• Title/Summary/Keyword: Ice-ring

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극저온 지하저장고 주변 ice ring 생성 모델링을 위한 열-수리 해석 (Simulation of Ice Ring Formation around Cryogenic Underground Storage Cavern using Hydro-Thermal Coupling Method)

  • 정용복;박찬;정소걸;정우철;김호영
    • 터널과지하공간
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    • 제16권3호
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    • pp.241-250
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    • 2006
  • LNG지하저장 핵심기술 중 하나인 ice ring 형성을 열-수리 역학 해석을 통해 분석하였다. ice ring은 극저온물질의 누출에 대한 이차방벽 역할과 지하수의 저장공동 침투에 대한 일차방벽역할을 수행한다. 따라서 ice ring의 두께와 위치는 콘크리트와 PU foam 및 멤브레인으로 구성된 일차방호재의 무결성 유지에 있어서 핵심인자가 된다. 수치해석을 통해 이러한 ice ring의 위치와 두께를 추정하였으며 온도와 지하수위 결과를 계측치와 비교하였다. 수치해석결과는 PU foam 열전도도의 온도의존성과 지하수의 상변화를 고려한 경우 파일럿 공동에서 측정한 계측치와 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시한 수치해석 기법은 실규모 저장시설의 설계에 있어서 ice ring 형성을 모델링하는 데에 바로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

대전 LNG Pilot Cavern에서의 배수시스템 평가 및 Ice Ring 형성에 관한 냉열수리 연동해석 (Evaluation of Drainage System and Coupled Analysis of Heat Transfer and Water Flow for Ice Ring formation in Daejeon LNG Pilot Cavern)

  • 정우철;이희석;이대혁;김호영;최영태
    • 터널과지하공간
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    • 제16권1호
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    • pp.38-49
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    • 2006
  • 복공식 LNG 지하저장기지 건설을 위해서는 암반역학, 열역학 및 수리지질특성과 관련된 여러 가지 기술이 요구되며, 이러한 기술의 적용성을 입증하기 위한 일환으로 대전에 Pilot cavern을 건설하였다. 이 논문에서는 Pilot cavern에 적용된 기술 중 배수시스템 평가과 Ice ring모사에 관한 수치해석 연구를 수행하였다. 대수층관점의 Modflow와 유동시스템 관점의 Seep/W 해석을 통해 적용된 배수시스템이 효율적으로 작용하였음을 확인하였다. Ice ring 형성은 열전달과 지하수 흐름의 상호작용을 통해 모사될 수 있는데, 이에 대한 모사를 위해 Temp/W-Seep/W 프로그램을 이용한 냉열수리 연동해석을 수행하였다. 이러한 해석을 통해 Ice ring의 형성 위치를 추정 할 수 있었고, Ice ring형성에 지하수 유동 속도 및 방향이 영향을 크게 미친다는 것을 확인했다.

봉과 링 조합형 아이스캡슐을 적용한 축열시스템의 열전달 해석 (Heat Transfer Analysis of a Thermal Storage System using the Ice Capsule of Bar and Ring Module)

  • 김명수;최형권;변성광
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권2호
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    • pp.268-275
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    • 2008
  • The shape and array of ice capsules are very important factors in ice thermal storage system because the heat transfer rate of the system strongly depends upon them. In this paper, a new type of ice capsule composed of bar and ring module is proposed to increase the efficiency of the ice thermal storage system. To investigate the heat transfer rate of the proposed ice capsule, numerical analysis of the incompressible Navier-Stokes equations is performed to compare the proposed bar and ring system with the conventional ice capsules. It is shown that the ice capsule composed of bar and ring has a higher heat transfer rate and a low outlet temperature than the conventional ice capsules for various packing ratios and entrance velocities. Furthermore, it is found that the optimal entrance velocity exists between 0.005 m/s and 0.007 m/s from the present numerical analysis.

동결농축법을 이용한 염수 및 중금속 수용액의 동결거동에 관한 실험 연구 (An Experimental Study on Freezing Behavior of NaCl and Heavy Metal Aqueous Solution Using Freeze Concentration Method)

  • 김정식;임승택;오철
    • 한국항해항만학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.129-135
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    • 2013
  • 동결농축폐수처리의 기술은 열역학적 효율이 높고 에너지 소비량이 작아 중소규모로 적합하며, 용수 재활용과 융해열의 냉열 재이용이 가능한 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 폐수 처리효율이 높은 동결농축폐수처리장치의 개발을 위해 수직원관 형태의 제빙관을 대상으로 염화나트륨수용액을 이용한 기초 실험을 통해 냉각면 온도, 기포 분사 방법에 따른 분리 성능을 확인 후 대표적 중금속인 Pb, Cr 수용액을 대상으로 냉각면 온도, 기포 직접 분사, 과냉각을 방지하기 위한 용질을 포함하지 않은 초기 빙층 두께의 영향에 따른 중금속 분리 성능을 실험 통해 확인하였다. 실험결과 두 수용액에서 모두 냉각면의 온도가 낮을수록 동결층의 성장속도가 빨라지고 용질의 분리효율이 저하되었다. 기포를 분사하는 방법 중에는 환모양의 노즐을 통해 동결계면에 직접 분사하는 방법이 원통벽면을 통해 간접 분사하는 것 보다 분리효율이 높게 나타났으며, 초기 빙층의 두께에 따른 실험에서는 1mm 보다는 5mm의 두께에서 분리효율이 더 우수한 것으로 나타났다.

트윈롤 시스템을 이용한 천연가스 하이드레이트 펠릿의 연속성형 (Study on the Continuous Forming of Natural Gas Hydrate Pellet using Twin Roll System)

  • 이윤후;김흥수;고봉환;송명호
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.152-157
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    • 2012
  • This study investigates compressive strength of ice pellet strip which is potential medium for Natural Gas Hydrate(NGH) extruded from die holes of Twin-roll Press for Continuous Pelletizing(TPCP). Recently, the prototype of TPCP is newly developed where ice powder is continuously fed and extruded into strip-type pellet between twin rolls. The system is specifically designed for future expansion towards mass-production of ice pellet strips or solid form of natural gas hydrate. It is shown that the compressive strength of pellet strip heavily depends on factors in extrusion process such as disk size, surface smoothness, ring size, taper shape, feeding mechanism, and rotational speed. Here, the mechanism of TPCP, along with compressive strength of pellets is discussed in terms of its feasibility for producing NGH pellets in the future.

THE CENTRAL REGION OF THE BARRED SPIRAL GALAXY NGC 1097 PROBED BY AKARI NEAR-INFRARED SPECTROSCOPY

  • Kondo, T.;Kaneda, H.;Oyabu, S.;Ishihara, D.;Mori, T.;Yamagishi, M.;Onaka, T.;Sakon, I.;Suzuki, T.
    • 천문학논총
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    • 제27권4호
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    • pp.257-258
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    • 2012
  • With AKARI, we carried out near-infrared spectroscopy of the nearby barred spiral galaxy, NGC 1097, categorized as Seyfert 1 with a circumnuclear starburst ring. Our observations mapped the galactic center region. As a result, we obtain the spatial distributions of the polycyclic aromatic hydrocarbon $3.3{\mu}m$ and the aliphatic hydrocarbon $3.4-3.6{\mu}m$ emission. The former is detected from all the observed regions and the latter is enhanced near the bar connecting the ring with the nucleus. In addition, we detect absorption features due to $H_2O$ ice and CO/SiO at the ring and the galactic center, while we detect the hydrogen recombination line $Br{\alpha}$ only from the ring. Hence the observed spectra change dramatically within the central 1 kpc region.