• 제목/요약/키워드: Hydro energy

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불포화지반에 대한 열-수리-역학 거동의 수식화 (Formulation of Fully Coupled THM Behavior in Unsaturated Soil)

  • 신호성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.75-83
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    • 2011
  • 일반적인 불포화지반의 거동뿐만 아니라, 열과 관련된 분야, 지반환경 분야 등 다양한 분야에서 불포화 다공질 재료의 열적-수리적-역학적으로 결합된 문제들이 대두되면서 이러한 문제들을 해석하기 위한 수치도구 개발의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 거시적 접근법(macroscopic approach)에 근거하여 불포화지반에 대한 열-수리-역학거동의 수식화를 하였다. 흙, 물, 공기에 대한 질량보존의 법칙, 에너지 보존법칙, 그리고 하중평형 조건식으로부터 결합된(coupled) 4개의 지배방정식을 유도하였다. Galerkin 간략화와 시간적분으로부터 주 변수인 변위(u), 가스압($P_g$), 유체압($P_1$), 온도(T)를 Newton의 반복과정을 이용하여 구하는 유한요소 프로그램(FEM)을 작성하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 다공질재료에서 2상 흐름 문제 중 일차원 배수실험(u-$P_g-P_1$), 온도 압밀(u-$P_1$-T), 그리고 지표면 온도변화에 의한 말뚝의 주변지반에 대한 영향(u-$P_1$-T)에 대하여 수치해석을 수행하고 논의하였다.

마이크로웨이브 가열에 의한 석유 코크스의 탈황에 관한 연구 (A Study on the Desulfurization of Petroleum Cokes by Microwave Heating)

  • 박민규;강태원
    • 청정기술
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    • 제8권1호
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    • pp.11-17
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    • 2002
  • Petcokes는 원유의 정제 과정에서 최종적으로 생산되는 부산물로 정제과정 중에 petcokes내에 무기물 및 황성분의 농축이 이루어진다. Petcokes는 각각의 분야에서 요구하는 품위에 적합해야 활용이 가능하다. 현재 국내에서 생산되는 petcokes는 황함량이 평균 6% 정도로 높아서 그대로 사용하기가 어렵다. 본 연구에서는 마이크로웨이브 가열을 이용하여 petcokes로부터 황을 제거하는 연구를 수행하였다. 지금까지 연구된 탈황방법에는 열 탈황, 수첨 탈황, 용매 추출에 의한 탈황, 그리고 알칼리 금속을 이용한 탈황 등이 있다. 본 연구에서는 새로운 방법인 마이크로웨이브 가열을 이용하여 petcokes로부터 탈황을 하고자 하였다. 실험은 마이크로웨이브만으로 가열하여 탈황하는 방법과 탈황율을 높이기 위해서 수소가스를 첨가하는 탈황을 수행하였다. 마이크로웨이브만으로 가열한 경우 1835W에서 2시간을 실험한 결과 68.3%의 탈황율을 보였다. 마이크로웨이브로 가열하며 수소를 첨가한 경우 1835W에서 1.5시간을 실험한 결과 86.4%의 탈황율을 얻을 수 있었다. 탈황 시간을 늘리거나 사용한 시료의 입자 크기가 줄여 준다면 더욱 높은 탈황율을 얻을 것으로 생각된다.

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ANALYSIS OF TMI-2 BENCHMARK PROBLEM USING MAAP4.03 CODE

  • Yoo, Jae-Sik;Suh, Kune-Yull
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제41권7호
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    • pp.945-952
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    • 2009
  • The Three Mile Island Unit 2 (TMI-2) accident provides unique full scale data, thus providing opportunities to check the capability of codes to model overall plant behavior and to perform a spectrum of sensitivity and uncertainty calculations. As part of the TMI-2 analysis benchmark exercise sponsored by the Organization for Economic Cooperation and Development Nuclear Energy Agency (OECD NEA), several member countries are continuing to improve their system analysis codes using the TMI-2 data. The Republic of Korea joined this benchmark exercise in November 2005. Seoul National University has analyzed the TMI-2 accident as well as the currently proposed alternative scenario along with a sensitivity study using the Modular Accident Analysis Program Version 4.03 (MAAP4.03) code in collaboration with the Korea Hydro and Nuclear Power Company. Two input files are required to simulate the TMI-2 accident with MAAP4: the parameter file and an input deck. The user inputs various parameters, such as volumes or masses, for each component. The parameter file contains the information on TMI-2 relevant to the plant geometry, system performance, controls, and initial conditions used to perform these benchmark calculations. The input deck defines the operator actions and boundary conditions during the course of the accident. The TMI-2 accident analysis provided good estimates of the accident output data compared with the OECD TMI-2 standard reference. The alternative scenario has proposed the initial event as a loss of main feed water and a small break on the hot leg. Analysis is in progress along with a sensitivity study concerning the break size and elevation.

