• 제목/요약/키워드: High-temperature design

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2단 분류층 가스화기에서 합성가스 생성을 위한 석탄 슬러리 가스화에 대한 수치 해석적 연구 (Numerical simulation of gasification of coal-water slurry for production of synthesis gas in a two stage entrained gasifier)

  • 서동균;이선기;송순호;황정호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.417-423
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    • 2007
  • Oxy-gasification or oxygen-blown gasification, enables a clean and efficient use of coal and opens a promising way to CO2 capture. The coal gasification process of a slurry feed type, entrained-flow coal gasifier was numerically predicted in this paper. The purposes of this study are to develop an evaluation technique for design and performance optimization of coal gasifiers using a numerical simulation technique, and to confirm the validity of the model. By dividing the complicated coal gasification process into several simplified stages such as slurry evaporation, coal devolatilization, mixture fraction model and two-phase reactions coupled with turbulent flow and two-phase heat transfer, a comprehensive numerical model was constructed to simulate the coal gasification process. The influence of turbulence on the gas properties was taken into account by the PDF (Probability Density Function) model. A numerical simulation with the coal gasification model is performed on the Conoco-Philips type gasifier for IGCC plant. Gas temperature distribution and product gas composition are also presented. Numerical computations were performed to assess the effect of variation in oxygen to coal ratio and steam to coal ratio on reactive flow field. The concentration of major products, CO and H2 were calculated with varying oxygen to coal ratio (0.2-1.5) and steam to coal ratio(0.3-0.7). To verify the validity of predictions, predicted values of CO and H2 concentrations at the exit of the gasifier were compared with previous work of the same geometry and operating points. Predictions showed that the CO and H2 concentration increased gradually to its maximum value with increasing oxygen-coal and hydrogen-coal ratio and decreased. When the oxygen-coal ratio was between 0.8 and 1.2, and the steam-coal ratio was between 0.4 and 0.5, high values of CO and H2 were obtained. This study also deals with the comparison of CFD (Computational Flow Dynamics) and STATNJAN results which consider the objective gasifier as chemical equilibrium to know the effect of flow on objective gasifier compared to equilibrium. This study makes objective gasifier divided into a few ranges to study the evolution of the gasification locally. By this method, we can find that there are characteristics in the each scope divided.

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개방에 따른 실내 온습도 변화가 목조문화재 보존환경에 미치는 영향 예측 (Predicting Influence of Changes in Indoor Air Temperature and Humidity of Wooden Cultural Heritages by Door Opening on Their Conservation Environment)

  • 김민지;신현경;최용석;김광철;김규혁
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권6호
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    • pp.798-803
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    • 2015
  • 1년간 측정된 개방 및 인접 비개방 전각의 실내 온습도 및 목재 기둥 내측의 표면함수율을 문헌조사를 통해 확인된 목재 가해균류 포자 발아와 생육이 가능한 최소 온습도(최소 습도의 지속기간 포함)와 목재 함수율과 비교하는 간접적인 방법으로 전각 개방이 전각 내부 보존환경에 미치는 영향을 예측하였다. 개방 여부에 관계없이 연중 전각 내부의 온습도 및 목재 함수율 조건은 부후균과 변재변색균의 생육에는 부적절하였으나 장마철이 포함된 여름철 전각 내부의 온습도 및 목재 함수율 조건은 표면오염균의 생육에 적절하였다. 표면오염균 생육을 위한 상대습도 및 목재 함수율 조건, 즉 실내 상대습도가 75% 이상으로 상승한 후 지속되는 기간과 목재 기둥 내측의 표면함수율이 15% 이상으로 상승되는 총 일수를 비교할 때, 전각 내부의 표면오염균 관련 보존환경은 개방 전각이 비개방 전각에 비해 다소 우수하다고 할 수 있다. 오히려 비개방 전각의 경우, 외기 상대습도가 높아지는 여름철에는 전각 내부의 상대습도를 낮추기 위해 문을 개방할 필요가 있다고 사료된다.

