• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.594-603
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• 2018

본 연구는 VOC 제거 기술인 TSA 공정에서 제올라이트 13X와 활성탄이 채워진 두 종류의 탑을 사용하여 원료농도, 질소 유량, 수증기 유량, 탑 온도 등 조업조건의 영향을 분석하였다. 본 연구의 TSA 사이클은 흡착단계, 수증기 탈착단계, 건조 및 냉각단계로 구성되었다. 2% 벤젠 농도에서 제올라이트 13X와 활성탄의 사이클 당 전체 흡착량은 각각 4.44 g과 3.65 g으로 활성탄보다 충전밀도가 큰 제올라이트 13X가 더 많은 양의 벤젠을 흡착할 수 있었다. 수증기 탈착의 결과에서 수증기 유량을 증가시키고 탑의 외부 가열로 온도를 높이면 탈착시간이 짧아지고 배출되는 벤젠의 농도가 높아지는 것으로 나타났다. 2% 벤젠 농도에서 수증기 유량을 75 g/hr로 증가시키면 탈착시간이 1 hr에서 최대 33 min까지 단축되어 상대적으로 건조 및 냉각단계의 시간이 늘어나 수증기 제거와 탑 냉각을 충분히 진행할 수 있었다. 탑 온도를 높이면 탈착량이 증가하나 $150^{\circ}C$ 이상에서는 에너지소비는 증가하는 반면 탈착량은 거의 일정했다. 연속 사이클 조업에서 재생단계 완료 시 잔존하게 되는 벤젠의 비율이 늘어나면 흡착제 working capacity 감소의 원인이 될 수 있다. 제올라이트 13X를 이용해 연속 사이클 공정실험을 수행한 결과 탑 내부에 잔존하는 벤젠의 비율이 4번째 사이클 이후 일정한 값으로 유지되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.69-76
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• 2018

본 연구에서는 유정용 강관의 열처리 조건 및 합금원소(B, Ti)에 따른 미세조직 및 기계적 성질을 조사하였다. 실험에는 J55, J55+B,Ti 강재를 사용하였고, 열처리 조건은 각각 오스테나이트 처리온도 ($880^{\circ}C$, $910^{\circ}C$, $940^{\circ}C$), 냉각방식 (수냉, 유냉), 템퍼링 온도 (미실시, $550^{\circ}C$, $650^{\circ}C$) 이다. 열처리 조건에 따라 얻어지는 미세조직을 예측하기 위해 J55, J55+B,Ti 강재의 화학적 성분을 기준으로 평형상태도와 CCT 곡선을 예측하였다. 시뮬레이션 결과 평형상태도는 A1, A3 온도가 약 $20^{\circ}C$ 감소하였고, CCT 곡선은 B, Ti이 첨가됨에 따라 ferrite와 bainite nose 부분이 오른쪽으로 이동하였다. J55, J55+B,Ti 강재의 CCT 곡선을 기준으로 냉각속도에 따른 martensite, bainite, ferrite등 예상되는 미세조직을 예측하였고, J55 강재의 미세조직 예측값은 실제 실험값과 유사한 양상을 나타내었지만. J55+B,Ti 강재의 예측값은 실제 실험값과는 차이가 있었다. 열처리 조건이 변화됨에 따라 martensite, bainite, ferrite 등 다양한 조직이 생성되었으며, 이는 경도, 강도 및 연신율에 밀접한 영향을 미쳤다. J55시편의 수냉의 경우 martensite 조직이 형성되었고, 유냉의 경우 bainite와 ferrite 조직이 형성되었지만, J55+B,Ti시편은 B의 첨가에 의한 경화능 향상으로 냉각방식에 관계없이 martensite 조직이 형성되었다. 전반적으로 B, Ti을 첨가하면서 기계적 성질은 향상되었고, quenching 이후의 시편보다 tempering 이후의 시편에서 크게 향상되었다. 이는 Ti의 첨가로 인해 생성된 미세한 석출물이 재결정시 결정립 성장을 억제하여 미세한 오스테나이트 결정립을 생성하였고, tempering 열처리 이후에도 결정립 미세화 효과가 큰 영향을 미친 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.730-736
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• 2019

