• 제목/요약/키워드: Hydration energy

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화학열펌프에 있어서의 무기수화물계 축열시스템에 관한 연구(II) -CaO 수화반응층의 전열해석- (A Study on the Heat Storage System for Chemical Heat Pump Using Inorganic Hydrates (II) -Numerical Analysis of Heat Transfer in CaO Hydration Packed Bed-)

  • 박영해;정수열;김종식
    • 공업화학
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    • 제7권3호
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    • pp.518-529
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    • 1996
  • 본 연구는 폐열 및 태양에너지를 유용하게 이용하기위한 화학열펌프 개발 목적으로 고온영역 히트펌프에서의 원주형 반응기 충진층내 핀을 주입 전열촉진한 경우의 전열 및 반응촉진효과의 이론적 평가를 행하였다. CaO 반응층의 열 및 물질 이동에 관해서 반경방향, 원주방향에 대해 2차원 편미분방정식을 수치 적분하여 핀 주입형 반응층내 반응 및 전열 특성을 조사하였으며, 반응층내 온도분포변화, 반응완결시간, 방열량에 대한 수치해석 결과는 다음과 같다. -. 전열 핀주입에 따른 반응완결 시간이 절반이하로 줄일 수 있다고 한 실험결과와 잘 일치됨을 알 수 있었다. -. 해석결과 열화학 반응은 온도 및 농도에 주로 의존하였고, 경계 조건과 입자 충전층의 열전도도에 의해 크게 좌우되었음을 알 수 있었다.

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화학축냉용 무기염들의 수화반응 및 열 및 물질전달 향상방안 (Study of Hydration Reaction Characteristics of Inorganic Salts for Chemical Cold Storage and Method of Enhancement of Heat and Mass Transfer)

  • 김상욱;한종훈;황용준;이건홍
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.185-191
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    • 1999
  • An air-conditioning system based on the chemical heat storage principle was considered. $H_2O$ was chosen as the reaction gas and the working fluid as well. Na$_2$S, CaCl$_2$, MnCl$_2$, BaCl$_2$, MgCl$_2$, Fe$_2$(SO$_4$)$_3$ and MnSO$_4$ were tested as the solid reactants by using Cahn pressure balance. Na$_2$S was superior to other salts in respect of high capability of absorption of water gas, 5 moles of $H_2O$ per unit mole of Na$_2$S, and adequate temperature of adsorption, $65^{\circ}C$ at 7torr, and of desorption, 13$0^{\circ}C$ at 76torr. Clausius-Clapeyron diagram of Na$_2$S was obtained via adsorption experiments at several vapor pressures of water gas. To enhance heat and mass transfer characteristics, usually below 1W/m K, of the reactor bed of general adsorption systems, expanded graphite block was adapted as the support of Na$_2$S salt. Expanded graphite blocks had thermal conductivity values of 20~80W/mK with respect to 100~400kg/㎥ of block bulk density. Permeability values of expanded graphite blocks were 10$^{-13}$ ~ 10$^{-14}$ $m^2$ with respect to 100~300kg/㎥ of block bulk density showing highly decreasing values of permeability, below 10$^{-l4}$$m^2$, in the range of above 150kg/㎥ of block bulk density.y.

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염소 함량에 따른 클링커 및 시멘트의 물성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Clinker and Cement as Chlorine Content)

  • 이영준;김남일;조정훈;서성관;추용식
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권5호
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    • pp.10-16
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    • 2021
  • 본 연구에서는 클링커 및 시멘트의 염소 함량에 따른 특성 변화를 분석하기 위해, 혼합원료 제조 시 CaCl2를 첨가하여 클링커를 제조하였다. 이때 클링커 모듈러스는 LSF(Lime Saturation Factor) 92, SM(Silica Modulus) 2.5 및 IM(Iron Modulus) 1.5로 고정하였다. 또한 염소 함유 클링커를 사용하여 시멘트를 제조한 후 물리적 특성도 시험하였다. 염소 함량 증가에 따라 클링커의 free-CaO가 감소하였으며, 특히 염소 함량 0ppm 대비 2000ppm 조건에서 약 40% 감소하였다. 또한 chlormayenite 생성량도 증가하여, 2000ppm 클링커에서 최대치인 3.4%가 존재하였다. Alite와 belite 생성량도 소폭 증가하였다. 모르타르의 3일 및 7일 압축강도는 염소함량 증가에 따라 상승하였으며, 이는 염소 성분에 의한 시멘트 수화촉진 영향으로 추정되었다. 특히 1000ppm 모르타르의 압축강도는 0ppm 모르타르 대비 약 20%가 상승하는 결과가 도출되기도 하였다.

