• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제6권5호
• /
• pp.415-425
• /
• 2000

An open architecture manufacturing strategy intends to integrate manufacturing components on a single platform so that a particular component can be easily added and/or replaced. Therefore, the control scheme based upon the open architecture concept is hardware-independent. In this paper, a modular and object oriented approach for a PC-based open robot control system is investigated. A standard reference model for robot systems, which consists of three modules; hardware module, operating system module, and application software module, is first proposed. Then, a PC-based Open Robot Controller(PC-ORC), which can reconfigure robot control systems in various production environments, is developed. The PC-ORC is built upon the object-oriented method, and allows an easy implementation and modification of various modules. The PC-ORC consists of basic softwares, application objects, and additional hardware device on the PC Platform. The application objects are: sequencer, computation unit, servo control, ancillary equipment, external sensor control, and so on. In order to demonstrate the applicability of the PC-ORC, the proposed PC-ORC configuration is applied to an industrial SCARA robot system.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권5호
• /
• pp.595-602
• /
• 2012

본 논문에서는 선박에서 배출되는 $CO_2$ 배출을 최소화하기 위한 노력의 일환으로 선박으로부터 배출되는 열에너지를 회수하고 재활용하는 방안으로 유기랭킨사이클 발전장치를 구동함으로써 선박의 에너지 효율을 높이고 온실가스 배출을 최소화할 수 있는 방안을 연구하였다. 선박에서 배출되는 배기가스와 냉각 시스템에서 배출되는 열에너지를 회수하여 터빈 발전기를 구동하는 ORC 발전시스템을 설계하고 시뮬레이션 하였다. 다양한 친환경 유기냉매를 이용하여 냉매를 적용하여 온도와 유량변화에 따른 열 해석을 실시하였고 냉각수 열원 예열기, 배기가스 가열기로 시스템을 구성하여 2,400kW급의 발전 출력을 얻을 수 있었다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.120-125
• /
• 2014

In this paper, suitable working fluid of 1MW Organic Rankine Cycle(ORC) with liquid-vapor ejector using effluent from power plant is selected. The results of comparison performance of 5 refrigerants are as follows; R600a, R134a, R1270, R236fa, R235fa. The operating parameters considered in this study include the condensation capacity evaporation capacity and efficiency. As a result of comparison of basic ORC system and with liquid-vapor ejector, with ORC system presents the higher system efficiency since the ejector makes the turbine outlet pressure lower than condensation pressure through its pressure recovery. Also, this ejector ORC system is advantageous in miniaturizing the size of components owing to decrease of evaporation capacity and condensation capacity.

• 한국가스학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.65-72
• /
• 2016

천연가스용으로 개조된 가스엔진에서 방출되는 폐열을 활용하기 위한 유기 랭킨사이클 (Organic Rankine Cycle: ORC) 발전시스템을 설계 및 제작하였다. 이 연구에서는 개조된 가스엔진의 폐열을 실험적으로 분석한 데이터를 바탕으로 구성한 ORC 시스템의 컴포넌트를 설계하고 제작하였다. ORC 시스템에는 2개의 판형 열교환기와 5kW급 팽창기, 다단 펌프가 사용되었으며, 전기 히터를 이용하여 ORC 시스템의 열역학적 성능을 분석하였다. 또한, 실제로 가스엔진과 연동하여 작동 특성을 파악하기 위한 실험을 수행하였다. ORC 시스템에 열량을 공급해주는 2대의 가스엔진을 사용하였다. 열원모사실험 결과, 열원온도 $110^{\circ}C$에서 축동력 5.22kW가 발생, 압력비 7.41, 열효율 9.09%가 계산되어졌으며, 엔진연동실험에서는 고온수 온도 $86^{\circ}C$에서 축동력 2kW가 발생, 이 때의 압력비는 3.75, 열효율 6.45%가 계산되었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.41-47
• /
• 2014

본 논문에서는 유기랭킨사이클과 LNG 사이클로 구성된 복합사이클의 열역학적 성능 해석을 수행한다. 이 복합사이클에서는 현열 형태의 저등급 폐열을 사용하며 LNG 냉열은 열싱크 뿐 아니라 동력 생산에도 사용된다. 시스템의 성능에 대한 터빈입구압력, 응축온도, 열원온도 등 주 파라미터들의 영향을 상세하게 분석한다. 시뮬레이션 결과는 이 복합시스템은 LNG 냉에너지를 사용하지 않은 일반의 ORC에 비해 현저하게 성능이 개선될 수 있음을 보여준다.

