• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권2호
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• pp.187-205
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• 2014

The global price of oil, which is both finite and limited in quantity, has been rising steadily because of the increasing requirements for energy in both developing and developed countries. Furthermore, regulations have been strengthened across all industries to address global warming. Many studies of hull resistance, propulsion and operation of ships have been performed to reduce fuel consumption and emissions. This study examined the design parameters of the propeller boss cap fin (PBCF) and hub cap for 6,000TEU container ships to improve the propulsion efficiency. The design parameters of PBCF have been selected based on the geometrical shape. Computational fluid dynamics (CFD) analysis with a propeller open water (POW) test was performed to check the validity of CFD analysis. The design of experiment (DOE) case was selected as a full factorial design, and the experiment was analyzed by POW and CFD analysis. Analysis of variance (ANOVA) was performed to determine the correlation among design parameters. Four design alternatives of PBCF were selected from the DOE. The shape of a propeller hub cap was selected as a divergent shape, and the divergent angle was determined by the DOE. Four design alternatives of PBCF were attached to the divergent hub cap, and the POW was estimated by CFD. As a result, the divergent hub cap with PBCF has a negative effect on the POW, which is induced by an increase in torque coefficient. A POW test and cavitation test were performed with a divergent hub cap with PBCF to verify the CFD result. The POW test result showed that the open water efficiency was increased approximately 2% with a divergent hub cap compared to a normal cap. The POW test result was similar to the CFD result, and the divergent hub cap with the PBCF models showed lower open water efficiency. This was attributed to an increase in the torque coefficient just like the CFD results. A cavitation test was performed using the 2 models selected. The test result showed that the hub vortex is increased downstream of the propeller.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.252.2-252.2
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• 2010

Biomass is considered to be a major potential fuel and renewable resource for the future. In fact, there is high potential to produce the large amount of energy from biomass around the world. In this study, to obtain basic data for practical application of wood pellet and wood pellet boiler system as heating system in agriculture, agricultural biomass resources were surveyed, pellet was made of agricultural by-product such as stem of rape, oat and rice, ricehusk and sawdust and wood pellet boiler system with capacity of 116 kW was manufactured and installed in greenhouse of $38.5m{\times}32m$. High heating value, bulk density and ash content of pellet made of agricultural by-product and efficiency and heating performance of this system was estimated. Rice straw was the largest agricultural biomass in 2005 and the total amount of rice straw converted into energy of $131.71{\times}10^{11}$ kJ. And in 2005, total amount of forest' by-product converted into energy of $29,277.05{\times}10^{11}$ kJ. High heating values of pellets made of agricultural by-products of stem and seed of rape, stem of oat, rice straw and rice husk were 16,034, 16,026, 16,089, 15,650, 15,044 kJ/kg respectively. High heating values of pellets made of agricultural by-products were 83.6% compared to that of wood pellet. Average bulk density of pellets made of agricultural by-products of stem and seed of rape, stem of oat, rice straw and rice husk was 1,400 $kg/m^3$. Ash contents of the pellets were 6.6, 7.0, 6.2, 5.5, 33% respectively. Ash content of rice husk pellet was the largest compared to other kind of pellets. To increase efficiency of agricultural pellet boiler, the boiler adopted secondary heat exchanger. The agricultural pellet boiler designed and manufactured in this study had high efficiency of 84.2% compared to the conventional agricultural pellet boiler, when water flow rate, exhaust gas temperature and average combustion furnace temperature were 39L/min, $180^{\circ}C$, $680^{\circ}C$ respectively. And pellet supplying and pausing time were 13, 43 seconds respectively. In March of 2010, prices of wood pellet, agricultural tax free diesel, diesel, kerosene were 350 won/kg, 811 won/L, 1,422 won/L, 976 Won/L respectively. Also in terms of energy, prices per same heating value were 77.8, 90.1, 158, 108.4 Won/Mcal. Energy saving rate of wood pellet was 16, 50, 39% compared to agricultural tax free diesel, diesel and kerosene respectively.