친환경 에너지원으로 고려되고 있는 천연가스의 수요가 증가하고 있고 이와 동시에 천연가스의 공급을 위한 대규모 파이프라인의 시장 규모 또한 지속적으로 증가하고 있다. 하지만, 이러한 대규모 파이프라인의 부식은 천연가스 운송의 효율성을 저하시킨다. 이에 본 연구는 천연가스 공급용 대규모 파이프라인을 위한 에너지 자립형 고효율 부식방지 기술에 대한 특허의 정량분석을 통해 관련 기술의 특허권 확보을 위한 전략을 수립하는데 목적을 두고 있다. 본 특허 기술동향 조사에서는, 2018년 6월까지 출원, 공개 및 등록된 한국, 미국, 일본 및 유럽 특허를 대상으로 분석하였으며, 전문가토의를 거쳐 기술분류체계 및 분류기준을 마련하였다. 천연가스 대규모 파이프라인의 부식방지를 위한 외부전원으로 연료전지를 이용하기 위해, 1) 파이프라인의 분기 구조와 설비 설계(감압기/압축기/열교환기) 그리고 2) 고압 천연가스의 감압/예열과 가압/냉각 기술을 구비하는 에너지 제어 시스템 및 방법으로 권리화를 시도해 볼 수 있을 것으로 기대된다.

• 설비공학논문집
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• 제29권11호
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• pp.612-620
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• 2017

Power consumption in Southeast Asia is steadily increasing due to industrialization and the effects of hot and humid climates. However, there are not enough energy generation facilities and infrastructures to meet the growing demand because it is difficult to secure the construction and operation costs of the transmission and distribution systems. This study aims to develop a gas engine driven heat pump system that supplies heating, cooling and electric power to buildings. This system, besides its normal function to produce heat, has the capacity to generate electricity on a household level. This paper investigates similar cases overseas before developing the system. Through the investigation of commercialized similar systems, the level of technology and market trend of development system were identified. Features and specifications of commercial and industrial systems will be used for system development.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제6권1호
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• pp.59-64
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• 2005

This paper describes an investigation about the fluid delivering method that minimizes the generation of hydrodynamic pressure and improves the grinding accuracy. Traditionally, grinding fluid is delivered for the purpose of cooling, chip flushing and lubrication. Hence, a number of conventional investigations are focused on the delivering method to maximize fluid flux into the contact arc between the grinding wheel and the work piece. It is already known that hydrodynamic pressure generates due to this fluid flux, and that it affects the overall grinding resistance and machining accuracy. Especially in the ultra-precision mirror grinding process that requires extremely small amount of cut per pass, its influence on the machining accuracy becomes more significant. Therefore, in this paper, a new delivering method of grinding fluid is proposed with focus on minimizing the hydrodynamic pressure effect. Experimental data indicates that the proposed method is effective not only to minimize the hydrodynamic pressure but also to improve the machining accuracy.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권5호
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• pp.67-74
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• 2020

To predict the thermal deformation of an oven cabinet during the enamel process, we propose a simple finite element analysis method comprising two steps: heating and cooling. To this end, the basic mechanical and thermal properties such as thermal expansion of the enamel and steel plate were experimentally studied, and the mechanical properties of four different stainless steel (SUS) plates were evaluated to select the target material for the oven at high temperature conditions from 400 ℃ to 700 ℃. In the first analysis step of the enamel process, the SUS plate was heated to 850 ℃ and was then thermally expanded without considering the enamel coating. Next, assuming the perfect bonding of two materials (enamel coating and metal plate), the enamel plate was allowed to cool to room temperature till 22 ℃. From the results of comparing the experimental and analytical data, we can make a conclusion that the proposed method can be applied to evaluate the thermal deformation of enamel products. Especially, the thermal deformation of the oven can be predicted with different enamel coating conditions, such as uniform and nonuniform coating thickness.

