• Title/Summary/Keyword: Heating cycle

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에타놀-석유(石油) 혼합연료(混合燃料)의 농용석유(農用石油)엔진에의 이용(利用)에 관(關)한 연구(硏究) (Technical Feasibility of Ethanol-Kerosene Blends for Farm Kerosene Engines)

  • 배영환;류관희
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제7권1호
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    • pp.53-61
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    • 1982
  • As an attempt to reduce the consumption of petroleum resources and to improve the performance of a kerosene engine, a series of experiments was conducted using several kinds of ethanol-kerosene blends under the various compression ratios. The engine used in this study was a single-cylinder, four-cycle kerosene engine having a compression ratio of 4.5. To investigate the feasibility of ethanol-kerosene blends in the original engine, kerosene and blends of 5-percent, 10-percent, and 20-percent-ethanol, by volume, with kerosene were used. And to investigate the feasibility of improving the performance of the kerosene engine, a portion of the cylinder head was cut off to increase the compression ratio up to 5.0 by reducing the combustion chamber volume. Kerosene and blends of 30-percent and 40-percent-ethanol, by volume, with kerosene were used for the modified engine with an increased compression ratio. Variable speed tests at wide-open throttle were also conducted at five speed levels in the range of 1000 to 2200 rpm for each compression ratio and fuel type. Volumetric efficiency, engine torque, and brake specific fuel consumption were determined, and brake thermal efficiency based on the lower heating values of kerosene and ethanol was calculated. The results obtained in the study are summarized as follows: A. Test with the original engine: (1) No abnormal conditions were found when burning ethanol-kerosene blends in the original engine. (2) Volumetric efficiency increased with ethanol concentration in blends. When burning blends of 5-percent, 10-percent, and 20-percent ethanol, by volume, with kerosene, average volumetric efficiency increased 1.6 percent, 2.6 percent, and 4.1 percent respectively, than when burning kerosene. (3) Mean engine torque increased 5.2 percent for 5-percent-ethanol blend, 9.3 percent for 10-percent-ethanol blend, and 11.5 percent for 20-percent-ethanol blend than for kerosene. Increase in engine torque when using ethanol-kerosene blends was due to the improved combustion characteristics of ethanol as well as an increase in volumetric efficiency. (4) Up to ethanol concentration of 20 percent, mean brake specific fuel consumption was nearly constant inspite of the difference in heating value between ethanol and kerosene. (5) Brake thermal efficiency increased 0.3 percent for 5-percent-ethanol blend, 3.8 percent for 10-percent-ethanol blend, and 6.8 percent for 20-percent-ethanol blend than for kerosene. B. Test with the modified engine with an increased compression ratio: (1) When burning kerosene, mean volumetric efficiency, engine torque, and brake thermal efficiency were somewhat lower than for the original engine. (2) Engine torque increased 15.1 percent for 30-percent-ethanol blend and 18.4 percent for 40-percent-ethanol blend than for kerosene. (3) There was no significant difference in brake specific fuel consumption regardless of ethanol concentration in blends. (4) Brake thermal efficiency increased 15.0 percent for 30-percent-ethanol blend and 19. 5 percent for 40-percent-ethanol blend than for kerosene.

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초임계 CO2 발전 기술개발 동향 (The Technology Development Trends of Supercritical CO2 Power Generation)