Reduction of perchlorate using zero-valent titanium (ZVT) anode: reaction mechanism

  • Lee, Chunwoo;Batchelor, Bill;Park, Sung Hyuk;Han, Dong Suk;Abdel-Wahab, Ahmed;Kramer, Timothy A.
    • Advances in environmental research
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    • 제1권1호
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    • pp.37-55
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    • 2012
  • Here we show that perchlorate reduction during pitting corrosion of zero-valent titanium (ZVT) is likely caused by dissolved titanium species, especially Ti(II). Several possible mechanisms were suggested based on the literature and were evaluated based on experimental observations. Direct reduction of perchlorate on the bare metal of the ZVT electrode was thermodynamically infeasible due to the high anodic potential that was applied. Other potential mechanisms were considered such as reduction by small ZVT metal particles released from the electrode and direct reduction on the oxide layer of the electrode where potential was sufficiently reduced by a high ohmic potential drop. However, these mechanisms were not supported by experimental results. The most likely mechanism for perchlorate reduction was that during pitting corrosion, in which ZVT is partially oxidized to form dissolved ions such as Ti(II), which diffuse from the electrode surface and react with perchlorate in solution. This mechanism is supported by measurements of the dissolution valence and the molar ratio of ZVT consumed to perchlorate reduced (${\Delta}Ti(0)/{\Delta}ClO_4{^-}$). The results shown in this study demonstrate that ZVT undergoing pitting corrosion has the capability to chemically reduce perchlorate by producing dissolved Ti(II) and therefore, it has the potential to be applied in treatment systems. On the other hand, the results of this research imply that the application of ZVT undergoing pitting corrosion in treatment systems may not be feasible now due to several factors, including material and electricity costs and possible chloride oxidation.

핵융합 촉진 방법을 이용한 새로운 핵융합 장치의 개발 (Development of the New nuclear fusion devices Using Method of promoting nuclear fusion)

  • 김기성
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2005년도 학술대회 논문집
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    • pp.151-155
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    • 2005
  • 지금까지의 핵융합 장치는 자기우물과 열역학을 바탕으로 한 토카막 장치가 수소핵융합을 하였으나 고온의 플라스마를 장시간 동안 가둠이란 현실적으로 불가능하여 성공사례가 없었다. 본 핵융합 촉진 방법을 이용한 새로운 핵융합 장치는 토카막 장치의 토로이달 자기장용 알루미늄코일 내에 토러스 철심 C형 Core Block과 토로이달 알루미늄코일을 넣어 토로이달 자기장을 모으고 토로이달 전류 흐르도록 하여 토러스 Core의 일부가 절개된 간극사이에 핵융합로를 배치하고 융합원료(전해액)를 토로이달 전류로 전기분해 한다. 전원과 토로이달 자계용 코일, 토로이달 코일 융합원료로 직렬회로로 이루어져 있어 토로이달 전류는 필라멘트 전류로 되어 융합원료에 투입된다. 필라멘트 전류사이에는 자기흡입력이 외부의 입력전력으로 계속 증대되어 쿨롱에 힘을 넘어 핵융합에 이르고 그로인해 질량결손이 생겨 아인슈타인의 질량에너지$(E=mC^2)$가 빛에너지와 열에너지로 방출됨을 확인했다.

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유기발광다이오드의 전기적 특성에 미치는 Teflon-AF의 영향 (Effect on the Electrical Characteristics of OLEDs Depending on Amorphous Fluoropolymer)

  • 심상민;한현석;강용길;김원종;홍진웅
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.750-754
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    • 2011
  • In this research, the electric characteristic of organic light-emitting diodes(OLEDs) was studied depending on thickness of amorphous fluoropolymer(Teflon-AF) which is the material of hole injection layer to improve electric characteristic of OLEDs. Sample composition was fabricated in double layer. The basic structure was fabricated by ITO/tris(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3)/Al and the 2 layer was fabricated by ITO/2,2-Bistrifluoromethyl-4,5-Difluoro-1,3-Dioxole(Teflon-AF)/tris(8-hydro xyquinoline) aluminum (Alq3)/Al. The experiment was carried with variation of thickness of Teflon-AF at 1.0, 2.0, 2.5, 3.0 nm. The result showed when Teflon-AF thickness was 2.5 nm, the electric and optical characteristic were well performed. Moreover, when it was compared with Teflon-AF without materials, it was improved 15.1 times more on luminance, 12.7 times more on luminous efficiency and 12.1 times more on external quantum efficiency. Therefore, OLEDs element with optimum hole injection layer reduced energy barrier and driving voltage, and confirmed that it improved efficiency widely.