Meat Quality Characteristics of Small East African Goats and Norwegian Crosses Finished under Small Scale Farming Conditions

  • Hozza, W.A.;Mtenga, L.A.;Kifaro, G.C.;Shija, D.S.N.;Mushi, D.E.;Safari, J.G.;Shirima, E.J.M.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권12호
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    • pp.1773-1782
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    • 2014
  • The aim of the experiment was to study the effect of feeding system on meat quality characteristics of Small East African (SEA) goats and their crosses with Norwegian ($SEA{\times}N$) goats finished under small scale farming conditions. Twenty four castrated goats at the age of 18 months with live body weight of $16.7{\pm}0.54kg$ from each breed (SEA and $SEA{\times}N$) were distributed in a completely randomized design in a $2{\times}3$ factorial arrangement (two breed, and three dietary treatments). The dietary treatments were; no access to concentrate (T0), 66% access to ad libitum concentrate allowance (T66) and 100% access to ad libitum concentrate allowance with 20% refusal (T100) and the experimental period was for 84 days. In addition, all goats were allowed to graze for 2 hours daily and later fed grass hay on ad libitum basis. Daily feed intakes were recorded for all 84-days of experiment after which the animals were slaughtered. Feed intake of T100 animals was 536 g/d, which was 183 g/d higher than that of T66 group. Supplemented goats had significantly (p<0.05) better feed conversion efficiency. The SEA had higher (p<0.05) hot carcass weight (8.2 vs 7.9 kg), true dressing percentage (54.5 vs 53.3) and commercial dressing percentage (43.3 vs 41.6) compared to $SEA{\times}N$. There was no significant difference (p>0.05) for dressing percentage and carcass conformation among supplemented goats except fatness score, total fat depots and carcass fat which increased (p<0.05) with increasing concentrate levels in the diet. Increasing level of concentrate on offer increased meat dry matter with subsequent increase of fat in the meat. Muscle pH of goats fed concentrate declined rapidly and reached below 6 at 6 h post-mortem but temperature remained at $28^{\circ}C$. Cooking loss and meat tenderness improved (p<0.05) and thawing loss increased (p<0.05) with ageing period. Similarly, meat tenderness improved (p<0.05) with concentrate supplementation. Shear force of muscles varied from 36 to 66, the high values been associated with Semimembranosus and Gluteobiceps muscles. The present study demonstrates that there are differences in meat quality characteristics of meat from SEA goats and their crosses with Norwegian breeds finished under small scale farming conditions in rural areas. Therefore, concentrate supplementation of goats of both breeds improves meat quality attributes.

열응답시험 데이터를 이용한 SCW형 지중열교환기 블리딩 효과 분석 (An Analysis on the Bleeding Effect of SCW Ground Heat Exchanger using Thermal Response Test Data)

  • 장근선;김민준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.512-520
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    • 2020
  • 개방형 지중열교환기(SCW)는 수직 밀페형 지중열교환기에 비해 높은 용량과 효율을 갖고 있어 최근에 우리나라에서 많이 보급되고 있는 추세이다. SCW형 지중열교환기의 여러 설계 및 운전변수 중 블리딩 운전이 지중 열전도율, 보어홀 열저항 등 열성능 개선에 가장 효과가 큰 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 SCW형 지중열교환기가 설치된 현장의 열응답시험 결과를 기반으로 블리딩해석 모델을 정립하고 블리딩율 및 지하수 유입수의 위치변화가 SCW형 지중열교환기 열성능에 미치는 영향을 수치해석을 통하여 고찰하였다. 해석결과 지하수가 지중열교환기 상부에서 유입될 경우 지중열교환기 순환수의 시간에 따른 온도증가는 블리딩율이 증가함에 따라 낮아지는 경향을 보였으며, 지중 열전도율은 30% 블리딩율에서 179% 증가하는 결과를 보였다. 반면에 지하수가 지중열교환기 하부에서 유입될 경우 지중열교환기 순환수는 지중과 먼저 열교환을 한 후 유입수와 하단에서 혼합되기 때문에 지중열교환기 순환수의 온도증가는 상부 유입의 경우보다 적으며 블리딩율이 약 10%를 초과하면 일정하게 유지되는 경향을 보였다.

