTM A262 practice A and C and DL-EPR test, and respectively step structure, corrosion rate under 0.3 mm/y, and Degree of Sensitization (DOS) of 0.001~0.075% were obtained. That is, the induction heat bending process didn't affect the intergranular corrosion behavior of ASME SA312 TP304 stainless steel.

POLLUTION PREVENTION : ENGINEERING DESIGN AT MACRO-, MESO-, AND MICROSCALES

  • Allen, David T.
    • 청정기술
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    • 제2권2호
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    • pp.51-59
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    • 1996
  • Billions of tons of industrial waste are generated annually in industrialized countries. Managing and legally disposing of these wastes costs tens to hundreds of billions of dollars each year, and these costs have been increasing rapidly. The escalation is likely to continue as emission standards become even more stringent around the world. In the face of these rapidly rising costs and rapidly increasing performance standards, traditional end-of-pipe approaches to waste management have become less attractive. The most economical waste management alternatives in many cases have become recycling of the waste or the redesign of chemical processes and products so that wastes are prevented or put to productive use. These strategies of recycling or reducing waste at the source have collectively come to be known as pollution prevention. The engineering challenges associated with pollution prevention are substantial. This presentation will categorize the challenges in three levels. At the most macroscopic level, the flow of materials in our industrial economy, from natural resource extraction to consumer product disposal, can be redesigned. Currently, most of our raw materials are virgin natural resources that are used once, then discarded. Studies in what has come to be called industrial ecology examine the material efficiency of large-scale industrial systems and attempt to improve that efficiency. A second level of engineering challenges is found at the scale of individual industrial facilities, where chemical processes and products can be redesigned so that waste is reduced. Finally, on a molecular level, chemical synthesis pathways, combustion reaction pathways, and other material fabrication procedures can be redesigned to reduce emissions of pollution and unwanted by-products. All of these design activities, shown in Figure 1, have the potential to prevent pollution. All involve the tools of engineering, and in particular, chemical engineering.

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반도체를 대상으로 한 LCA(Life Cycle Assessment)의 방법론 및 적용에 관한 연구 (A Study on Methodology and Application of Life Cycle Assessment - Concerning Semiconductor)

  • 정찬교;구희준
    • 청정기술
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    • 제2권2호
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    • pp.201-213
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    • 1996
  • 본 연구는 국제적 환경인식의 변화로 이제는 사후처리단계로서 환경문제를 다루는 것이 아니라 사전에 오염을 방지하고 오염의 배출을 최대한 억제하고 자원과 에너지를 최대한 효율적으로 이용하며 오염물질을 완전히 배출하지 않도록 하는 환경관리 수단이 요구됨에 따라 사용범위를 예측하기 힘들 정도로 확대되어 가는 LCA의 필요성과 국제적 논의동향을 살펴보고 대응방안을 제시하였다. 그리고 전자혁명 시대인 현대사회의 핵심인 반도체의 국가경쟁력을 높이고 환경을 새로운 수익창출의 기회로 삼는 계기를 마련하기위해 우리나라의 현실에 적응하기 쉬운 Screening LCA를 통해 반도체의 LCA를 수행함으로써 자원소비 측면에서는 Clip kg당 요구되는 투입물과 에너지의 요구량을 정량화하였고 환경영향 측면에서는 배출물의 영향을 정량화 함으로써 반도체 제품을 생산하는데 어느정도의 비용과 에너지와 물질이 투입되며 그것이 환경에 미치는 영향을 표시할 수 있으며 그로인해 문제공정을 도출하여 공정개선의 기회를 마련할 수 있다.