• 신재생에너지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.61-71
• /
• 2023

The necessity of energy utilization using livestock manure has been proposed with the decrease in domestic agricultural land. Livestock manure solid fuel has been investigated as a promising energy resource owing to its convenient storage and use in agricultural and livestock fields. Additional electricity production is possible through the integration of a biomass combustion boiler with the organic Rankine cycle (ORC). In this study, a mathematical system model of the cattle manure solid fuel boiler integrated with the ORC was developed to analyze the components' performance under variable operating conditions. A sensitivity analysis was conducted to confirm the electrical efficiency of the ORC turbine and the applicability of this system. The minimum required waste heat recovery rate was derived considering the system marginal price and levelized cost of electricity of the ORC. The simulation results showed that, in Korea, more than 77.98% of waste heat recovery and utilization in ORC turbines is required to achieve economic feasibility through ORC application.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권7호
• /
• pp.711-719
• /
• 2012

유기 랜킨 사이클(ORC)을 이용한 선박 주기관 폐열 회수 시스템의 열역학적 분석을 수행하고 적용 가능성 및 효과를 검토하였다. 이론 해석에서는 ORC 와 ORC 에 열을 전달하기 위한 열전달 루프, 냉각수 공급 펌프를 모두 고려하여 전체 효율을 예측하였다. ORC 사이클의 성능은 증발기와 응축기의 특성과 열전달 루프의 온도 조건을 달리하여 평가되었으며 그 특성을 사이클 효율과 시스템 효율 관점에서 비교하였다. 수에즈막스 유조선에 대하여 ORC 사이클은 $250^{\circ}C$ 이하의 폐열 조건에 대하여 약 10%정도의 열효율을 보였다. ORC 이용하여 엔진 폐열로부터 주기관 출력의 3~4%에 해당하는 전력을 생산할 수 있으며 수에즈막스 유조선에 적용 시, 정상 운항시 필요한 전력의 59~69%를 ORC 생산 전력으로 대체하여 운항 중 연료 소모량을 절감시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.349-355
• /
• 2012

본 논문에서는 선박에서 배출되는 $CO_2$ 배출을 최소화하기 위한 노력의 일환으로 선박에서 배출되는 열에너지를 회수하고 재활용하여 극대화 시킬 수 있는 방안들을 조사하고 버려지는 열에너지를 이용하여 ORC(Organic Rankine Cycle) 발전장치를 구동함으로써 선박의 에너지 효율을 높이고 온실가스 배출을 최소화할 수 있는 방안들을 연구하였다. 선박에서 배출되는 배기가스의 폐열을 열원으로 하는 유기냉매 랭킨사이클을 구성하는 방안과 열에너지 비중은 높지만 상대적으로 낮은 온도인 해수냉각 시스템으로 배출되는 열에너지를 재활용하여 터빈 발전기를 구동하는 ORC 발전시스템을 설계하고 시뮬레이션 하였다. 시스템 해석 결과 배기가스에서는 1,000kW급, 해수 냉각 시스템에서는 650kW급 발전 출력을 얻을 수 있었고, 다양한 친환경 유기냉매를 이용하여 온도와 유량 조건에 따른 열 해석을 실시하여 시스템의 효율과 출력을 비교하였다.

• 설비공학논문집
• /
• 제17권6호
• /
• pp.536-543
• /
• 2005

This study analyzes the design performance of a combined system of a recuperated cycle micro gas turbine (MGT) and a bottoming organic Rankine cycle (ORC) adopting refrigerant (R123) as a working fluid. In contrast to the steam bottoming Rankine cycle, the ORC optimizes the combined system efficiency at a higher evaporating pressure. The ORC recovers much greater MGT exhaust heat than the steam Rankine cycle (much lower stack temperature), resulting in a greater bottoming cycle power and thus a higher combined system efficiency. The optimum MGT pressure ratio of the combined system is very close to the optimum pressure ratio of the MGT itself. The ORC's power amounts to about $25\%$ of MGT power. For the MGT turbine inlet temperature of $950^{\circ}C$ or higher, the combined system efficiency, based on shaft power, can be higher than $45\%$.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.17-23
• /
• 2016

A test unit for Organic Rankine Cycle (ORC) power generation system was developed and experimentally reviewed the performance of the ORC system. Two different organic fluids (R-245fa & Novec 649) were tested as working fluids for the system. System behavior was measured and analyzed along with the variables, such as temperature, pressure, rpm and shaft power. It is one of the findings that Novec 649 fluid is to be less pressurized than R-245fa in order to up to the heat source (boiler) capacity, that limits the experiment as high as 2 kW in shaft power.