과학위성용 자력계 탑재체 개발에 관한 연구 (DEVELOPMENT OF A FLUXGATE MAGNETOMETER FOR THE KITSAT-3 SATELLITE)

  • 황승현;이동훈;민경옥;신영훈;이대희;최정림
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제14권2호
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    • pp.312-319
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    • 1997
  • 과학적 목적으로 탑재되는 자력계(magnetometer)는 지구 근접 우주환경을 관측하는데 있어서 필수적인 탑재 체이다. 우주환경의 직접적인 전자기적 변화는 자기장과 전기장의 측정으로 알 수 있다. 실제 관측에 있어서 전기장의 관측은 기술적으로 어렵지만 자기장은 비교적 관측이 용이하다. 따라서 자기장을 측정하는 자력계는 과학위성의 기본적인 탑재 체들의 하나로 인식되어왔다. 본 연구에서는 1998년 7월경에 발사 예정인 우리별 3호의 과학 탑재체인 fluxgate 자력계를 개발한 결과를 보고한다. 우리별 1, 2호에 탑재된 자력계는 단순히 위성의 자세 제어를 위해 제작되었으나, 우리별 3호에서는 자세 제어뿐만 아니라 우주과학 적인 측정을 위한 자력계가 탑재될 예정이다. 우리별 3호는 1998년 7월경에 발사 예정이며 고도는 720km, 궤도는 원형 태양 동기 궤도, 무게는 약 100kg, 전력은 최대 150W이다. 그리고 과학 탑재 체로는 우주복사영향 측정기(Radiation Effect Microelectronics), 고 에너지 입자 검출기 (High Energy Particle Telescope), 정밀 자력계(Scientific Magnetometer), 전자 온도 측정기(Electron Temperature Probe)가 있다. 우리별 3호에 탑재 예정인 정밀 자력계는 기본적으로 우리별 1, 2호에 탑재된 자력계의 회로를 추가 보정 하여 넓은 우주 공간에서 일어나는 자기장 변화 현상을 관측하기에 적절한 분해능인 5nT를 기준으로 개발하였다. 일본의 자력계 전문 회사인 Tierra Tecnica사에서 자력계의 보정(calibration)과 잡음 레벨 시험(noise level test)을 수행하였다.

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KSTAR 전류인입선 및 헬륨냉매 제어시스템 제작 및 설치 (Construction and Assembly of KSTAR Current Leads and the Helium Control System)

  • 송낙형;우인식;이영주;곽상우;방은남;이근수;김정수;장용복;박현택;홍재식;박영민;김양수;최창호
    • 한국진공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.388-396
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    • 2007
  • KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 전류인입선(CL; Current Lead)은 4.5 K의 저온에서 운전되는 초전도 버스라인과 300 K의 실온에서 운전되는 MPS (Magnet Power Supply)를 전기적으로 연결하는 장치이다. 초기 플라즈마 발생시험을 위하여 TF (Toroidal Field) 및 PF (Poloidal Field) 리드박스에 전류인입선이 설치된다. TF 자석용 CL은 17.5 kA급 4 개의 CL에 최대 35 kA의 DC 전류가 인가되며, PF 자석용은 13 kA급 14 개의 CL에 350초간 $20\;{\sim}\;26\;kA$의 펄스 전류가 인가된다. 각각의 전류인입선은 TF 및 PF 자석에 전류를 인가하기 위한 버스라인이 연결되어 있으며, 전류인입선을 통해 초전도 버스라인으로 전달되는 전도열 및 전류인가시 발생되는 주울(Joule) 열을 차단하기 위한 헬륨냉매 제어시스템이 KSTAR 주장치와는 별도로 설치되어 있다. 리드박스 내 외부의 배관 및 제어시스템 설치완료 후 고진공 배기, 헬륨 누설검사, 전류인입선 유량 검사 및 액체질소 냉각시험을 실시하여 장치의 성능검증을 완료하였다.