• Tribology and Lubricants
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• 제32권5호
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• pp.166-171
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• 2016

Electric vehicle ownership is expanding for two reasons: its technology features have enhanced fuel economy, and the number of vehicle emissions regulations is increasing. Battery performance has a large influence on the capability of electric vehicles, and even though battery thermal management has been actively researched, specific technological improvements to battery performance are not being presented. For instance, many industrial applications utilize vortex tubes as components for refrigeration machines because of their numerous intrinsic benefits. If electric vehicles incorporate vortex tubes for battery cooling, performance and efficiency advancements are possible. This study uses a counter-flow vortex tube to investigate its temperature separation characteristics, based on the back pressure of the cold air exit and the difference between the inlet and back pressures. The experiment uses a vortex tube with the following parameters: six nozzle holes, a 20 mm inner vortex diameter (D), a 14D tube length, a 0.7D cold exit orifice diameter, and a nozzle area ratio of 0.142. The measurements prove that the temperature difference between the hot air and cold air decreased because of the flow resistance of the hot air and the backflow phenomenon at the cold air exit. The flow resistance causes the temperature difference to decrease, and the back pressure of the cold air exit influences the flow resistance. The results show that the back pressure significantly influences the efficiency of temperature separation.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권8호
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• pp.1660-1668
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• 2017

The flow of liquids submerged with nanoparticles is of significance to industrial applications, specifically in nuclear reactors and the cooling of nuclear systems to improve energy efficiency. The application of nanofluids in water-cooled nuclear systems can result in a significant improvement of their economic performance and/or safety margins. Therefore, in this paper, Marangoni thermal convective boundary layer dusty nanoliquid flow across a flat surface in the presence of solar radiation is studied. A two phase dusty liquid model is considered. Unlike classical temperature-dependent heat source effects, an exponential space-dependent heat source aspect is considered. Stretching variables are utilized to transform the prevailing partial differential system into a nonlinear ordinary differential system, which is then solved numerically via the Runge-Kutta-Fehlberg approach coupled with a shooting technique. The roles of physical parameters are focused in momentum and heat transport distributions. Graphical illustrations are also used to consider local and average Nusselt numbers. We examined the results under both linear and quadratic variation of the surface temperature. Our simulations established that the impact of Marangoni flow is useful for an enhancement of the heat transfer rate.

• 에너지공학
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• 제15권4호
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• pp.284-290
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• 2006

냉 난방 수요에서 일어나는 환경오염의 최소화와 화석연료 소비를 감소시키기 위해서 에너지 회수를 개선시키는 것은 필수적이다. 이러한 점에서 흡수식 열펌프기술은 에너지 절약을 위해서 많은 가능성을 가지고 있다. 흡수식 열펌프는 에너지를 주입하지 않고 폐열의 이용을 높일 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 에너지 회수를 위한 재흡수 열펌프 연군를 메탄올-글리세린을 이용하여 수행하였다. 이 물질의 열역학 데이터를 이용하여 재흡수 열펌프의 이론적 열효율 값을 각 기관의 조업 조건에 따라서 계산하였다. $70{\sim}80^{\circ}C$의 산업 폐열 온도를 가지고 $40{\sim}50^{\circ}C$ 승온 시킬 때 열효율 값 0.4 이상을 얻을 수 있었다.

• 설비공학논문집
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• 제25권8호
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• pp.457-463
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• 2013

Nowadays, adsorption chillers have been receiving considerable attention, as they are energy saving and environmentally benign systems. A fin tube type heat exchanger in which adsorption/desorption takes place is required with more compact size. The adsorption chiller is expected to have high energy efficiency in utilizing the waste heat exhausted from a process. The objectives of this paper are to scrutinize the effect of design parameters on the adsorption performance, especially the fin pitch of the fin tube, and to develop an optimal design fin tube heat exchanger in a silica gel/water adsorption chiller. From the numerical results, the fin pitch of 2.5 mm shows the highest adsorption rate, compared to other fin pitches, such as 5 mm, 7.5 mm and 10mm. Also, the adsorption rate is affected by the cooling water and hot water temperature.