  • 김범주
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제2권4호
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    • pp.531-536
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    • 2016
  • 세계적으로 온실가스저감에 대한 요구가 높아지고 있는 가운데 고효율 발전 시스템의 개발에 대한 연구개발이 꾸준히 진행되고 있다. 초임계 $CO_2$ 발전기술은 효율 향상과 소형화, 다양성의 장점을 가지고 있어, 2000년대 이후 세계 여러 나라에서 연구개발에 박차를 가하고 있다. 초임계 $CO_2$ 발전 시스템은 $CO_2$를 작동유체로 하는 발전 시스템으로 크게 간접가열방식과 직접가열방식으로 구분될 수 있다. 현재, 대부분의 연구는 간접가열방식의 초임계 $CO_2$ 발전 시스템 개발에 집중되어 있고, 미국은 NREL을 중심으로 태양열 연계 초임계 $CO_2$ 발전 시스템을 개발 중이며, DOE는 올 해 화력 연계 초임계 $CO_2$ 발전 시스템 개발에 대한 투자도 시작할 계획이다. GE는 10MW급 초임계 $CO_2$ 발전 시스템 개발뿐만 아니라, 50MW급과 450MW급 초임계 $CO_2$ 발전시스템의 개념 설계도 진행 중에 있다. 우리 나라에서는 원자력연구원이 초임계 $CO_2$ 발전시험 설비를 구축해오고 있으며, 한국전력공사 전력연구원은 현대중공업과 함께 디젤 및 가스엔진 폐열을 이용하여 2MW급 초임계 $CO_2$ 발전시스템 개발을 진행 중에 있다.

파이로프로세스 전해제련장치의 열전달 해석 (Numerical Heat Transfer Analysis of die Electrowinning Cell in the Pyroprocessing)

  • 윤달성;백승우;김시형;김광락;안도희
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.213-218
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    • 2009
  • 전해제련 공정은 악티늄족 원소를 동시에 회수하는 공정으로써, Pyroprocessing의 핵확산 저항성을 보장하는 중요한 공정이다. 공학규모의 전해제련 장치를 설계하기 위한 기본 도구를 개발하기 위해서 실험실 규모의 장치에 대한 열전달 해석을 수행하였다. 열전달 해석을 수치 해석적으로 계산하기 위해 ANSYS CXF 상용 코드를 사용하였다. 열전달 해석 결과, 가열부의 길이가 수직으로 용융염의 높이보다 약3배 이상이 되었을 때, 용융염의 온도를 일정하게 유지할 수 있었으며, 냉각부의 길이는 그 영향이 미비하였다. 전해조 덮개 아래의 아르곤 가스의 온도는 냉각 판의 개수에 따라 감소하였으며, 5개 이상 설치 할 경우 $250^{\circ}C$ 이하로 유지할 수 있음을 보였다. 이러한 계산 결과는 실제 실험 장치에서 측정된 장치 내부 온도 분포와 경향성이 일치하는 것을 볼 수 있었다. 본 연구에서 해석 된 전해제련 장치의 열 분포 특성은 공학규모 장치의 설계를 위해 중요한 자료로 사용 될 수 있을 것이다.

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하계 득량만의 연직혼합과 관련된 바람 (태풍), 조석, 태양에너지의 영향 (The Effect of Wind (Typhoon), Tide and Solar Radiation for the Water Stratification at Deukryang Bay in Summer , 1992)

  • 이병걸;조규대;홍철훈
    • 수산해양기술연구
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    • 제31권3호
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    • pp.256-263
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    • 1995
  • 득량만에서 발생되는 수괴의 연직 구조의 변동을 역학적으로 규명하기 위하여 Simpson and Hunter(1974)와 Simpson and Bowers(1981)의 에너지식을 이용하여 수괴의 연직 환합과 관련된 바람, 태양 그리고 조류 에너지를 계산하여 보았다. 그 결과 바람에너지에 비하여 태양 에너지와 조류에너지가 약 10배 종도 큼을 알 수 있었다. 그리고 태양 에너지의 경우 관측 기간 동안 큰 변동이 없는 반면 조류의 경우 대조기와 소조기대의 에너지가 약 10배 정도 차이가 남을 알 수 있었다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 하계 득량만의 수괴의 연직 구조변동은 대.소조기 변동에 따른 조류의 세기에 의하여 결정됨을 잘 알 수 있었다. 그리고 태풍에 의한 에너지의 변동을 살펴보기 위하여 Fujita의 경험적인 태풍 모델을 도입하여 태풍이 득량만의 좌측과 우측을 통과할 때의 에너지의 변동을 살펴보았다. 그 결과 태풍 에너지는 조류 에너지의 크기와 매우 비슷하며 특히 대조기때의 조류 에너지의 크기와 매우 유사함을 알 수 있었다. 여기서 주목되는 것은 득량만에서 연직 혼합을 일으키는 10-15m/sec의 바람 에너지의 크기와 30-40cm/sec 세기의 조류가 가지고 있는 조류에너지의 크기가 매우 비슷함을 알 수 있다. 따라서 득량만의 경우 조류에 의한 수괴의 연직 혼합의 세기는 태풍 에너지와 거의 비슷함을 알 수 있다. 이러한 결과를 미루어 볼 때 대조기때의 득량만의 조류 에너지는 거의 태풍 통과시 바람 에너지와 거의 비슷함을 알 수 있었다. 이러한 연구는 Simpson(1981)의 결과와도 매우 유사하게 나타났다.