자연 실온 및 변온 환경에서 광엽 및 세엽 훼스큐 9종류의 종자 발아력, 발아세 및 발아 피크 기간 분석 (Analysis of Seed Germinating Vigor, Germination Speed and Peak Time in 9 Fescues under Alternative and Natural Conditions at the Room Temperature)

  • 김경남
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제6권3호
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    • pp.235-248
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    • 2017
  • 본 연구는 $5-25^{\circ}C$ 조건의 자연실온에서 훼스큐 초종 간 발아력, 발아세 및 발아 피크 기간을 조사하고자 수행되었다. 자연 실온 환경에서 종자 발아력은 62.0-97.0% 사이로 나타났는데 가장 우수한 초종은 TF 'Olympic Gold' 품종으로 나타났다. 초종 간 종자 발아력은 광엽형인 TF 초종이 세엽형 보다 더 우수하였으며, 세엽형 훼스큐 초종 간 발아력은 SF>CF, HF>CRF 순서로 나타났다. 발아세의 경우 발아율이 50%에 도달할 때까지 소요되는 50% 발아세 속도부터 80% 발아세 속도까지 전체적인 초종 간 발아세 경향은 TF 초종이 가장 빨랐고 TF 다음으로는 CF 초종 이었다. 그리고 HF 및 SF 초종은 발아세 속도가 중간 정도로 나타났고, 훼스큐 속에서 발아세 속도가 가장 느린 초종은 CRF로 판단되었다. 하지만 발아환경에 따른 50% 및 70% 발아세 경향은 자연실온($5-25^{\circ}C$)보다는 ISTA 변온($15-25^{\circ}C$)에서 평균 약 4일 정도 더 빨랐으며, 실무적으로 훼스큐 종자 파종은 낮과 밤의 온도 차이가 ISTA 변온 환경에 근접할수록 바람직한 것으로 판단되었다. 훼스큐 속 초종 간 발아 피크 기간(Peak time II)은 광엽형 TF 품종이 0.73-1.84일, 평균 1.45일로 세엽형 품종 보다 더 짧게 나타났다. 그리고 세엽형 훼스큐 초종 간 발아 피크 기간은 2.16-11.15일 사이로 다양하였는데 SFCF>SF>HF>CRF 순서로 판단되었다. 전체 공시 품종에서는 TF 'Olympic Gold' 품종이 가장 우수하였고, 반대로 CRF 'Audubon' 품종이 가장 불량한 것으로 판단되었다. 즉 훼스큐 속 초종 및 품종에 따라 이러한 조성 속도 및 특성 차이가 크게 나타날 수 있기 때문에 잔디밭 조성 시 적절한 초종 및 품종 선택은 대단히 중요하다.

간단한 현장 데이타 수집장치의 개발에 관한 연구 (Development of a Simple In-Situ Data Logger)

  • 여운광;윤병만;이종국
    • 물과 미래
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    • 제29권2호
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    • pp.249-260
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    • 1996
  • 토목분야에 관련된 실험실측장비의 설치와 구성 그리고 측정에 있어 토목기술자의 전문적인 의견이 수렴되지 못함으로서, 측정된 자료가 토목기술자의 기대에 어긋나는 예가 많이 발생하고 있다. 그 주된 이유는 다른 분야의 기술자에 의하여 일방적으로 구성되었을 뿐 아니라 측정장비와 측정이론에 대한 근본적인 이해가 결여된 때문이다. 따라서 양질의 실험실측 자료를 얻기 위해서는 이 분야에 대한 지식과 이해가 필수적이다. 이를 위하여 본 논문에서는 실험목적에 맞는 적절한 측정이론의 도입과 그들을 구현하는 측정장비와 실제기술을 제고시키고 누구나 손쉽게 제작 사용할 수 있는 실험장치를 개발하는데 목적이 있다. 이에 따라 본 연구에서 설계된 데이타 수집장치(PPDL8)는 PC의 병렬포트를 이용하여 현장에서 간단하게 자료를 수집할 수 있는 장치로서 입력채널이 8개이므로 다채널 동시 측정의 길을 열어놓았다. 또한 사용자가 직접 자료획득 프로그램을 제작할 수 있기 때문에 기존에 사용하던 여러 가지 보조프로그램을 아무런 어려움없이 그대로 이용할 수 있는 장점이 있다. 또한 실제로 온도, 거리, 탁도, 등의 센서를 부착하여 현장에서 실측된 결과를 보여줌으로써 높은 실용성과 응용가능성을 제시하고 있다.