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슬레이트 지붕의 설치년도와 면적에 따른 공기 및 유출 빗물 중의 석면 농도 (Asbestos Concentrations in Ambient Air and Drained Rainwater from Slate Roofing by Construction Year and Roof Area)

  • 장봉기;류제영;탁현욱;송수진;이종화;이강호;최재호
    • 한국산업보건학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.196-204
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    • 2013
  • Objectives: The purpose of this study is to analyze the number and influence factors of asbestos fibers in the air of farmhouses with asbestos cement slate roofing, as well as in rainwater per unit area of the asbestos cement slate roofing. Methods: At a distance of 1 m from the end of asbestos cement slate roofing in 20 farmhouses, the asbestos fiber in the air was collected three times on a clear day downwind from the prevailing wind. Rainwater falling from the slate roofing was collected four times with a 1.05-m rainwater pipe on a rainy day at the 20 farmhouses, filtered with a MCE filter, and analyzed with a phase contrast microscope. Results: The geometric mean of the number of asbestos fibers in the air of farmhouses with slate roofing was 0.11 fiber/L, and no samples exceeded the recommended standard of 10 fiber/L. As a result of multiple regression analysis, a factor which gave a significant influence to the asbestos fiber content in the air was the gross area of slate roofing at the target farmhouses. The number of asbestos fibers included in rainwater collected per 1 m2 of slate roofing was 1,753 fiber/$L{\cdot}m2$. As a result of multiple regression analysis, the number of asbestos fibers contained in rainwater per 1 m2 of slate showed a significantly higher tendency as the year of slate roofing installation at the target farmhouses receded. Conclusions: It was confirmed for the first time in Korea that asbestos from asbestos cement slate roofing scatters into the air.

CHANGES IN WATER USE AND MANAGEMENT OVER TIME AND SIGNIFICANCE FOR AUSTRALIA AND SOUTH-EAST ASIA

  • Knight, Michael J.
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 1997년도 추계 국제학술심포지움 논문집
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    • pp.3-31
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    • 1997
  • Water has always played a significant role in the lives of people. In urbanised Rome, with its million people. sophisticated supply systems developed and then fled with the empire. only to be rediscovered later But it was the industrial Revolution commencing in the eighteenth century that ushered in major paradigm shifts In use and altitudes towards water. Rapid and concentrated urbanisation brought problems of expanded demands for drinking supplies, waste management and disease. The strategy of using water from local streams, springs and village wells collapsed under the onslaughts of rising urban demands and pollution due to poor waste disposal practices. Expanding travel (railways. and steamships) aided the spread of disease. In England. public health crises peaks, related to water-borne typhoid and the three major cholera outbreaks occurred in the late eighteenth and early nineteenth century respectively. Technological, engineering and institutional responses were successful in solving the public health problem. it is generally accepted that the putting of water into pipe networks both for a clean drinking supply, as well as using it as a transport medium for removal of human and other wastes, played a significant role in towering death rates due to waterborne diseases such as cholera and typhoid towards the end of the nineteenth century. Today, similar principles apply. A recent World Bank report Indicates that there can be upto 76% reduction in illness when major water and sanitation improvements occur in developing countries. Water management, technology and thinking in Australia were relatively stable in the twentieth century up to the mid to late 1970s. Groundwater sources were investigated and developed for towns and agriculture. Dams were built, and pipe networks extended both for supply and waste water management. The management paradigms in Australia were essentially extensions of European strategies with the minor adaptions due to climate and hydrogeology. During the 1970s and 1980s in Australia, it was realised increasingly that a knowledge of groundwater and hydrogeological processes were critical to pollution prevention, the development of sound waste management and the problems of salinity. Many millions of dollars have been both saved and generated as a consequence. This is especially in relation to domestic waste management and the disposal of aluminium refinery waste in New South Wales. Major institutional changes in public sector water management are occurring in Australia. Upheveals and change have now reached ail states in Australia with various approaches being followed. Market thinking, corporatisation, privatisation, internationalisation, downsizing and environmental pressures are all playing their role in this paradigm shift. One casualty of this turmoil is the progressive erosion of the public sector skillbase and this may become a serious issue should a public health crisis occur such as a water borne disease. Such crises have arisen over recent times. A complete rethink of the urban water cycle is going on right now in Australia both at the State and Federal level. We are on the threshold of significant change in how we use and manage water, both as a supply and a waste transporter in Urban environments especially. Substantial replacement of the pipe system will be needed in 25 to 30 years time and this will cost billions of dollars. The competition for water between imgation needs and environmental requirements in Australia and overseas will continue to be an issue in rural areas. This will be especially heightened by the rising demand for irrigation produced food as the world's population grows. Rapid urbanisation and industrialisation in the emerging S.E Asian countries are currently producing considerable demands for water management skills and Infrastructure development. This trend e expected to grow. There are also severe water shortages in the Middle East to such an extent that wars may be fought over water issues. Environmental public health crises and shortages will help drive the trends.