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식품가공공장의 에너지 절감을 위한 batch식 가열 공정 에너지 소비 분석 : 사례 연구 (Energy Consumption Analysis of Batch Type Heating Process for Energy Savings in Food Processing Plants)

  • 여채은;조우진;구재회;임채영
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권3호
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    • pp.817-823
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    • 2023
  • 제조 공장은 기후 변화에 따른 에너지 사용 절감 문제에 직면해 있다. 에너지 소비 절감은 생산 비용 절감 및 효율 개선과 같이 가장 중요한 문제 중 하나로 볼 수 있다. 제조 산업 군 중에서도 식품 에너지 소비 규모 증가는 식생활 수준 향상 및 인구 증가와 더불어 점차 높아지고 있다. 식품가공공장의 에너지 절감을 위해서는 에너지 다소비 공정에서의 에너지 소비 특성을 파악하고 분석하는 것이 중요하다. 이에 앞서 기존 에너지 소비량을 모니터링하고 분석하여 절감 방안을 도출하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 육가공류를 생산하는 중소기업 규모 식품가공공장을 사례 연구로 하여 batch식 가열 공정의 주기·단계 수준에서의 에너지 소비 구조를 파악하고 분석하고자 하였다. 이를 통해 개별 공정 작업 조건에서 얻을 수 있는 현실적이고 정량적인 목표를 수립하고자 하였다. 본 연구 결과는 향후 중소기업 식품 공장 공통 핵심 공정에 대한 확산 보급형 에너지 절감 FEMS 기술 개발의 기초 자료로 활용될 것이다.

천연혼합냉매를 이용한 압축/흡수식 고온히트펌프의 실험적 연구 (Experimental Study on Compression/Absorption High-Temperature Hybrid Heat Pump with Natural Refrigerant Mixture)

  • 김지영;박성룡;백영진;장기창;나호상;김민성;김용찬
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권12호
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    • pp.1367-1373
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    • 2011
  • 본 연구에서는 천연냉매를 적용한 압축/흡수식 하이브리드 고온제조 히트펌프를 실험적으로 연구한 결과를 제시하였다. 압축/흡수식 히트펌프는 기존의 증기압축 히트펌프에 비해 고온영역을 포함한 넓은 생산온도범위, 높은 승온기능, 다양한 용량 제어방법 등 여러가지 장점을 가지고 있다. 제작된 하이브리드 히트펌프는 현재 실제 산업현장에 적용하기 이전의 초기 시제품 단계로 실험실에 설치하여 운전하였으며, 주요 구성부품으로는 이단압축기, 흡수기, 재생기, 과열냉각기, 용액 열교환기, 용액펌프, 기액분리기/정류기 등이다. 성능실험에서 $50^{\circ}C$의 열원을 고온 및 저온열원으로 사용한 결과 $90^{\circ}C$ 이상의 고온수 토출과 10 kW급의 난방 용량을 얻을 수 있었다. 혼합냉매의 성분비 변화에 따른 압축기/펌프 유량의 순환비 변화 및 다양한 성능변화를 실험적으로 관찰하였으며, 시스템의 효율과 용량에 있어 최적 성분비가 존재함을 확인하였다.