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분리막을 이용한 공기 중 이산화탄소 제거 기술 (Membrane-based Direct Air Capture Technologies)

  • 유승연;박호범
    • 멤브레인
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    • 제30권3호
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    • pp.173-180
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    • 2020
  • 전 세계 화석 연료 사용이 지속적으로 증가함에 따라 공기 중 이산화탄소(CO2) 농도가 수 세기에 걸쳐 증가하고 있다. 대기로의 CO2 배출을 줄이기 위한 방법으로, 주요 배출원인 발전소와 공장에 적용할 수 있는 이산화탄소 포집 및 저장(carbon capture and sequestration, CCS) 기술이 개발되고 있다. 기후 변화 완화 정책에 따라 negative emission 기술로 언급되는 공기 중 CO2 직접 포집 기술(direct air capture, DAC)은 CO2 농도가 0.04%로 매우 낮기 때문에 기존의 CCS 기술에 적용된 기술과 달리 흡착제를 이용한 저농도 CO2 포집 연구에 집중되어 있다. DAC 분야는 주로 CO2의 흡착을 이용한 습식 흡착제, 건식 흡착제, 아민 기능화된 소재, 이온교환 수지 등이 연구되었다. 흡착제 기반 기술은 흡착제 재생에 따른 고온 열처리 공정이 필요하기 때문에 추가적인 에너지 소모가 없는 분리막 기반의 공기 중 CO2 포집 기술의 잠재력이 크다. 분리막은 특히 실내 공기 CO2 저감 환기 시스템 및 실내용 스마트팜(smart farm) 시스템의 연속적인 CO2 공급에 사용될 수 있을 것으로 기대된다. CO2 처리 기술은 기후 변화를 완화하기 위한 수단으로 개발이 지속되어야 하며 효율적인 공정 설계와 소재 성능 향상을 통해 공기 중 CO2 포집의 효율을 높일 수 있을 것이다.

한강을 원수로 하는 오존/과산화수소 고도정수처리공정에서의 MIB제거 및 잔류오존 농도에 관한 연구 (Use of Hydrogen Peroxide with Ozone to Simultaneously Reduce MIB and Quench Ozone Residual in Existing Water Treatment Plants Sourcing Water from the Han River)

  • ;구본진;장명훈;이성규
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.704-716
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    • 2012
  • 본 논문은 California의 South Lake Tahoe, 서울 뚝섬정수장 그리고 성남 복정정수장에서 2010년 2월에서 2012년 2월까지 수행된 파일럿 실험에 대한 분석결과를 기초로 작성되었다. 본 실험의 목적은 첫째, 한강을 원수로 하는 모래여과 처리수에 대한 오존 및 과산화수소(Peroxone)의 반응특성을 파악하고, 둘째는 AOP(고도산화공정)을 통해 맛 냄새 유발물질인 2-methylisoborneol(MIB)를 제거하기위한 경험적인 오존 및 과산화수소의 투입량을 결정하고자 하였다. 또한 셋째로, 처리공정이후 인체에 안전한 잔류오존농도로 감소시키기 위한 최적 투입량을 결정하고자 하였다. 본 실험은 계절의 기온변화에 따라 저수온 및 고수온의 조건하에서 실시간으로 수행되었다. 본 실험을 통해 오존의 분해속도는 온도와 pH에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 이는 다른 연구결과와 일치한다. 원수로 모래여과수에 MIB를 40~50ng/L의 농도로 투입하였으며, 모든 경우에서 7ng/L 이하로 처리되었으며 대부분의 경우에서 검출(ND)되지 않았다. Peroxone은 MIB을 제거할 뿐아니라 오존을 단독으로 사용한 경우보다 오존+과산화수소 동시에 투입한 경우에 잔류오존농도가 더 낮았다. 저수온에서 상당량의 오존이 반응 및 분해를 통해 감소된다. 본 실험을 통해 "Pre-Conditioned" 과산화수소를 적용함으로써 초기 반응율을 향상시키고 잔류오존농도를 낮출 수 있었으며, 약품의 과투입 및 효율저하를 방지하는 과산화수소의 투입 위치 및 구성 그리고 투입방법을 제시하였다.