CaO원 활성슬러지를 혼입한 시멘트 경화체 및 모르타르의 특성 (Characteristics of Cement Matrix/Mortar with CaO-based Activated-sludge)

  • 이용수;유성룡;신광호;추용식;김영엽
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.399-406
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    • 2017
  • CaO원 산업부산물은 CaO, $SO_3$$Al_2O_3$ 등으로 구성되어 있어 CaO 화합물의 원료로 사용되고 있다. 이러한 CaO원 산업부산물을 레미콘 회수수에 적용할 경우 슬러지수의 pH를 높여주어 콘크리트 분말원료의 수화 반응을 촉진 하여 콘크리트 조직을 치밀하게 하여 성능향상이 가능할 것이다. 본 연구에서는 레미콘 회수수에 CaO원 산업부산물 중 하나인 탈황석고를 혼입하여 제조된 활성슬러지의 효과를 확인하기 위하여 시멘트 경화체 및 모르타르의 특성을 분석하였다. 그 결과 시멘트 경화체의 경우 응결시간 단축 및 높은 안정성을 나타내었으며, 기기분석을 통해 수화반응이 촉진되었음을 확인할 수 있었다. 또한 활성 슬러지 제조를 위하여 CaO원으로서 사용된 탈황석고는 단위수량을 조절할 경우 작업성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 적절하게 혼입 될 경우 시멘트 사용량이 줄더라도 높은 강도 발현을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

산업부산물 활용을 위한 고Al2O3 함량 OPC 클링커의 소성성 및 반응성에 관한 연구 (Study on Burnability and Reactivity of High Al2O3 Content OPC Clinker for the Use of Industrial Waste)

  • 강봉희;최재원;기태경;권상진;김규용
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.294-301
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    • 2020
  • 본 연구에서는 클링커의 고Al2O3화를 통한 에너지 절감형 시멘트 제조 가능성을 확인하기 위해, Al2O3 함량이 높은 OPC 조합원료를 실험실 전기로에서 소성하여 C3A 함량이 높은 클링커를 제조한 후 XRD 리트벨트 분석 및 광학 현미경을 통해 클링커의 소성성을 평가하고, 제조된 클링커에 혼합재를 첨가하여 얻어진 시멘트의 미소수화열 및 압축강도 측정을 통해 시멘트 반응성을 평가하고자 하였다. 그 결과 Al2O3 함량을 일반 OPC보다 증가시켜 제조한 시멘트는 OPC에 비해 소성성이 뛰어나 시멘트 제조 에너지 절감에 기여할 수 있으며, OPC에 비해 C3A(alite) 광물의 함량이 감소하였음에도 불구하고 압축강도가 오히려 향상되는 등 긍정적으로 작용할 수 있다. 유동성 저하, 수화열 증가와 같은 문제에 대해서도 석고 첨가량 및 분말도 조정, 혼합재 첨가와 같은 방법으로 제어할 수 있을 것으로 기대되어 적극적인 연구가 필요하다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향: 2011년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research: A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2011)

