• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.305-312
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• 2011

The use of a separator to control stack temperature in a molten carbonate fuel cell was studied by numerical simulation using a computational fluid dynamics code. The stack model assumed steady-state and constant-load operation of a co-flow stack with an external reformer at atmospheric pressure. Representing a conventional cell type, separators with two flow paths, one each for the anode and cathode gas, were simulated under conditions in which the cathode gas was composed of either air and carbon dioxide (case I) or oxygen and carbon dioxide (case II). The results showed that the average cell potential in case II was higher than that in case I due to the higher partial pressures of oxygen and carbon dioxide in the cathode gas. This result indicates that the amount of heat released during the electrochemical reactions was less for case II than for case I under the same load. However, simulated results showed that the maximum stack temperature in case I was lower than that in case II due to a reduction in the total flow rate of the cathode gas. To control the stack temperature and retain a high cell potential, we proposed the use of a separator with three flow paths (case III); two flow paths for the electrodes and a path in the center of the separator for the flow of nitrogen for cooling. The simulated results for case III showed that the average cell potential was similar to that in case II, indicating that the amount of heat released in the stack was similar to that in case II, and that the maximum stack temperature was the lowest of the three cases due to the nitrogen gas flow in the center of the separator. In summary, the simulated results showed that the use of a separator with three flow paths enabled temperature control in a co-flow stack with an external reformer at atmospheric pressure.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권12호
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• pp.1129-1135
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• 2013

본 연구에서는 저발열량 천연가스가 현재 상용되고 있는 대형 천연가스 엔진에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 3종류의 연료를 적용하였다. 전부하 운전조건과 WHSC 및 WHTC 모드 테스트를 수행하여 엔진성능 및 배기특성을 분석하였다. 실험결과 전부하 실험에서 토크성능이 $9,800kcal/Nm^3$의 발열량을 갖는 저발열량 가스의 경우 현행 천연가스($10,400kcal/Nm^3$)를 사용한 결과에 비해 4.4% 감소하였다. 저발열량 연료를 사용하였을 때 일산화탄소, 이산화탄소 및 질소산화물의 배출량은 감소하였지만, 탄화수소의 배출량은 증가하였다. WHSC 및 WHTC 실험결과 저발열량 연료에서 열효율이 증가하였으며 배기특성은 전부하 실험결과와 유사한 경향을 보였다. 저발열량 천연가스를 사용할 경우 제원상의 출력을 만족하기 어렵고, 탄화수소의 배출이 증가하는 문제점을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권1호
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• pp.54-60
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• 1999

축산폐수의 효율적 처리와 최적 메탄발생을 위하여 AF 그리고 이단의 ASBF-PR과 ASBF-SP 실험실적 생물반응기를 구성하고 $35^{\circ}C$ 항온조에서 수리학적체류시간 $1{\sim}2$일 그리고 유기물부하 $1.1{\sim}63kg-COD/m^3{\cdot}d$까지 연속 운전하여 처리효율을 비교, 분석하였다. 하수종말처리장의 혐기성 소화조 잉여 슬러지에 의한 혐기성 생물반응기의 식종은 효과적이었으며, 적응 기간은 약 40일 정도가 소요되었다. 생물반응기는 COD 제거율 $66.4{\sim}84.9$% 그리고 바이오 가스 발생량은 제거된 COD 기준 $0.333{\sim}0.796m^3/kg-COD{\cdot}d$. 으로 축산폐수의 처리에 효율적이었으며 유입 COD의 증가와 수리학적체류시간의 감소에 의한 유기물부하 증가의 경우 COD 제거율은 감소하고 바이오가스 발생량은 증가하였다. 높은 유기물부하에서 AF와 ASBF-PR의 처리효율은 비슷하였으며 ASBF-SP보다 우수하였다. 생물반응기에 충진된 미디어의 공극율과 공극의 크기가 비표면적에 비교하여 유기물질 제거능력 향상에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 유입수 TKN 농도가 $1,540{\sim}1,870mg/L$ 범위에서 메탄발효 미생물의 활동은 저해영향을 받아 생물반응기의 처리효율과 바이오가스 발생량은 각각 50% 이하로 감소되는 것으로 나타났으므로 혐기성 소화가 축산폐수의 처리에 주 공정으로 응용된다면 전처리에 의한 TKN의 제거는 필수적이다.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권2호
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• pp.105-115
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• 2020

