• 제목/요약/키워드: Industrial cooling technology

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Comparative Analysis of Strengthening with Respect to Microstructural Evolution for 0.2 Carbon DP, TRIP, Q&P Steels

  • Jin, Jong-Won;Park, Yeong-Do;Nam, Dae-Geun;Lee, Seung-Bok;Kim, Sung-Il;Kang, Nam-Hyun;Cho, Kyung-Mox
    • 한국재료학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.293-299
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    • 2009
  • The microstructures and mechanical properties of Dual Phase (DP), Transformation-Induced Plasticity (TRIP), and Quenching & Partitioning (Q&P) steels were investigated in order to define the strengthening mechanism of 0.2 C steel. An intercritical annealing between Ac1 and Ac3 was conducted to produce DP and TRIP steel, followed by quenching the DP and TRIP steel being quenched at to room temperature and by the TRIP steel being austemperingaustempered-air cooling cooled the steel toat room temperature, respectively. The Q&P steel was produced from full austenization, followed by quenching to the temperature between $M_s$ and $M_f$, and then enriching the carbon to stabilize the austenite throughout the heat treatment. For the DP and TRIP steels, as the intercritical annealing temperature increased, the tensile strength increased and the elongation decreased. The strength variation was due to the amount of hard phases, i.e., martensite and bainite, respectively in the DP and TRIP steels. It was also found that the elongation also decreased with the amount of soft ferrite in the DP and TRIP steels and with the amount of the that was retained in the austenite phasein the TRIP steel, respectively for the DP and TRIP steels. For the Q&P steel, as the partitioning time increased, the elongation and the tensile strength increased slightly. This was due to the stabilized austenite that was enriched with carbon, even when the amount of retained austenite decreased as the partitioning time increased from 30 seconds to 100 seconds.

LNG 저장 탱크의 Pool Fire에 의한 복사열 피해 (Radiation Damage by the Pool Fire of LNG Storage Tank)

  • 손정환;한윤봉
    • 한국가스학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.14-22
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    • 1998
  • 본 연구에서는 LNG 저장탱크에서 액면화재(pool fire) 발생시 복사열속(radiation flux)의 정량적인 예측과 복사열 피해를 줄이는 방법을 제안하기 위하여 RISC모델을 사용하여 여러 조건에서 복사열속을 계산하였다. 모델 예측결과 LNG 탱크의 액면화재에 의한 복사열 피해에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 풍속임을 알 수 있었다. 화염과 피해 대상물사이의 복사피해 정도는 높은 풍속에서 보다 낮은 풍속에서의 풍속변화에 따라 크게 변하였다. 또한 액면화재 발생시 복사열 피해는 탱크 또는 공장 주위에 방풍시설을 함으로써 크게 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 방풍시설은 다른 방법들 보다 경제적이기 때문에 냉각시설 및 소방시설과 연계하여 가스 저장탱크 주위에 설치하는 것이 바람직하다.

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고주파 열처리 온도에 따른 선조질강의 인장특성 (Tensile Properties of Energy Saving Wire (ESW) with respect to Temperatures of High Frequency Induction Heat Treatment)

  • 이진범;강남현;박지태;안순태;박영도;최일동;남대근;조경목
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권11호
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    • pp.974-980
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    • 2010
  • Various types of steel, namely, 0.35C, 0.2C-Cr, and 0.2C-Cr-Mo steels, were quenched and tempered by high-frequency induction heat treatment. The type, size, and spheroidization of the carbides varied depending on the tempering temperatures ($450{\sim}720^{\circ}C$). During the tempering process, the carbide was precipitated in the martensite matrix. The 0.35C, 0.2C-Cr, and 0.2C-Cr-Mo steels contained carbides that were smaller than 120 nm. The carbide was spheroidized as the tempering temperature increased. Owing to the fine microstructure and spheroidization of the carbides, all three steels had a high tensile strength as well as yield ratio and reduction of area. In the case of the 0.2C-Cr steel, the use of Cr as an alloying element facilitated the precipitation of alloyed carbides with an extremely small particle and resulted in an increase in the spheroidization rate of the carbides. As a result, a large reduction of area was achieved (>70%). The 0.2C-Cr-Mo steel had the highest tensile strength because of the high hardenability that can be attributed to the presence of alloying elements (Cr and Mo). Quenching and tempering steels by induction heat treatment resulted in a high strength of over 1 GPa and a large reduction of area (>70%) because of the rapid heating and cooling rates.