  • 한화택;이대영;김서영;최종민;백용규;김수민
    • 설비공학논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.521-537
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    • 2012
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2011. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) Research trends of thermal and fluid engineering have been surveyed as groups of fluid machinery and fluid flow, thermodynamic cycle, and new and renewable energy. Various topics were presented in the field of fluid machinery and fluid flow. Research issues mainly focused on the rankine cycle in the field of thermodynamic cycle. In the new and renewable energy area, researches were presented on geothermal energy, fuel cell, biogas, reformer, solar water heating system, and metane hydration. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer, nanofluids and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included heat transfer above liquid helium surface in a cryostat, methane hydrate formation, heat and mass transfer in a liquid desiccant dehumidifier, thermoelectric air-cooling system, heat transfer in multiple slot impinging jet, and heat transfer enhancement by protrusion-in-dimples. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on pool boiling of water in low-fin and turbo-B surfaces, pool boiling of R245a, convective boiling two-phase flow in trapezoidal microchannels, condensing of FC-72 on pin-finned surfaces, and natural circulation vertical evaporator were actively performed. In the area of nanofluids, thermal characteristics of heat pipes using water-based MWCNT nanofluids and the thermal conductivity and viscosity were measured. In the area of industrial heat exchangers, researches on fin-tube heat exchangers for waste gas heat recovery and Chevron type plate heat exchanger were implemented. (3) Refrigeration systems with alternative refrigerants such as $CO_2$, hydrocarbons, and mixed refrigerants were studied. Heating performance improvement of heat pump systems were tried applying supplementary components such as a refrigerant heater or a solar collector. The effects of frost growth were studied on the operation characteristic of refrigeration systems and the energy performance of various defrost methods were evaluated. The current situation of the domestic cold storage facilities was analyzed and the future demand was predicted. (4) In building mechanical system fields, a variety of studies were conducted to achieve effective consumption of heat and maximize efficiency of heat in buildings. Various researches were performed to maximize performance of mechanical devices and optimize the operation of HVAC systems. (5) In the fields of architectural environment and energy, diverse purposes of studies were conducted such as indoor environment, building energy, and renewable energy. In particular, renewable energy and building energy-related researches have mainly been studied as reflecting the global interests. In addition, various researches have been performed for reducing cooling load in a building using spot exhaust air, natural ventilation and energy efficiency systems.

제초제의 활성 성분에 대한 물리-화학 파라미터의 범위 (Range of physicochemical parameters for active ingredients of herbicides)

  • 성낙도;송선섭
    • 농약과학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.58-65
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    • 2003
  • 농업용 약물로서의 활용성 진단과 예측을 위한 기초 자료로서 상용화 된 제초제와 같은 분자량을 가지는 의약 각 245 종에 대한 10 가지의 물리 -화학 파라미터들을 계산하고 제초제와 광합성 (PS-II) 저해제 및 acetolactase synthase (ALS) 저해제들의 특정한 물리-화학 파라미터들에 대한 수치 범위를 비교 검토하였다. 제초제들의 특정 물리-화학 파라미터에 대한 85% 의존적 수치 범위는 소수성 상수 (Obs. logP): $-0.90\sim4.50$, 쌍극자 능율 (DM): $1.80\sim12.22$ Debye, van der Waals 분자부피 (Vol.); $558\sim995Cm^3$ 및 표면적 (S.Area): $194\sim356\;{\AA}^2$, molar refractivity (MR): $53\sim104Cm^3/mol$., 분극율 (Pol): $19\sim37\;{\AA}^3$, 분자량 : $202\sim430(amu)$, 및 수화 에너지 (Hy.E): $-10.16\sim114.7$ Kcal/mol 등 이었다. 그리고 작용 기작에 따라 물리-화학파라미터의 범위값을 특징적으로 나타내고 있음을 알았으며 MR 상수와 분극율은 의약과 제초제 (ALS 저해제)를 구분하는 판별 가능한 요소가 될 것으로 예상되었다.

황산나트륨 용액에서 인산부생석고의 결정성장 특성 (Crystal growth of phospho-gypsum in Na2SO4 solution)

  • 이계승;이정미;송영준;신강호;김윤채;윤시내;장윤호;이성룡
    • 한국결정성장학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.6-14
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    • 2011
  • 이수석고 상태로 존재하는 인산부생석고를 ${\beta}$형 반수석고가 되도록 탈수한 다음 급격히 수화시켜 석고성분 만을 미립의 침상결정이 되도록 하여 불순물과 분리하는 공정과 여기서 회수된 침상의 이수석고 슬러리에 무수황산나트륨 ($Na_2SO_4$)을 첨가하여 용해시키고 적당한 조건에서 탈수와 결정성장 조작을 행하여 고순도 이수석고 결정을 회수하는 공정을 제안하였다. 본 고에서는 상온에서의 미립 이수석고의 결정성장속도, 전체 공정 단계별 수용액 내 $Ca^{2+}$의 농도 변화, 결정질 석고의 입도와 회수율에 미치는 수중탈수 시간, 결정성장 온도, 강온속도의 영향에 대하여 조사하였다.