리튬 2차전지용 $LiCoO_2$양극의 제조 및 특성 (Preparation and properties of $LiCoO_2$ cathode for Li rechargeable cell)

  • 문성인;정의덕;도칠훈;윤문수
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제7권4호
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    • pp.317-324
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    • 1994
  • In this study, new preparation method of LiCoO$_{2}$ was applied to develop cathode active material for Li rechargeable cell, and followed by X-ray diffraction analysis, electrochemical properties and initial charge/discharge characteristics as function of current density. HC8A72- and CC9A24-LiCoO$_{2}$ were prepared by heating treatment of the mixture of LiOH H$_{2}$O/CoCO$_{3}$(1:1 mole ratio) and the mixture of Li$_{2}$CO$_{3}$/CoCO$_{3}$(1:2 mole ratio) at 850 and 900.deg. C, respectively. Two prepared LiCoO$_{2}$s were identified as same structure by X-ray diffraction analysis. a and c lattice constant were 2.816.angs. and 14.046.angs., respectively. The electrochemical potential of CFM-LiCoO$_{2}$(Cyprus Foote Mineral Co.'s product), HC8A72-LiCoO$_{2}$ and CC9A24 LiCoO$_{2}$ electrode were approximately between 3.32V and 3.42V vs. Li/Li reference electrode. Stable cycling behavior was obtained during the cyclic voltammetry of LiCoO$_{2}$ electrode. According as scan rate increases, cathodic capacity decreases, but redox coulombic efficiency was about 100% at potential range between 3.6V and 4.2V vs. Li/Li reference electrode. Cathodic capacity of HC8A72-LiCoO$_{2}$ was 32% higher than that of CFM-LiCoO$_{2}$ and that of CC9A24-LiCoO$_{2}$ was 47% lower than that of CFM-LiCoO$_{2}$ at 130th cycle in the condition of lmV/sec scan rate. Constant cur-rent charge/discharge characteristics of LiCoO$_{2}$/Li cell showed increasing Ah efficiency with initial charge/discharge cycle. Specific discharge capacities of CFM and HC8A72-LiCoO$_{2}$ cathode active materials were about 93mAh/g correspondent to 34% of theretical value, 110mAh/g correspondent to 40% of theretical value, respectively. In the view of reversibility, HC8A72-LiCoO$_{2}$ was also more excellent than CFM- and CC9A24-LiCoO$_{2}$.

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저출력 노물리 시험에서의 감마 Background의 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Gamma Background in Low Power Startup Physics Tests)

  • Bae, Chang-Joon;Lee, Ki-Bog
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제25권3호
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    • pp.361-370
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    • 1993
  • 국내 가압 경수로는 핵연료 재장전후 해당 주기 노심핵설계의 타당성 및 안선 제한치의 만족 여부를 확인하기 위하여 저출력에서 노물리 시험을 수행한다. 그러나 고리 3호기 7주기를 포함한 일부 저출력 노물리 시험 중 step 반응도를 삽입한 후에도 반응도가 서서히 증가하는 기이한 현상이 나타났다. 이러한 현상은 시험시 중성자속 준위가 낮고 노외 핵계측기로 비보상형 전리함을 사용하기 때문에 감마 background가 존재하여 생기는 것이다. 이로 인해 노물리 시험 결과는 많은 오차를 포함할 수도 있는 것이다. 본 연구에서는 반응도가 증가하는 현상을 정량적으로 분석하고 기준 제어봉 제어능 측정 시험을 모사함으로써 노물리 시험 결과의 오차를 줄일 수 있는 방법을 제시하고 이후의 노물리 시험에 적용하여 확인하였다. 또한 감마 background 준위를 산정한 후 중성자속 준위를 조정하여 기준 제어봉 제어능 측정 시험을 통해 감마 background의 영향을 받지 않는 중성자속 준위를 결정하였다. 결정된 중성자속 준위는 핵가열이 발생하는 중성자속의 3/10이다. 이것은 기존의 상한치보다 3배 증가된 것이다. 이 결과는 고리 4호기 7주기 및 영광 1호기 7주기 노물리 시험에 성공적으로 적용되었다.