머신러닝 기반 스마트팜의 IoT 데이터 처리 모델 (IoT Data Processing Model of Smart Farm Based on Machine Learning)

  • 정윤수
    • 산업과 과학
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    • 제1권2호
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    • pp.24-29
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    • 2022
  • 최근 농업 경랭력 향상 및 비용 절감을 최소화하기 위해서 IoT 기술을 다양한 농장에 적용하는 스마트 팜 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히, IoT 장치를 통해 스마트 팜 주변의 환경정보 데이터를 원격 제어할 수 있는 방법들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 스마트 팜에서 수집된 환경정보 데이터를 머신러닝 기반으로 실시간 모니터링하여 최적의 생육환경을 유지할 수 있는 모델을 제안한다. 제안 모델은 머신러닝 기술을 사용하기 때문에 풍부한 빅데이터 확보 방안을 통해 지속적인 데이터 수집이 가능하도록 다중 블록체인으로 환경 정보를 묶는다. 또한, 제안 모델은 수집된 환경 정보 데이터를 가중치와 상관관계 지수를 이용하여 우선 순위에 따라 선택(또는 바인딩)적으로 지정한다. 마지막으로, 제안 모델은 실시간으로 환경 정보를 처리할 수 있도록 환경 정보 처리 비용을 최소한으로 n-계층으로 확장할 수 있도록 한다.

레이저 3D 프린팅 기법으로 제작한 열교환기 성능시험 분석 연구 (Experimental analysis of heat exchanger performance produced by laser 3D printing technique)

  • 김무선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.270-276
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    • 2020
  • 3D 프린팅은 고분자, 세라믹, 금속 등 다양한 소재를 대상으로 복합적인 형상을 한 번의 공정으로 제작할 수 있는 적층 기반 제작 기술이다. 최근의 3D 프린팅 기술은 프린팅 속도의 향상과 적용 가능 소재의 지속적인 개발에 의해 양산형 제품 생산이 가능한 수준으로 발전하였다. 본 연구에서는 레이저를 활용한 3D 프린팅 기술을 적용하여 철도 차량용 공기 압축기에 쓰이는 열교환기 제작을 진행하였다. 먼저 3D 프린팅에 적합한 형상으로 경량화 및 컴팩트화를 주안점으로 열교환기의 최적 설계를 진행하였다. 그로부터 도출된 설계안을 기반으로 SLM 기법을 적용하여 AlSi10Mg 합금 소재로 열교환기 시작품을 제작하였다. 다음으로, 제작된 시작품을 기존 공기 압축기에 부착하여, 압축공기의 열교환 성능을 시험하였다. 3D 프린팅 시작품의 시험 결과는 기존 열교환기 대비하여 저압부와 고압부에서 열교환 성능은 각각 약 80% 및 85% 수준을 보였다, 하지만 외부 냉각공기 조건을 기존 열교환기와 유사한 조건으로 가정하였을 때 𝓔-NTU 법을 활용하여 계산한 열전달량은 기존 열교환기 대비하여 유사한 성능을 보여 주었다. 결과적으로, 3D 프린팅 제작 열교환기의 성능 효과 및 경량화 등의 장점을 확인할 수 있었다.

전투차량용 분배함의 노이즈 감소를 위한 릴레이 응용 (The Application of Relays for Noise Reduction in the Combat Vehicle Distribution Box)

  • 곽대환;박동민;오은빈;김창욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.235-240
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    • 2020
  • 본 연구에서는 전투차량용 분배함에 적용된 회로기판에서 전자파 적합성(electromagnetic compatibility, EMC) 시험 간 발생한 전도 노이즈의 원인을 분석하고, 이를 개선하는 방안을 마련하였다. 규격 미충족 분배함에 대한 분석을 진행한 결과, 분배함 내 회로기판의 컨버터 및 반도체 스위칭 소자가 전도노이즈를 유발하는 것을 확인할 수 있었다. 해당 회로카드는 체계장비에 탑재되어 발전기 및 배터리로부터 전원을 공급받아 전력이 필요한 각 구성품으로 공급하는 장치이다. 규격 미충족 구성품은 냉방장치 가동을 위한 회로를 포함하는데 부하특성 확인 결과, 반도체 스위칭 소자가 냉방장치의 켬 혹은 끔 상태를 유지하는 용도로 사용된다는 것을 확인할 수 있었다. 이를 개선하기 위하여 수동필터를 추가하여 노이즈를 감소시키는 첫 번째 방법과, 노이즈의 근원이 되는 컨버터 및 반도체 스위칭 소자를 릴레이로 대체하는 두 번째 방법을 제안하였다. 두 방법에 대해 발생하는 전도 노이즈를 측정한 결과, 두 방법 모두 효과가 있었으나 기존 컨버터 및 스위치를 릴레이로 대체하는 것이 노이즈 감소에 유리함을 확인하여, 필터를 추가하는 것보다 노이즈가 발생하는 원인을 제거하는 방법을 적용하기로 하였다. 최종적으로 릴레이를 적용하여 전투차량용 분배함을 개선하였으며 체계적합성 역시 만족하는 것을 확인하였다.

