The innovatory process, that is the direct separation and recovery of the iron and zinc metals contained in the high temperature exhaust gas generated from the electric arc furnace fer the inn scrap melting and/or the dust treatment, has been proposed. This proposed process consists of the moving coke bed filter that is directly connected to the electric furnace, and the following heavy metal condenser. The exhaust gas passes through the filter and the condenser right after exhausting from the electric furnace. The moving coke bed filter is being controlled at about 1000℃ and collects iron and slag components contained in the high temperature exhaust gas. Heavy metals such as zinc and lead pass through the filter as vapor. Based on the thermodynamic considerations, the iron oxide and the zinc oxide are reduced in the filter. The solution loss reaction rate is comparatively low at about 1000℃ in the coke bed filter by the analysis using the mathematical simulation model. The heavy metal condenser is installed in the position after the coke bed filter, and rapidly cools the gas from about 1000℃ to 450℃ by a full of the cooling medium like the solid ceramic ball in addition to the cooling from the wall. The zinc and lead vapor condense and separate f개m the gas in a liquid state. The investigation of the characteristics of the exhaust gas of the commercial electric arc furnace, the fundamental experiments of the laboratory scale and the bench scale ensured the formation of this proposed process. A small-scale pilot plant examination is carrying out at present to confirm the formation of the process. It is certain that the dust generation of the electric arc furnace is extremely decreased, and it can save the energy consumption of usual dust treatment processes by the realization of this process.
Journal of the Korea Society of Computer and Information
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v.16
no.4
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pp.101-110
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2011
A smart grid networks delivers electricity from suppliers to consumers using digital technology with two-way communications to control appliances at consumers' homes to save energy, reduce cost and increase reliability and transparency. Security is critically important for smart grid networks that are usually used for the electric power network and IT environments that are opened to attacks, such as, eavesdroping, replay attacks of abnormal messages, forgery of the messages to name a few. ZigBee has emerged as a strong contender for smart grid networks. ZigBee is used for low data rate and low power wireless network applications. To deploy smart grid networks, the collected information requires protection from an adversary over the network in many cases. The security mechanism should be provided for collecting the information over the network. However, the ZigBee protocol has some security weaknesses. In this paper, these weaknesses are discussed and a method to improve security aspect of the ZigBee protocol is presented along with a comparison of the message complexity of the proposed security protocol with that of the current ZigBee protocol.
With the rising global environmental awareness on energy saving and carbon reduction, as well as the environmental transition and natural disasters resulted from the greenhouse effect, waste resources should be efficiently used to save environmental space and achieve environmental protection principle of "sustainable development and recycling". This study used recycled cement mortar and adopted the volumetric method for experimental design, which replaced cement (0%, 10%, 20%, 30%) with recycled materials (fly ash, slag, glass powder) to test compressive strength and ultrasonic pulse velocity (UPV). The hyperbolic function for nonlinear multivariate regression analysis was used to build prediction models, in order to study the effect of different recycled material addition levels (the function of $R_m$(F, S, G) was used and be a representative of the content of recycled materials, such as fly ash, slag and glass) on the compressive strength and UPV of cement mortar. The calculated results are in accordance with laboratory-measured data, which are the mortar compressive strength and UPV of various mix proportions. From the comparison between the prediction analysis values and test results, the coefficient of determination $R^2$ and MAPE (mean absolute percentage error) value of compressive strength are 0.970-0.988 and 5.57-8.84%, respectively. Furthermore, the $R^2$ and MAPE values for UPV are 0.960-0.987 and 1.52-1.74%, respectively. All of the $R^2$ and MAPE values are closely to 1.0 and less than 10%, respectively. Thus, the prediction models established in this study have excellent predictive ability of compressive strength and UPV for recycled materials applied in cement mortar.
A microcomputer based control system was constructed to save energy consumption in the thermal sterilizing process. The functional accuracy of system was evaluated through the analysis of the thermal diffusivities of the model solid food, Alaska pollack surimi. The heat penetration curves obtained through the experiments were typical for solid foods. The practical thermal diffusivity calculated from heat penetration curve was a constant value at steady sterilizing temperature, and this was independent of the holding time. At different temperatures, the thermal diffusivity values did not show remarkable differences when compared with those predicted by some experimental equations cited from the literatures. The maximal difference was within the range of $\pm10.0\%$.
To save electrical energy as much as 40 % for fluorescent lighting, the reflectors coated with silver reflective thin films recently became popular with higher reflectivities and long life. The thin films fabricated by using sputtering techniques are produced mainly in U.S.A. On the other hand, some silver films deposited by using evaporation methods show low adhesion in general, although the reflectivity is no problem. We have studied various PVD methods to obtain thin films with high reflectivity and adhesion on a substrate of polyester, for a couple of years. Silver films manufactured byusing evaporation showed the reflectivity of 96.4 % and the adhesion of $12 kg/\textrm{cm}^2$. while samples manufactured by using sputtering depicted the adhesion as much as $20 Kg/\textrm{cm}^2$ that is almost double, although their reflectivity was not much different. X-ray diffraction spectra for the sputtered films demonstrated a preferential growth on (111) plane and the cross-sections of the specimens revealed a dense columnar structure to result in the enhanced adhesion.
