• 생물환경조절학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.270-276
• /
• 2016

This study analysed overall heat transfer coefficient, heat transmission, and rate of indoor air heating provided by water curtain in order to determine the heat transfer characteristic of double-layered greenhouse equipped with a water curtain system. The air temperatures between the inner and outer layers were determined by the water flow rate and inlet water temperature. Higher water flow rate and inlet water temperature resulted in the increased overall heat transfer coefficient between indoor greenhouse air and water curtain. However, it was found that with higher levels of water flow rate and inlet water temperature, indoor overall heat transfer coefficient was converged about $10W{\cdot}m^{-2}{\cdot}^oC^{-1}$. The low correlation of overall heat transfer coefficient between water curtain and air within double layers was likely because the combination of greenhouse shape, wind speed and outdoor air temperature as well as water curtain affected the heat transfer characteristics. As water flow rate and inlet water temperature increased, the heat transferred into the greenhouse by water curtain also tend to rise. However it was demonstrated that the rate of heat transmission from water curtain into greenhouse with water curtain system using underground water was accounted for 22% to 28% for total heat lost by water curtain. The results of this study which quantify heat transfer coefficient and net heat transfer from water curtain may be a good reference for economical design of water curtain system.

• 에너지공학
• /
• 제2권2호
• /
• pp.208-214
• /
• 1993

직접 연소시 다량의 공해물질이 배출되는 유연탄을 가공하여 산업용 및 도시가스로 활용이 가능한 고열량 가스(발열량 : 7000 kca1/N㎥)를 생산하기 위한 유연탄 가공 기술개발 연구의 일환으로 고정층 유연탄 이단 열분해 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 코우크스 촉매를 사용하여 열분해온도를 468, 516, 5$65^{\circ}C$, 촉매분해온도를 700, 750, 800, 85$0^{\circ}C$로 변화시키면서 이단열분해 조건이 생성물의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 동진탄에 대하여 코우크스 촉매를 사용하여 이단 열분해 실험을 수행한 결과 촉매에 퇴적되는 탄소량은 생성 tar의 5% 이하였으며, 전체 석탄에너지중 15% 정도가 고열량 가스로 회수되는 것을 확인하였다. Tar 중에 포함된 oil성분의 양은 이단 열분해의 경우가 저온 열분해에서 보다 많이 생성되었으며, 열분해온도가 5$65^{\circ}C$ 인 경우 생성된 tar는 516$^{\circ}C$에서 생성된 tar보다 이단 열분해의 경우 촉매 분해가 잘 되지 않았다. 생성가스의 분석 견과는 촉매분해온도가 80$0^{\circ}C$ 이상이면 에틸렌의 분해속도가 급격히 증가하므로 80$0^{\circ}C$ 이하로 유지하는 것이 적절함을 보여준다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.21-25
• /
• 2014

In order to develop 2nd generation (2G) high-temperature superconducting (HTS) wires as commercial products, it is necessary to perform a high speed investigation of their superconducting performance. Room-temperature and non-contact optical scanning tools are necessary to verify the microstructure of the superconducting materials, the current flow below the critical temperature, and the critical current density. In this paper, we report our results of an inspection of the electrical transport properties of coated conductors. The samples that we used in our study were highly qualified rare-earth based coated conductors produced via co-evaporation, and $SmBa_2Cu_3O_{7-y}$ (SmBCO) was the superconducting materials used in our studies. A film grown on IBAD-MgO templates shows larger than 400 A/cm at 77 K and a self-field. The local transport properties of the films were investigated by room-temperature imaging by thermal heating. The room-temperature images show structural inhomogeneities on the surface of the films. Bolometric response imaging via low-temperature bolometric microscopy was used to construct the local current mapping at the surface. These results indicate that the non-uniform regions on the surface disturb the current flow, and laser scanning images at room-temperature and at a low-temperature suggest a correlation between the structural properties and transport properties. Thus this method can be effective to evaluate the quality of the coated conductors.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
• /
• pp.1933-1938
• /
• 2004