유정용 강관의 미세조직 및 기계적 성질에 미치는 열처리의 영향 (Effect of Heat Treatments on the Microstructures and Mechanical Properties of OCTG)

  • 최종민;노상우;이원재
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.252-261
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    • 2017
  • 본 연구에서는 유정용 강관의 열처리 조건에 따른 미세조직 및 기계적 성질을 조사하였다. 실험에 사용된 유정용 강관의 종류는 J55 강재를 사용 하였고, 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 강재의 화학적 성분을 기준으로 평형상태도와 CCT 곡선을 시뮬레이션 하였으며, 그 결과 A1, A3 온도가 약 $20^{\circ}C$ 감소 하는 결과를 얻을 수 있었다. 냉각속도에 따라 마르텐사이트, 베이나이트, 페라이트등 예상되는 미세조직을 정성적으로 알 수 있었고 이 결과는 실제 실험값과 유사한 양상을 나타내었다. 오스테나이트 처리온도가 증가 함에 따라 구 오스테나이트 결정립이 조대화 되었으며, 특히 $920^{\circ}C$ 이상에서 결정립 크기가 급격히 증가하였다. 따라서 결정립 미세화 효과에 따라 경도와 강도는 감소 하였다. 열처리 조건이 변화함에 따라 마르텐사이트, 베이나이트, 페라이트 등 다양한 조직이 생성되었으며, 이는 경도, 강도 및 연신율에 큰 영향을 미쳤다. 수냉의 경우 마르텐사이트 조직이, 유냉의 경우 베이나이트와 페라이트 조직이 형성되었으며 수냉한 시편이 더 우수한 기계적 성질을 나타내었다. 템퍼링 처리후 마르텐사이트 조직 내에 FeC 석출물이 생성되었고 템퍼링 처리온도가 증가함에 따라 FeC석출물이 조대화되면서 인성이 향상되었다.

큰느타리 버섯의 PE 포장 저장 중 선도에 미치는 예냉처리 효과 (Effects of Vacuum Precooling on Shelf Life of Pleurotus eryngii during PE Packaging Storage)

  • 백경연;김재원;이예경;박인식;김순동
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.166-171
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    • 2009
  • 큰느타리 버섯의 polyethylene film(PE) 포장 저장성에 미치는 감압예냉(VP) 효과를 조사하였다. VP는 $-1^{\circ}C$에서 품온이 $0^{\circ}C$가 될 때까지 40분간 행하였으며, 1 kg씩 PE포장하여 $-1^{\circ}C$에서 30일간 저장하였다. 저장 중 중량감소율은 예냉처리구에서 다소 낮았다. 저장 4일째까지의 예냉구 포장내 $O_2$ 농도는 2.44-14.50 % /kg-package/hr로 대조구의 2.01-8.19 %/kg-package/hr보다 현저하게 높았으며 저장 4일째까지의 평균 $CO_2$ 농도는 대조구 0.58 %/ kg-package/hr, 예냉구 0.47 g/kg/hr로 예냉구에서는 저장초기에 호흡율이 크게 억제되었다. 대조구에서는 저장 4일째 $CO_2/O_2$값의 peak을 나타낸 반면 예냉구에서는 이러한 현상이 보이지 않았다. 저장중 예냉구는 대조구에 비하여 백색도가 높고 적색 및 황색도가 낮았다. 예냉구는 대조구에 비하여 견고성, 경도 및 씹힘성은 유의적으로 높았으나 탄력성과 점착력은 비숫하였다. 30일간 저장한 경우 대조구에서는 주름 부위가 연화되는 현상이 나타났으나 예냉처리구에서는 이러한 현상들이 현저하게 적었다. 또, 버섯자루의 단면조직을 관찰한 결과 예냉구는 망상으로 된 도관이 선명하게 관찰되었으나 대조구에서는 도관이 연화 또는 붕괴되어 형태가 뚜렷하지 않는 곳이 많았다. 이상의 결과 새송이의 수확 후 감압예냉은 저장중 선도유지에 효과가 있으며 산업적 활용이 기대된다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2012년 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 2012)