This paper presents a numerical study on the rotordynamic analysis of a dual-spool turbofan engine in the context of blade defect events. The blades of an axial-type aeroengine are typically well aligned during the compressor and turbine stages. However, they are sometimes exposed to damage, partially or entirely, for several operational reasons, such as cracks due to foreign objects, burns from the combustion gas, and corrosion due to oxygen in the air. Herein, we designed a dual-spool rotor using the commercial 3D modeling software CATIA to simulate blade defects in the turbofan engine. We utilized the rotordynamic parameters to create two finite element Euler-Bernoulli beam models connected by means of an inter-rotor bearing. We then applied the unbalanced forces induced by the mass eccentricities of the blades to the following selected scenarios: 1) fully balanced, 2) crack in the low-pressure compressor (LPC) and high pressure compressor (HPC), 3) burn on the high-pressure turbine (HPT) and low pressure compressor, 4) corrosion of the LPC, and 5) corrosion of the HPC. Additionally, we obtained the transient and steady-state responses of the overall rotor nodes using the Runge-Kutta numerical integration method, and employed model reduction techniques such as component mode synthesis to enhance the computational efficiency of the process. The simulation results indicate that the high-vibration status of the rotor commences beyond 10,000 rpm, which is identified as the first critical speed of the lower speed rotor. Moreover, we monitored the unbalanced stages near the inter-rotor bearing, which prominently influences the overall rotordynamic status, and the corrosion of the HPC to prevent further instability. The high-speed range operation (>13,000 rpm) coupled with HPC/HPT blade defects possibly presents a rotor-case contact problem that can lead to catastrophic failure.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.79-84
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• 2018

본 논문은 16-QAM nonconstant modulus 특성을 갖는 신호 전송시 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 줄일 수 있는 적응 등화 알고리즘인 SE-MMA (Signed Error - Multiple Modulus Algorithm) 성능의 개선에 관한 것이다. 기존 MMA에서는 송신 신호의 2차 통계치인 modulus를 고정적으로 사용하며 이의 연산량의 간소화를 위하여 SE-MMA가 등장하였다. SE-MMA는 수렴 속도에서는 MMA보다 빨라지만 연산량의 간소화로 인하여 정상 상태에서 등화 성능이 열화되는 문제점이 있으므로, 논문에서는 SE-MMA의 특징을 살리면서 adaptive varying modulus에 의한 오차 신호를 이용하여 적응 등화 필터 계수를 얻음으로서 개선된 등화 성능을 얻을 수 있는 새로운 알고리즘인 AV-SE-MMA를 제안하며 이의 성능을 시뮬레이션으로 확인하였다. 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, MD 및 잡음에 대한 robustness를 확인하기 위하여 SER를 사용하였다. 성능의 비교 결과 출력 신호 성상도, 잔류 isi 및 MD에서는 제안 방식인 AV-SE-MMA가 SE-MMA보다 우월하였지만 잡음에 대한 robustness를 나타내는 SER 성능에서는 동등함을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권1호
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• pp.127-135
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• 2013

본 연구에서는 개선된 바이오필터설계를 가지는 새로운 바이오필터의 압력강하 및 미생물 population 분포 등을 관찰하고, 같은 유효부피를 갖고 unidirectional flow (UF)를 갖는 전통적 바이오필터의 경우와 비교하였다. 개선된 바이오필터는 운전 초기 또는 정상상태의 장기운전에서 전통적 바이오필터 압력강하의 약 40~80% 이상을 감소시켰다. 미생물 population 분포는 바이오필터 담체인 폐타이어담체와 입상 활성탄의 두 경우 모두 바이오필터 top 단에서 가장 낮았고 바이오필터 밑으로 내려갈수록 미생물 population이 커졌다. 한편 폐타이어담체는 입상활성탄 담체보다 월등히 큰 미생물 population을 나타내는 미생물 콜로니 개체수(CFU counts)를 보였다. 개선된 바이오필터에서 악취가스가 $bottom{\rightarrow}up$으로 공급되는 경우에 악취가스가 $top{\rightarrow}down$으로 공급되는 경우보다 미생물 population 성장이 더욱 컸으며, 입상활성탄 담체보다 폐타이어담체에서 이 현상이 더욱 두드러졌다. 전통적 바이오필터와 개선된 바이오필터시스템 각각의 미생물 population 분포도를 비교하였을 때에, 개선된 바이오필터의 미생물 population은 전통바이오필터보다 입상 활성탄 담체와 폐타이어담체의 경우에 각각 약 15배 및 2.5배 만큼 더 고르게 분포되었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-9
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• 1995