• 자원리싸이클링
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• 제14권3호
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• pp.16-36
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• 2005

최근 들어 산업화된 국가에서 승용차의 대수는 비약적으로 증가하고 있으며 이러한 추세는 당분간 지속될 것으로 예상된다. 따라서 사용 후 폐기되는 자동차의 대수 또한 증가할 것이며 이를 재활용하는 문제가 심각히 제기되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 2000년 9월 유럽에서 제정된 폐기 자동차의 처리에 관한 규제 조항이 독일에서는 2002년 7월 1일부터 법률로서의 효력을 지니게 되었다. 이 법률 제정의 장기적 목표는 차후 10년 내에 폐자동차를 처리하는 과정에서 발생하는 잔류물을 현재의 30 Wt.%에서 5 t.% 미만으로 줄이는 데 있다. 따라서 차후 자동차를 구성하는 재료들에 대한 좀더 혁신적이고도 효율적인 재활용 기술에 대한 개발 필요성이 대두되고 있다. 자동차 생산 산업에서 디자인 공정은 계속하여 변화되고 있는 바, 이는 자동차 운행 시 연료를 절감하기 위한 선택적 장치와 새로운 기술적인 해결책에 대한 요구가 강하게 제기되고 있기 때문이다. 따라서 자동차 제조에 사용되는 재료로서 알루미늄과 플라스틱 등과 같은 가벼운 재료들의 사용량은 증가하고 있으며 철과 같은 무거운 재료들은 그 사용량이 점차 감소하고 있다. 그런데 자동차 구성 재료들 가운데 플라스틱류는 흔히 합성된 상태로 사용되고 있으므로 이를 기계적 방법에 의해 각각의 구성 플라스틱 성분으로 분리하기는 불가능하다. 이러한 이유로 인해 폐자동차를 구성하는 물질들의 효율적 재활용을 위해서는 재활용하기에 용이한 상태로 자동차를 디자인하여 제조하는 것이 필요하다고 할 수 있다. 이와 함께 폐자동차 재활용율을 향상시키는데 관한 규제를 만족시키기 위해서는 자동차 생산업체와 재황용 산업체의 통합적 협동체제가 요구된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.167-172
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• 2014

근래 들어 세계적으로 에너지에 대한 관심이 날로 증폭되어 가고 있다. 세계경제계의 화두 역시 녹색 에너지이고 각국 정부 역시 녹색 에너지를 경제회복의 선봉장으로 두고 있다. 한 국제연구소는 2030년까지 전 세계가 이 녹색 에너지 분야에만 투자하는 돈이 7조 달러로 한화로 환산하면 대략 7,000조원에 이를 것으로 전망하기도 하였다. 이에 우리나라 역시 이러한 녹색 에너지에 동참하고 있다. 전력을 생산하기 위해서는 전력 생산 시설과 연료 공급이 필수적이지만 공급에는 한계가 있다. 생산량을 증가 하는 것보다 더 중요한 것은 생산된 전력을 효율적으로 절감하는 것이다. 현재 사용 중인 에너지관리는 에너지를 소모하는 장비들의 효율적인 제어를 위하여 환경을 측정하여 설치된 장비를 조절하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 에너지에 대한 절감 부분을 해결하기 위하여 국가나 기업체 등에서 많은 정책을 내놓았으나 번번이 해결되고 있지는 못하고 있는 현실이다. 본 논문에서는 에너지관리를 위하여 ICT기술을 이용하려고 한다. 에너지를 사용하는 환경의 변화를 최소화하면서 축척된 데이터를 활용한 방법으로 장비를 제어하는 스마트에너지관리시스템을 제안하고자 한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제10권4호
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• pp.213-218
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• 2001

2000년 말 현재 전국 시설 재배면적은 52,189 ha이고 이중 가온 재배면적은 13,621 ha이다. 난방비용이 경영비중 차지하는 비중이 시설재배의 선진국의 15%에 비하여 25~30%을 차지하고 있어 난방비의 비중이 높다. 이러한 문제점을 해결하고자 가온시 시설의 난방공간을 최소화 할 수 있는 장치를 개발하여 처리별 환경 및 작물의 생육상태 및 연료소비량을 조사하였다. 시설내 난방용적을 보면 관행커튼이 661.5m$^3$에 비하여 상하이동 수평커튼은 264m$^3$로 약 60%을 줄일 수 있다. 시설억제 재배에 있어서 처리별 연료 소비량은 관행에 비하여 상하이동 커튼 설치시 28%, 그리고 반촉성 재배시에는 56%의 연료 절감의 효과가 있었고 추가로 시설내 온도 분포와 상대습도가 균일하였다. 상하이동 커튼구가 관행에 비하여 고추의 개화시기가 빨랐고 수확량도 증가하였다.