  • 한화택;이대영;김사량;김현정;최종민;박준석;김수민
    • 설비공학논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.346-361
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    • 2013
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2012. 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. The conclusions are as follows : (1) The research works on thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of fluid machinery, pipes and valves, fuel cells and power plants, ground-coupled heat pumps, and general heat and mass transfer systems. Research issues are mainly focused on new and renewable energy systems, such as fuel cells, ocean thermal energy conversion power plants, and ground-coupled heat pump systems. (2) Research works on the heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer, and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for natural convection in a square enclosure with two hot circular cylinders, non-uniform grooved tube considering tube expansion, single-tube annular baffle system, broadcasting LED light with ion wind generator, mechanical property and microstructure of SA213 P92 boiler pipe steel, and flat plate using multiple tripping wires. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on the design of a micro-channel heat exchanger for a heat pump, numerical simulation of a heat pump evaporator considering the pressure drop in the distributor and capillary tubes, critical heat flux on a thermoexcel-E enhanced surface, and the performance of a fin-and-tube condenser with non-uniform air distribution and different tube types were actively carried out. In the area of industrial heat exchangers, researches on a plate heat exchanger type dehumidifier, fin-tube heat exchanger, an electric circuit transient analogy model in a vertical closed loop ground heat exchanger, heat transfer characteristics of a double skin window for plant factory, a regenerative heat exchanger depending on its porous structure, and various types of plate heat exchangers were performed. (3) In the field of refrigeration, various studies were executed to improve refrigeration system performance, and to evaluate the applicability of alternative refrigerants and new components. Various topics were presented in the area of refrigeration cycle. Research issues mainly focused on the enhancement of the system performance. In the alternative refrigerant area, studies on CO2, R32/R152a mixture, and R1234yf were performed. Studies on the design and performance analysis of various compressors and evaporator were executed. (4) In building mechanical system research fields, twenty-nine studies were conducted to achieve effective design of mechanical systems, and also to maximize the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included heating and cooling, HVAC system, ventilation, renewable energy systems, and lighting systems in buildings. New designs and performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data, which can improve the energy efficiency of buildings. (5) In the fields of the architectural environment, studies for various purposes, such as indoor environment, building energy, and renewable energy were performed. In particular, building energy-related researches and renewable energy systems have been mainly studied, reflecting interests in global climate change, and efforts to reduce building energy consumption by government and architectural specialists. In addition, many researches have been conducted regarding indoor environments.

페로니켈슬래그와 제강급랭슬래그의 인 흡착특성 (Phosphorus Adsorption Characteristic of Ferronickel and Rapid Cooling Slags)

  • 박종환;서동철;김성헌;박민규;강병화;이상원;이성태;최익원;조주식;허종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.169-177
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    • 2014
  • 본 연구는 철강산업에서 배출되는 산업폐기물의 일종인 페로니켈슬래그와 제강급랭슬래그의 인공습지나 여과시스템에서 인을 효과적으로 흡착 처리하기 위해 페로니켈슬래그와 제강급랭슬래그를 입경별(유효입경: 0.5 mm, 2.5 mm)로 구분하여 Freundlich 및 Langmuir 등온흡착실험을 통해 인에 대한 흡착특성을 조사하였다. Freundlich 등온흡착식에 의한 페로니켈슬래그(FNS)와 제강급랭슬래그(RCS)의 인 흡착능(K)은 RCS 0.5(0.5105) > RCS 2.5(0.3571) > FNS 2.5(0.0545) ${\fallingdotseq}$ FNS 0.5(0.0400) 순이었으며, 본 실험에 사용된 모든 슬래그의 흡착강도(1/n) 값이 0.19954-0.3657범위로 1보다 작으므로 모두 L형의 등온흡착식으로 판단 할 수 있었다. Langmuir 등온흡착식에 의한 인의 최대흡착능(a)은 FNS 0.5, FNS 2.5, RCS 0.5, RCS 2.5가 각각 320, 187, 3,582 및 2,983 mg/kg이었다. 슬래그의 실제 흡착량과 Freundlich와 Langmuir 등온흡착 일반식을 적용한 결과 실제 인의 흡착량은 전반적으로 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해서 잘 일치하였다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, Freundlich와 Langmuir 등온흡착식을 이용한 슬래그의 인 흡착능력은 제강급랭슬래그(RCS)가 페로니켈슬래그(FNS)보다 높았으며, 고로급랭슬래그는 인공습지나 여과시스템에서 인 흡착을 위한 여재로 적용이 가능할 것으로 판단된다.