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자가 발전형 장기 지하매설배관 원격감시 장치 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Long-term Self Powered Underground Pipeline Remote Monitoring System)

  • 김영서;채현병;서재순;채수권
    • 한국환경기술학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.576-585
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    • 2018
  • 상하수도를 포함하는 7대 지하매설배관(상수도, 하수도, 전기, 통신, 가스, 난방, 송유)은 시공에서부터 운영 및 유지관리에 걸친 전 생애 주기 동안 체계적인 관리가 매우 중요하다. 특히, 지하매설배관의 전생애주기에 가장 큰 영항을 미치는 것은 시공과정이다. 새로운 도시를 건설하거나 서로 다른 지하매설배관을 유지관리하기 위해서는 매번 땅을 파고 시공 및 관련 작업을 수행해야 한다. 이 과정에 먼저 시공한 배관은 후에 시공하는 배관 시공 과정에 2차 및 3차 파손이 빈번하게 발생할 수 있는 가능성이 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는 시공 과정에 일어나는 파손을 실시간으로 감시할 수 있는 시스템이 필요하다. 또한 지하매설배관의 환경에 따라 시스템의 지속적으로 운영하기 위한 전력의 공급이 제한되는 경우가 많아 기존 전력이 아닌 자연에너지를 이용한 안정적인 전력공급 시스템의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 풍력과 태양광을 이용한 자연에너지를 이용하여 배관감시 시스템을 장기간(24시간 15일) 안정적으로 운영이 가능한 장치를 개발하였으며 이를 현장시험을 거쳐 운전성능을 확인하였다.

The Adaptation of Ginseng Production of Semi-arid Environments The Example of British Columbia, Canada

  • Bailey, W.G.
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 1990년도 Proceedings of International Symposium on Korean Ginseng, 1990, Seoul, Korea
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    • pp.155-167
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    • 1990
  • Ginseng Is renowned for both its medicinal and herbal uses and successful cultivation of Panax ginseng in Asia and Panax quinquefolium in North America has until recently taken place in the native geographical ranges of the plants. As a consequence of the potential high capital return and anticipated increases in consumer consumption, commercial cultivation of American ginseng now occurs well outside the native range of the plant in North America. In fact, the region of greatest expansion of cultivation is in the semi-arid interior region of British Columbia, Canada. Linked with this expansion is the potential domination of the ginseng industry by agricultural corporations. In the interior of British Columbia, the native deciduous forest environment of eastern North America is simulated with elevated polypropylene shade and a surface covering of straw mulch. The architecture of these environments is designed to permit maximum machinery usage and to minimize labor requirements. Further, with only a four- years growth cycle, plant densities in the gardens are high. In this hot, semi-arid environment, producers believe they have a competitive advantage over other regions in North America because of the low precipitation rates. This helps to minimize atmospheric humidity such that the conditions for fungal disease development are reduced. If soil moisture level become limited, supplemental water can be provided by irrigation. The nature of the radiation and energy balance regimes of the shade and many environments promotes high soil moisture levels. Also, the modified environment redlines soil heating. This can result in an aerial environment for the plant that is stressful and a rooting zone environment that is suloptimal. The challenge of further refining the man modified environment for enhanced plant growth and health still remains. Keywords Panax ginseng, Panax quinquefolium, cultivation, ginseng production.

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