• 대한교통학회지
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• 제28권1호
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• pp.25-38
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• 2010

본 연구에서는 실도로 주행에 의해 취득된 차량의 운행 데이터의 분석을 통하여 차량의 공회전과 관련된 여러 가지 운행 특성을 도출하였다. 차종별 정차 시간 내역을 분석한 결과, 시내버스의 경우 공회전 시간은 전체 운행 시간의 30.9%에 해당되었고, 이중에서 공회전 정지가 가능한 시간은 전체 운행시간의 21.6%로 추산되었다. 하루중 공회전 정지가 가능한 시간 비율은 낮 시간대에 가장 높았고, 공회전 정지를 실시하여도 운행 시간이 증가하는 경향은 나타나지 않았다. 시내버스의 신호대기 정차 시에는 공회전 정지를 실시하기에 충분한 시간 동안 정차를 하는 경우가 많았으나, 정류장 정차 시에는 공회전 정지를 실시하기에는 충분하지 않은 시간동안 정차하는 비율이 높았다. 시내버스의 전체 운행 시간중 감속시간이 차지하는 비중은 전체의 24.7%에 달했으며, 이 가운데에서 4초 이상 감속이 지속되는 구간의 비율이 약 30%에 달하는 것으로 분석되었다. 따라서 이러한 감속시 제동 에너지를 회생하여 저장하는 하이브리드 방식을 시내버스에 적용하는 것도 가능할 것으로 예상된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권1호
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• pp.25-46
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• 2010

최근 원유 및 석탄 등의 가격 급등에 따른 에너지 비용이 가중되고 있으며 지속적인 상승이 예상되어 기업은 물론 개인들도 에너지 사용에 보다 많은 부담을 가지게 될 것이다. 따라서 에너지원을 다양화하고 에너지를 안정적으로 공급하는 체계 구축이 시급하며, 기후변화협약의 규제에 대응하고 기존 에너지원과의 가격경쟁력을 확보하여 차세대 산업으로 성장시키기 위한 기술 확보가 절실한 시점이다. 유럽의 경우 바이오디젤 원료 및 공업적 원료로서 식물성 유지확보에 많은 정책적 배려를 하고 있다. 식용 식물성유지의 과잉생산에 따른 폭락과 미국과의 무역마찰을 피하기 위해 농업의 재편을 시도하고 있으며, BHA (Blair House Agreement)를 미국과 맺고 우루과이라운드에 입각한 국산 보조프로그램에 관련된 문제를 해결하였다. 온대지방에서 바이오디젤 연료의 원료로 적합한 유채 기름은 이미 유럽에서 상용화가 이루어지고 있으며, 유채기름을 구성하고 있는 지방산 중에서 oleic acid 함량이 높아야 겨울철 저온유동점이 영하로 낮아져 바이오디젤을 자동차연료로 쓰기에 유리하다. 중부 이남의 농지에 2모작으로 유채재배가 국내에서 가능할 경우 바이오디젤 원료확보와 동시에 헥타르 (ha) 당 7톤 이상의 이산화탄소 ($CO_2$)저감을 주는 효과가 있으며, 농업분야에서 환경 친화적 바이오에너지 생산이 가능해 지고 농민들의 소득증대와 관상용으로 지역관광 발전에도 크게 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제3권2호
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• pp.100-113
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• 1978