Nucleate boiling experiments with constant wall temperature of heating surface were performed using R113 for almost saturated pool boiling conditions. A microscale heater array and Wheatstone bridge circuits were used to maintain a constant wall temperature condition and to measure the heat flow rate with high temporal and spatial resolutions. Bubble images during the bubble growth were taken as 5000 frames a sec using a high-speed CCD camera synchronized with the heat flow rate measurements. The geometry of the bubble during growth time could be obtained from the captured bubble images. The bubble growth behavior was analyzed using the new dimensionless parameters for each growth regions to permit comparisons with previous results at the same scale. We found that the new dimensionless parameters can describe the whole growth region as initial and later respectively. The comparisons showed good agreement in the initial and thermal growth regions. The required heat flow rate for the volume change of the observed bubble was estimated to be larger than the instantaneous heat flow rate measured at the wall. Heat, which is different from the instantaneous heat supplied through the heating wall, can be estimated as being transferred through the interface between bubble and liquid even with saturated pool conditions. This phenomenon under a saturated pool condition needs to be analyzed and the data from this study can supply the good experimental data with the precise boundary condition (constant wall temperature).

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.29-39
• /
• 2017

본 연구에서는 3면이 지중과 접하는 형태의 전력구에서 온도상승을 방지하기 위한 환기시스템 설계에 필요한 벽면에서 열전달계수 등 열설계 자료를 수치해석적인 방법으로 검토하였다. 수치해석 모델은 터널 벽체에서의 열전달을 고려하기 위해서 전력구의 터널의 라이닝을 포함하는 것으로 모델링하였으며, 전력구에 설치되는 전력케이블의 발열량(117~468 kW/km), 전력구내 풍속(0.5~4.0 m/s)에 따른 터널내 공기온도 및 벽체온도, 벽체를 통한 발열량을 CFD시뮬레이션에 의해서 구하였다. 또한 해석결과로부터 벽체열전달계수를 계산하고 환기구간의 터널내 공기온도를 유지하기 위한 한계거리를 검토하였다. 벽체표면에서 대류열전달계수는 입구영역에서는 불안정한 변화를 보이나 약 100 m정도의 이후에는 일정한 값에 수렴한다. 터널벽체열전달계수는 풍속에 따라 $3.1{\sim}9.16W/m^2^{\circ}C$정도이며, 이를 무차원식으로 표현하면 $Nu=1.081Re^{0.4927}({\mu}/{\mu}_w)^{0.14}$이 된다. 열저항 해석기법에 의해서 터널내 온도 예측방법을 제시하였으며, 약 3%이내의 편차로 예측이 가능한 것으로 평가되었다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제7권1호
• /
• pp.53-61
• /
• 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.

• 청정기술
• /
• 제24권1호
• /
• pp.70-76
• /
• 2018

오거 반응기를 이용하여 해조류 바이오매스인 다시마로부터 열분해 오일 제조 실험을 수행하였으며, 열분해 오일의 물리화학적 특성을 살펴보았다. 주요 공정 변수인 열분해 온도 및 오거 컨베이어 속도의 최적 조건은 각각 $412^{\circ}C$, 20 rpm이었으며, 이 때 열분해 오일의 최대 수율은 32 wt%이었다. 낮은 탄소 함량 및 높은 산소 함량으로 인해, 다시마 유래 열분해 오일의 발열량($23.6MJ\;kg^{-1}$)은 기존 화석연료의 약 60% 이었다. 열분해 오일의 GC/MS 분석 결과, 1,4-Anhydro-d-galactitol, dianhydromannitol, 1-hydroxy 2-propanone, isosorbide 등이 주요 화합물로 확인되었다. 촤는 탄소 함량이 낮고 산소함량이 높아 발열량($13.0MJ\;kg^{-1}$)이 낮으며 다량의 무기 성분 및 황을 포함하고 있는 것으로 확인되었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.57-63
• /
• 2023