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수치해석을 이용한 이중 강-콘크리트 합성말뚝 연직지지력 평가 (Estimation on End Vertical Bearing Capacity of Double Steel-Concrete Composite Pile Using Numerical Analysis)

  • 김정수;구정민;김문옥;정충열;추연욱
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제23권12호
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    • pp.5-15
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    • 2022
  • 이중 강-콘크리트 합성말뚝의 설계를 위한 지지력 평가 방법이 정립되지 않아 기존 강관말뚝 설계 지지력식이 활용되고 있다. 그러나 이들 설계식 간 지지력 예측 결과가 상이할 뿐만 아니라 일반적으로 가장 보수적인 결과를 채택하게 된다. 이러한 말뚝 지지력 평가방법은 설계의 신뢰성 및 경제성을 낮추게 된다. 본 논문은 수직하중을 받는 이중 강관 내 콘크리트 채움된 신형식 합성단면(DSCT) 말뚝의 역학적 거동을 수치해석적으로 조사하고, 여러 DSCT 말뚝 조건변화에 따른 연직지지력을 분석하였다. DSCT 말뚝 및 인접지반에 대한 축대칭 유한요소모델을 생성하였고, 이를 활용해 근입깊이, 말뚝 선단 채움재 강성, 말뚝 선단 채움재 높이, 기반암층 종류 변화에 따른 영향을 분석하였다. 또한 해석결과를 말뚝 설계 실무에서 주로 사용하는 선단 지지력 평가식과 비교하여 합성말뚝에 대한 기존 강관말뚝 지지력 산정식의 활용 가능성을 검토하였다.

경북지방 시설과채류의 생리장해 발생조사 (Survey of Physiological Disorders in Greenhouse Fruit Vegetables in Kyungbuk Province)

  • 황재문;엄정식;이영근
    • 원예과학기술지
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    • 제17권6호
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    • pp.737-741
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    • 1999
  • 본 조사는 생리장해 연구의 기초자료를 얻기 위하여 1998년에 경북 시설 과채류 주산지에서 재배실태와 생리장해에 대하여 농가 현장방문을 통하여 실시되었다. 재배시설의 형태는 단동 또는 연동의 철 파이프 PE하우스가 대부분이며, 딸기, 참외, 수박은 단동 PE하우스, 그리고 토마토와 오이는 연동하우스를 이용하였다. 전체 조사농가 중 단작의 비율은 56.8%, 그리고 윤작은 40.9%로 나타났다. 시설내의 관수는 점적만 하는 농가는 전체 농가의 38.6%이다. 연작연수는 전제적으로 5년 미만의 농가가 38.1%였으며, 10년 이상 된 농가도 20.5%에 달하였다. 재배품종은 작물별로 다양하나, 특히 오이와 수박에서 다양하였다. 딸기의 기형과는 3월에 발생이 많았고 수확종기에 소과가 나타났다. 영양결핍에 의한 황화증상은 5월 이후에 많았고, 월동기에 왜화와 생육초기에 런너발생 등이 관찰되었다. 토마토는 9~11월에 열과, 10월과 2~4월에 기형과, 7~9월에 배꼽썩음과 등이 심하였으며, 순멎이, 이상경, 영양결핍증 등도 관찰되었다. 오이는 곡과, 곤봉과, 어깨빠진과 등 기형과는 11~12월에 심하게 나타났으며, 5~7월에 낙하산엽 증상 등이 조사되었다. 참외의 기형과와 발효과는 3~5월에 심하였고 수박의 열과도 4~5월에 많았으며 변형과는 8월에 나타났다. 식물체에는 영양결핍인 황화증상이 다수의 농가에서 발견되었다. 생리장해에 대한 인식은 병해충에 대한 인식보다 강하지 못할 뿐 아니라 장해의 동정이나 방제법에 소홀한 점들이 많았다. 생리장해 발생원인으로는 토양환경 불량과 온도관리의 미흡이라고 응답하였으며 대책으로는 하우스 환경관리를 잘 해야 한다고 대부분의 농가가 응답하였다.