중수로 연료관 검사시스템 개발 (Development of Fuel Channel Inspection System in PHWR)

  • 최성남;양승옥;김광일;이희종
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.60-67
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    • 2016
  • 가압중수로는 운전중 연료교체가 가능하도록 설계된 연료관에서 핵분열을 유도하여 에너지를 얻는다. 연료관은 핵연료와 직접 접촉하며 원자로 냉각재의 통로인 압력관, 주위 감속재와 접촉하며 원자로에 확관된 원자로관, 이것을 양쪽에서 지지하는 엔드피팅과 압력관과 원자로관의 접촉을 방지하기 위한 스페이서 등으로 구성되어 있다. 연료관은 가장 안전성이 요구되는 설비이므로, 캐나다 기술기준 CSA N 285.4에 따라 주기적이고 철저한 가동중검사를 수행하여 건전성을 확인한다. 월성 중수로 연료관의 가동중검사를 수행하기 위해 연료관 검사시스템을 개발하였다. 본 논문은 월성 연료관 현장시험 결과를 검토하고, 개발된 연료관 검사시스템의 유효성을 확인하였다.

입자법을 이용한 회전익항공기 연료셀 피탄 수치모사 (Numerical Simulation of Bullet Impact for Fuel Cell of Rotorcraft using Smoothed Particle Hydrodynamics)

  • 김현기;김성찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.2553-2558
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    • 2014
  • 회전익 항공기 중 군에서 운용하는 기동헬기는 전장상황에서 운용되기 때문에 연료셀 피탄 시 발생 가능한 상황을 예측하여 설계에 반영해야 한다. 연료셀 설계 고려사항은 피탄 상황의 연료셀 내부 압력, 충격파에 의한 연료셀 자체 및 금속 피팅부 응력, 탄의 운동에너지 등이 포함될 수 있다. 중요 설계데이타 확보를 위해서는 실물 연료셀을 이용한 입증시험을 수행하는 것이 가장 좋은 방법이다. 그러나, 극한조건하의 입증시험은 상당한 비용과 시간이 요구되며, 실패 위험성도 높다. 따라서, 실물을 이용한 시험을 수행하기 전 시행착오의 가능성을 줄이기 위해서는 다양한 수치해석을 통해 연료셀 내부압력과 응력 등의 설계 데이타 예측이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 입자법을 사용하여 연료셀의 중요 입증시험 중 하나인 피탄시험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석은 전용 충돌해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하였고, 피탄의 영향으로 연료셀 내부 압력은 350~360MPa, 수압램에 의한 굽힘하중으로 260~350MPa의 등가응력이 금속피팅부에 발생하는 것으로 파악되었다.

플랩이 부착된 특수타의 동유체력 제어효과에 관한 연구 (Control Effect of Hydro-kinetic Force of a Special Rudder attached Flap)

  • 김옥석;이경우;안영규
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.771-776
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    • 2008
  • 선박에서 제어판의 역할은 운동을 제어하는데 목적이 있으며 이는 곧 조종성능을 결정하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 플랩타의 성능평가를 위하여 $Re=3.0{\times}10^4$에서 영각에 대응하는 플랩각에 따른 속도 및 에너지 분포를 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 비교 분석하였다. 또한 영각 10도와 20도에서 전통적인 단동타의 유동특성과 비교하여 플랩타의 성능특성을 평가하였다. 영각 10도에서는 양력, 영각 20도에서는 항력에 의한 측압력을 향상시킬 수 있었다. 영각 10도에서 플랩조작만으로 박리점과 경계층영역의 변화가 가능하였다.

배후수위 저감효과를 가진 신기능 잠제의 개발 (Development of New Type of Submerged Breakwater for Reducing Mean Water Level behind Structure)

  • 허동수;이우동;구남헌;전호성;정연명
    • 한국해양공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.130-140
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    • 2017
  • Typically, a submerged breakwater is one of the good scene-friendly coastal structures used to reduce wave energy and coastal erosion. However, sometimes, a submerged breakwater also has a negative aspect in that a strong rip current occurring around an open inlet due to a difference in mean water levels on the front and rear sides of the structure leads to scouring. Such scouring has a bad effect on its stability. In order to eliminate this kind of demerit, this study investigated four new types of submerged breakwaters with drainage channels. First, hydraulic experiments were performed the typical and new structures. Then, the wave height and mean water level distributions around the structures were examined using the experimental results. Finally, it was revealed that the new type of submerged breakwater could efficiently reduce the mean water level on its rear side. In particular, in the case of new-type submerged breakwater 2, an average reduction efficiency of 71.2% for the difference between the mean water levels at the front and rear sides was shown in comparison with the typical one.