본 연구에서는 새만금과 같은 간척지를 활용하여 대규모 첨단온실단지를 조성하는 경우 간척지의 환경적 특수성 중 높은 풍속에 따른 유리 단열재의 에너지 효율을 평가하였다. 현장에서 주로 사용되는 온실 단열재 중 4가지에 대한 평가 결과, 최대 37.4%의 에너지 차이를 보여, 온실 피복재의 선정이 중요함을 제시하였다. 이를 바탕으로 일반적인 내륙에서의 온실을 설계하는 것과 달리, 간척지에서는 내재해성 온실규격을 따라 시설을 설계하여야 하며, 에너지 소비량은 높아진 풍속과 재질을 고려하여 산정되어야 한다. 본 연구의 결과는 에너지 효율성을 온실 피복재의 종류와 풍속에 따라서 제시하고 있으며, 이는 대규모 첨단온실 조성 시 에너지 소비량을 예측하고, 이를 바탕으로 신재생에너지원을 포함하는 에너지 설계에 활용될 수 있다

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
• /
• pp.347-350
• /
• 2018

사용자가 집에 도착하기 전에 IoT 시스템이 집안 온도를 자동으로 쾌적하게 하기 위해서는 사용자의 도착 예정 시간에 맞게 설정한 온도에 도달할 수 있는 최적의 에어컨 및 난방의 가동 시작 시간을 예측해야 한다. 가동 시간을 정확하게 예측한다면 불필요한 가동시간을 줄일 수 있기 때문에 요금 낭비를 피할 수 있는 효과가 있다. 본 논문은 에어컨과 보일러를 사용하는 집의 냉난방 시간을 예측하는 인공신경망과 이를 활용하는 IoT 시스템을 소개한다. 에어컨과 보일러가 특정 시작 온도에서 특정 목표 온도로 집안을 냉난방 하는데 걸리는 시간에 영향을 주는 변수는 집안의 구조, 집안의 크기, 외부 날씨 환경 등으로 매우 다양하다. 그중에서 측정 가능한 변수인 집안 온도, 집안 습도, 외부 온도, 외부 습도, 풍향, 풍도, 풍속 냉각 효과를 활용하여 학습데이터를 만들고 최적의 인공신경망을 구축하였다. 인공신경망을 구축한 후에는 이를 활용하는 IoT 시스템을 개발하였다. IoT 시스템은 라즈베리파이3 기반의 메인 시스템과 안드로이드 기반의 모바일 애플리케이션으로 구성하였다. 인공신경망을 활용하기 위해 모바일 애플리케이션의 GPS 센서를 활용하여 사용자의 이동 분석하고 귀가 시간을 예측하는 기능을 구현하였다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.239-246
• /
• 2008

제올라이트는 높은 양이온교환능력(CEC)으로 인해 토양개량제의 사용이 고려되어 왔으나, 이에 관한 연구들의 대부분이 제올라이트를 합성하거나 천연제올라이트의 CEC를 증가시키는데 국한되어왔다. 실제로 제올라이트를 토양개량제로 사용하기 위해서는 유실되는 것을 방지하기 위한 과립화 (granulation or pelletizing)가 요구된다. 본 연구는 제올라이트를 토양개량제로 활용하기 위해 이를 포함하는 소성점토의 과립 (calcined clay granule)을 제조하고, 제올라이트의 특성을 최대로 활용할 수 있는 과립의 제조조건을 찾으려 하였다. 천연제올라이트, 고령토, 규석을 재료로 하여, pan granulator와 high shear mixer granulator의 두가지 과립기를 사용하여 과립을 제조하였다. 재료의 혼합비와 과립기의 회전속도 등을 조절하여 과립을 제조하였으며, 이를 $400\sim700^{\circ}C$범위에서 $100^{\circ}C$단위로 소성한 후 파쇄강도 (crushing strength), 기공분포 (pore distribution), CEC를 측정하였다. 토양개량제로 사용할 과립은 취급시에 요구되는 기본적인 강도뿐만 아니라 토양과 혼합된 후 답압(踏壓)에 견디기 위한 강도 또한 요구된다. 본 연구에서는 과립의 답압에 관한 저항성 평가방법을 마련하고, 마른 상태와 젖은 상태에서 과립의 저항성을 측정하였다. 과립기의 회전속도와 가열온도에 비례하여 답압에 대한 저항성은 증가하나 CEC는 감소하였다. Pan granulator는 $700^{\circ}C$이하의 가열에서 적절한 강도를 갖는 과립을 제조할 수 없었으나, high shear mixer granulator는 $500^{\circ}C$이상의 가열에 의해 답압에 저항성을 갖는 과립을 제조할 수 있었다.