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온도 모니터링을 위한 광섬유 센서와 온도센서 배열 케이블의 비교 연구 (A Study on the Comparison between an Optical Fiber and a Thermal Sensor Cable for Temperature Monitoring)

  • 김중열;송윤호;김유성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.15-24
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    • 2007
  • 본 연구에서는 여러 지점의 온도를 동시에 측정할 수 있는 두 가지 온도 모니터링 기법을 소개하고 있다. 그 하나는 고유주소를 가지고 있는 온도센서로 구성된 온도센서 배열 케이블을 이용하는 기법이며, 다른 하나는 광섬유 센서를 이용하여 분포 온도를 측정하는 기법이다. 이 두 기법의 차이점은 다음과 같이 요약될 수 있다. 온도센서 배열 케이블은 온도센서가 위치하는 정확한 지점의 온도를 측정하게 된다. 그에 대한 온도 측정의 정밀도 및 분해능은 그 온도 센서의 성능에 따라 결정된다. 한편, 광섬유 센서는 레이저 펄스가 광섬유를 따라 보내질 때 생성되는 Raman 역산란파를 분석함으로써 온도를 측정하기 때문에 분포 개념의 온도를 측정하게 된다. 그에 대한 온도 분해능은 측정거리, 측정시간 및 온도측정 거리분해능에 따라 결정된다. 본 논문은 두 가지 온도 모니터링 시스템의 장단점을 비교함으로써 기술적이고 경제적인 측면에서 그의 응용분야를 면밀히 검토하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 두 기법을 이용한 다양한 실험을 실시하였다. 그 결과를 검토해 보면 온도센서 배열 케이블은 300m 범위 내의 지하수 흐름, 지열 분포 및 그라우팅 효과 검증에 적합할 것으로 판단되며 광섬유 센서는 상대적으로 긴 거리에 걸친 분포 온도에 대한 정보가 필요한 파이프 파인 감시, 터널 화재 감시 및 전력선 모니터링과 같은 분야에서 효율적으로 활용될 것이 기대된다.

고준위폐기물 심부시추공 처분을 위한 처분용기 접속장치의 개발 (Development of Novel Joint Device for a Disposal Canister in Deep Borehole Disposal)

  • 이민수;이종열;지성훈
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.261-270
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    • 2018
  • 심부시추공 처분에서 정치기구와 처분용기 사이를 연결하는'J-slot joint'를 대체할 수 있는 새로운 접속장치를 개발하고자 하였다. 새로운 접속장치는 처분용기 쪽의 쐐기와 이를 체결할 수 있는 정치기구 쪽의 쐐기집으로 구성되었다. 새로운 접속 장치는 부품교체 없이도 체결과 분리가 자유롭고, Drill pipe 외에도 Wire-line이나 Coiled tubing 등의 정치기구와도 연결이 가능한 장점을 갖추었다. 새로운 접속장치의 실증을 위해, 1/3 크기로 새로운 접속장치(${\Phi}110mm$, H 148 mm), 처분용기 2단 행렬(${\Phi}140mm$, H 1,105 mm), 그리고 모의 시험공(${\Phi}150mm$, H 1,500 mm)을 설계 및 제작하였다. 새로운 접속장치의 실증시험용 머드로는 Na형 벤토나이트(MX-80)와 Ca형 벤토나이트(GJ-II)를 고형분 함량 7wt% 및 29wt%로 각각 제조하여 사용하였다. 실증시험 결과, 새로운 접속장치는 벤토나이트 머드와 순수 조건에 대해 $10m{\cdot}min^{-1}$ 속도에서 무리없이 작동하였다. 결론적으로, 심부시추공 처분을 위한 새로운 처분용기 접속장치는 정치와 회수를 위한 접속장치로 향후 유용하게 활용될 수 있다고 보았다.