LC/TOF-MS와 GC/TOF-MS를 이용한 인체 내 요시료 중 Superdrol과 그 대사체의 분석 (Determination of superdrol and its metabolites in human urine by LC/TOF-MS and GC/TOF-MS)

  • 최해민;염태우;팽기정;김연제
    • 분석과학
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    • 제24권3호
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    • pp.183-192
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    • 2011
  • 본 연구에서는 LC/ESI/MS 및 GC/MS로 superdrol을 인체에 경구투여 한 후 채취한 요시료 중에 함유된 superdrol 및 그 대사체의 분석법을 확립하고 이들의 체내 배설형태를 조사하였다. 액체-액체 추출에서 최적 추출 pH는 6.5 이고 최적 추출 용매는 diethly ether이였다. GC/MSD를 이용하여 superdrol과 그 대사체의 분석법에 대한 유효성을 점검한 결과, intra-day의 회수율은 89.7-113.2%, 정확도 91.8-113.8%, 재현성은 0.2-6.8%로 나타났고 inter-day의 회수율은 89.3-104.1%, 정확도는 95.2-103.0%, 재현성은 0.7-7.8%로 나타났다. LC/ESI/MS을 통해 얻은 blank urine과 dosed urine의 크로마토그램을 비교하여 superdrol의 대사체를 검출하였으며 Superdrol과 그 대사체를 유도체화 시켜 GC/TOF-MS로 확인하였다. 확보된 질량스펙트럼으로부터 superdrol M1의 경우 superdrol의 3-C 위치의 케톤기가 하이드록시기로 환원된 것으로 추정할 수 있었고 M2의 경우 superdrol의 D-ring에 하이드록시기가 첨가된 것으로 추정할 수 있었다. 또한, 효소가수분해과정을 비교해 본 결과 superdrol과 그 대사체들은 대부분 글루쿠론산 포합체를 형성하여 체외로 배설되는 것을 확인하였다. Superdrol 경구투여 후 채취한 요시료로부터 superdrol과 그 대사체의 배설양상을 조사한 결과, 모두 4.3 시간에서 최대배설량을 보였고 superdrol과 superdrol M1은 48시간까지도 미량검출 되어 체내 잔류성이 높은 물질임을 확인할 수 있었다.

Two Stage Gasifier에서의 우드펠릿 가스화 특성 연구 (A Study on Characteristics of Wood Pellet Gasification in Two Stage Gasifier)

  • 이문원;최선용;김래현
    • 에너지공학
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    • 제19권4호
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    • pp.240-245
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    • 2010
  • 화석연료는 사용 후 재생이 불가능하고 매장량이 한정되어 있으며, 연소 시 발생되는 각종 공해물질로 인해 환경문제를 야기하고 있다. 이러한 맥락에서 차세대 청정대체에너지로서 주목을 받고 있는 것이 바로 수소에너지이다. 현재 가장 경제성이 있는 수소제조방법으로 알려진 천연가스 Steam Reformig(SRM)은 천연가스의 매장량 한계성으로 인해 그 제조비용이 높아지고 있어, 바이오매스 및 유기성 폐기물의 가스화를 통한 수소생산방법이 자원의 재순환, 페기물 처리, 열원의 이용, 직접적인 $CO_2$ 삭감 등의 부수적인 효과가 높아 경제성 있는 수소제조법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 잠재적으로 고갈 염려가 있는 화석연료를 대체하고, 화석연료의 연소 시 발생되는 환경문제를 해결하고자 열분해로와 고온개질기로 구성된 Pilot-scale Two Stage Gasifier를 개발하고, 본 장치 내에서의 biomass의 가스화 특성을 평가하고자 한다. 열분 해로에서의 가스화 실험 결과, 열분해로의 전환율은 약 70%로 나타났으며, $H_2$, $CH_4$, CO, $CO_2$의 평균 생성량은 각각 16.7, 11.3, 37.2, 26.6 L/mim의 결과를 보였다. 고온개질기로부터의 생성가스 수율의 결과로부터, 고온개질기에 적용된 $1100^{\circ}C$의 초고온에서의 개질 반응에 의해 $CH_4$의 대부분이 환원됨을 확인할 수 있었다. 본 연구로부터 개발된 장치의 냉가스 효율은 53.2%로 비교적 높은 결과가 얻어졌으며, 수소에 대한 평균 생성량은 55.4 L/min의 결과를 보였다.