Drying grain with conventional artificial drying methods requires great quantities of petroleum fuels. Depletion of fossil fuel increases the need of the utilization of solar energy as an alternative to petroluem fuels for drying grain , an energy intensive agricultural operation. Many techniques for the utilization of solar energy in grain drying have been developed, however, there are many problems in adopting solar energy as an energy sources for drying grain. Futhermore, very little research has been done on solar grain drying in Korea. This study was conducted to evaluate the availability of solar energy for drying of rough rice in Chuncheon, Suweon, and Jinju areas based on 50year meteorological data, and to analyze experimentally the performance of a solar air collector for dying grain, and to find the effects of solar heated air compared to unheated air on the rate of drying and energy consumption required for drying of rough rice. The results of this study was may be summarized as follows ; 1. Monthly average daily total radiation on a horizontal surface in October was 260.6 ly/day for Chuncheon, 240.3 ly/day for Suweon , and 253.4 ly/day for Jinju area, respectively. 2. the ratio of monthly average daily diffuse radiation to daily total radiation on a horizontal surface was approximately 0.41 for Chuncheon, 0.45 for Suweon, and 0.44 for Jinju area, respectively. 3. Although the statistical distribution curves of daily total radiation for the three locations were not identical , the differences among them were not large and may be neglected for many practical purposes. 4. I was estimated that the optimum tilting angle of the collector in October was approximately 46 degrees for Chuncheon and Suweon and 45 degrees for Jinju. 5. The ratio of the total radiation on a optimum tilting plane to that on a horizontal plane was estimated to be 1.36 for Chuncheon, 1.31 for Suweon, and 1.27 for Jinju , respectively. 6. The collection efficiency of the solar air collector ranged from 47. 8 to 51. 5 percent at the air flow rates of 251. 1-372.96 $m^3$/hr. High efficiency remained nearly , constant during the best sunshine hours, 10 a.m. to 2 p.m. and decreased during other hours. More energy was collected as the air flow rate incresed. 7. The average temperature rise in the drying air from the solar collector for the test period varied from $6.5^\circC$ to $21.8^\circC$ above the ambient air temperature. 8. Solar-dried rough rice averaged 13.7 percent moisture (w.b.) after 130 hours of drying with the air flow rate of 1. 64 ccm/$m^3$, and rough rice dried with natural air averaged 15.1 percent moisture (w.b.) after 325 hours of drying with the same air flow rate. 9. Energy saving of 2.4 kwh per $m^3$ percentage point of moisture removed was obtained from solar heated air drYing. The solar bin used 53.3 percent less energy per percentage point of moisture removed than the natural air bin.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.931-937
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• 2008

공정변수의 변화와 반응기의 성능을 정확하게 예측하기 위하여 Water Gas Shift Reaction(WGSR)을 위한 Multi-Tubular Reactor (MTR)의 상세 multiscale 모델링과 모사를 수행하였다. MTR은 비 균일 고체 촉매로 충진 된 4개의 관형반응기와 냉각을 위해 주변을 싸고 있는 shell side로 구성되어 있다. 유체의 흐름과 반응 kinetics가 반응기 성능에 큰 영향을 주고 있는 점을 고려할 때, Computational Fluid Dynamics (CFD)기법과 공정모델링 기법을 포함한 multiscale 방법론의 채택은 자연스럽고 필수 불가결한 일이다. $345^{\circ}C$로 관형반응기 부분으로 유입된 반응물은 반응의 결과 $390^{\circ}C$로 $45^{\circ}C$가량 온도가 증가하였으며, CO의 전환율은 0.89에 이르렀다. 쉘 사이드로 $190^{\circ}C$로 유입된 유체는 쉘 출구에서 $240^{\circ}C$로 약 $50^{\circ}C$ 가량의 온도 증가를 보였으며 이를 통하여 에너지 절감효과를 가져 올 수 있었으며 높은 전환율을 얻기 위해 반응기 부분의 온도를 적절히 제어할 수 있었다. 모사의 결과는 여러 문헌에 보고된 실험 결과와 매우 근접한 값을 나타내 본 연구를 통해 제시된 모델과 모사의 결과가 정확함을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권4호
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• pp.264-272
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• 2019

본 연구에서 기업가치의 대용변수로 활용된 투하자산수익률과 재무구조(부채비율)은 정(+)의 관련성을 보이고 있다. 이는 재무적 곤경에 처하기 이전에는 자기자본비용보다 절세효과가 있는 부채의 자본비용이 저렴하기 때문에 기업가치와 재무구조는 정(+)의 관련이 있다는 정태적 절충이론과 부합되는 결과이다. 또한, 영업수익성(EBITDA/매출), 투자안전성, 총자산 성장률, 순운전자본 그리고 감가상각비는 재무구조(부채비율)와 부(-)의 관련성을 띠고 있다. 이는 성장률이 낮을수록 부채비율이 높다는 Jensen의 부채의 통제가설과 수익성과 현금흐름이 높은 기업은 내부자금조달이 원활하므로 부채비율이 낮다는 자금순위이론에 부합되는 연구결과이다. 연료비, 차입금, 총자산회전율, 금융비용, 용선료, 유형자산율은 부채비율과 유의적인 정(+)의 관련성을 띠고 있다. 이는 대리이론과 부합되는 결과이며 파산한 H선사처럼 과도한 용선료가 우리나라 외항선사의 재무구조를 압박하는 요인으로 확인하였다.