As ecological design elements, daylighting can be applied to provide adequate illumination on visual tasks to create an attractive visual environment and to save electrical energy. Daylighting control systems reject direct sunlight and penetrate it onto the ceiling or to deep into the room. This study aims to evaluate the luminance environment of sloped light guide with automated venetian blind systems according to sun angle changes. For evaluation, a mock-up model was used and the south facing side-window mounted between the clerestory window and the view window. To assess luminance performance, 3 view points of luminance were monitored. As results, the conventional and lightshelves show ideal luminance ratio between workplane and surroundings(3:1) and workplane and darkness area(2:1) due to total ratio of surroundings and darkness area has lower ratio than workplane. Compared to the lightshelves window, conventional window shows unrelieved effect in between the workplane and brightness area(1:5). It means that there has low deviation according to the required standards. Also, compared to the ratio between the brightness area and darkness area(2~6:1) conventional window with high deviation(10~20:1) provide discomfort glare due to the excessively strong contrast, while lightshelves window shows a required luminance ratio that provide a three-dimensional effect to occupants. Therefore, luminance distribution indicate that application of a lightshelves and blinds not only has a significantly positive effect but also offers higher luminance quality in a daylit room
Existing routing protocols for mobile ad hoc networks (MANETs) have assumed that all nodes voluntarily participate in forwarding others' packets. In the case when a MANET consists of nodes belonging to multiple organizations, mobile nodes may deliberately avoid packet forwarding to save their own energy, resulting in network performance degradation. In this paper, to make nodes volunteer in packet forwarding, a credit payment scheme called Protocol-Independent Fairness Algorithm (PIFA) is proposed. PIFA can be utilized irrespective of the type of basic routing protocols, while previous methods are compatible only with source routing mechanisms like DSR. According to simulation results, we can know that PIFA can prevent network performance degradation by inducing selfish nodes to participate in packet forwarding.
Lee, Dong Hoon;Lee, Kyou Seung;Cho, Yong Jin;Lee, Je Yong;Chung, Sun-Ok
Journal of Biosystems Engineering
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v.37
no.5
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pp.287-295
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2012
Purpose: Some of the most representative approaches are to apply next generation technologies to save energy consumption, fully automated control system to appropriately maintain environmental conditions, and autonomous assistance system to reduce labor load and ensure operator's safety. Nevertheless, improvement of upcoming method for soil cultured greenhouse has not been sufficiently achieved. Geometrical complexity of ground in protected crop cultivation might be one of the most dominant factors in design of autonomous vehicle. While there is a practical solution fairly enough to promise an accurate travelling, such as autonomous sprayer guided by rail or induction coil, for various reasons including the limitation of producer's budget, the previously developed sprayer has not been widely distributed to market. Methods: In this study, we developed an autonomous sprayer considering travelling performance on geometrical complexity of ground in soil cultured greenhouse. To maintain a stable travelling and to acquire a real time feedback, common wire with 80 mm thick and body frame and sprayer boom. To evaluate performance of the prototype, tracking performance, climbing performance and spraying boom's uniform leveling performance were individually evaluated by corresponding experimental tests. Results: The autonomous guidance system was proved to be sufficiently suitable for accurate linear traveling with RMS as lower than approximately 10 cm from designated path. Also the prototype could climb $10^{\circ}$ of ground's slope angle with 40 kg of water weight. Uniform leveling of spraying boom was successfully performed within $0.5^{\circ}$ of sprayer boom's slope. Conclusions: Considering more complex pathways and coarse ground conditions, evaluations and improvements of the prototype should be performed for promising reliability to commercialization.
Smart water grid is a water network with communication to save water and energy using various water resources. In smart water grid, water product from the various sources can be blended to be supplied to end-users. The product water blending was reported by literatures while feed water blending has been rarely reported so far. In this work, a commercial reverse osmosis (RO) system design software provided by a membrane manufacturer was used to elucidate the effect of feed water blending on the performance of seawater reverse osmosis (SWRO) plant. Fresh water from exisiting water resource was assumed to be blended to seawater to decrease salt concentration of the RO feed water. The feed water blending can simplify the RO system from double to single pass and decrease seawater intake amount, the unit prices of the RO system components including high pressure pump, and operation risk. Due to the increase in RO plant capacity with the feed water blending, however, the RO membrane area and total power consumption increase at higher water blending rates. Therefore, a specific benefit-cost analysis should be carried out to apply the feed water blending to SWRO plants.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.6
no.5
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pp.1303-1315
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2012
In the draft of the IEEE 802.11s standard, a tree topology is established by the proactive tree-building mode of the Hybrid Wireless Mesh Protocol (HWMP). It is used for cases in which the root station (e.g., gateway) is an end point of the majority of the data connections. In the tree topology, the root or central stations (e.g., parent stations) are connected to the other stations (e.g., leaves) that are one level lower than the central station. Such mesh stations are likely to suffer heavily from contention in bottleneck links when the network has a high traffic load. Moreover, the dependence of the network on such stations is a point of vulnerability. A failure of the central station (e.g., a crash or simply going into sleep mode to save energy) can cripple the whole network in the tree topology. This causes performance degradation for end-to-end transmissions. In a connected mesh topology where the stations having two or more radio links between them are connected in such a way that if a failure subsists in any of the links, the other link could provide the redundancy to the network. We propose a scheme to utilize this characteristic by organizing the network into concentric tiers around the root mesh station. The tier structure facilitates path recovery and congestion control. The resulting mode is referred to as Tier-based Proactive Path Selection Mode (TPPSM). The performance of TPPSM is compared with the proactive tree mode of HWMP. Simulation results show that TPPSM has better performance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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