This study was carried to investigate the biodegradability of phenol in the wastewater with the two sludge blanket-packed bed reactor in series. Each reactor had a dimension of 0.09 m i.d. and 1.5 m height and consisted of two regions. The lower region was a sludge blanket of 0.5 m height and the upper region was a packed-bed of 1 m height. The packed bed region was charged with ceramic raschig rings of 10 mm i.d., 15 mm o.d. and 20 mm length. The reactors were operated at 35$\circ$C and the hydraulic retention time(HRT) was maintained 24 hours. The synthetic wastewater composed of glucose and phenol as major components was fed into the reactor in a continuous mode with incereasing phenol concentration. In addition, the nutrient trace metals($Na^+, Mg^{2+}, Ca^{2+}, PO_4^{3-}, NH_4^+, Co^{2+}, Fe^{2+}$ etc.) were added for growing anaerobes. The phenol concentration of the effluent, the overall gas production, the composition of product gas, the efficiency of COD reduction and the duration of acclimation period were measured to determine the performance of the anaerobic wastewater treatment system as the phenol concentration of the influent was increased from 600 to 2400 mg//l. Successfully stable biodegradation of phenol could be achieved with the anaerobic treatment system from 600 to 1, 800 mg/l of the influent phenol concentration. The upper level of influent phenol loading was high enough to meet most of the practical requirement. The duration of acclimation increased with the phenol loading. At steady state of the influent phenol concentration of 1800 mg/l, the treatment performance indicated the phenol reduction efficiency of 99%, the COD reduction efficiency of 99% and the gas production rate of 37 l/day. At the influent phenol concentration of 2400 mg/l, however, the operation of the treatment system was noted unstable. While the concentration of methane in biogas decreased with increasing the influent phenol loading, the carbon dioxide was increased. However, the concentration of hydrogen was varied negligibly. The concentration of methane was high enough to be used as a fuel. As a result, it is suggested that anaerobic phenol wastewater treament was economical in the sense of energy recovery and wastewater treatment.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.77-82
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• 2017

본 논문은 16-QAM과 같은 스펙트럼 효율적인 nonconstant modulus 신호 전송에서 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 보상하기 위한 SE-MMA (Signed Error-Multiple Modulus Algorithm) 블라인드 적응등화 알고리즘에서 오차 신호의 비선형성을 이용한 가변 적응 스텝 크기를 적용하여 등화 성능을 개선할 수 있는 VSS_SE-MMA (Varying Step Size_SE-MMA)에 관한 것이다. SE-MMA는 기존 MMA 적응 등화기의 탭 계수 갱신시 오차 신호의 극성만을 이용하므로서 연산량을 줄이기 위하여 등장하였으나 이로 인한 등화 성능이 열화되는 문제점이 있다. VSS_SE-MMA에서는 이와 같은 SE-MMA의 문제점을 개선하기 위해 오차 신호를 고려한 스텝의 크기를 변화시켜 적응 등화기의 탭 계수 갱신에 이용하므로서 이의 성능을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 이의 개선된 성능을 확인하기 위하여 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE, 채널의 신호대 잡음비에 따른 SER을 적용하였으며, 시뮬레이션 결과 VSS_SE-MMA 알고리즘이 SE-MMA보다 수렴 속도에서 거의 비슷하면서도 정상 상태에서 모든 성능 지수에서 개선됨을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제25권3호
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• pp.73-82
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• 2016

표시가스 소비량이 70 kW 이하인 가정용 가스보일러에 대하여 여러 가지 운전조건하의 에너지 소비효율 측정에 대해 고찰하였다. 실제 운전상태와 유사한 실험조건에서 행한 에너지 효율실험 결과를 국내의 효율등급표시 실험방법 결과와 비교 분석하였다. 실험에 사용된 가정용가스보일러는 일반보일러와 콘덴싱 보일러 각 1개씩이며, 각각의 보일러에 대하여 네 가지 조건으로 실험하였다. 실험종류를 구분하면 실험실 모드와 실제 가동모드로 나누고, 각각의 모드별로 최대가스소비량 상태와 소비자판매 상태로 나누어 적용하였다. 효율실험을 위해 사용하는 장비는 KS 표준과 유럽의 EN 규격 등 가스보일러 관련 규격에서 제시하는 실험장치의 기능을 다하면서, 여러 가지 측정 인자를 지속적으로 축적, 기록 및 저장할 수 있는 장치로 하였다. 측정 대상 인자들은 유량(가스, 물), 온도(실험실, 난방공급수, 난방환수, 배기가스), 압력(가스미터 내부, 가스보일러 입구, 대기압) 등이다. 위 네 가지 모드의 실험결과 에너지소비효율은 실험실 상태(보일러의 안정화 상태로 실험 시작)로 실험할 때가 실제 소비자가 사용하는 패턴으로 실험할 때 보다 일반보일러의 경우 약 10 %, 콘덴싱 보일러의 경우 약 20% 높은 소비효율로 측정되었다. 에너지소비효율등급을 부여하는 정부 고시의 효율실험방법도 본 연구에서 실시한 것과 같이 실제상황을 가정한 효율실험방법을 도입 운영할 필요가 있다.

• 청정기술
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• 제5권2호
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• pp.25-35
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• 1999

Si 미립자를 함유한 콜로이드용액의 중공사막에 의한 한외여과 투과유속 감소특성을 검토하였다. 중공사막의 시간변화에 따른 투과유속 감소현상은 막표면에 형성된 케익층의 증가 및 세공막힘에 기인하였다. 흐름형태를 달리했을 경우의 준 정상상태에서 dead-end flow의 투과유속은 cross flow의 약 60 % 이었다. Cross flow에서 운전압력이 증가함에 따라 $J/J_w$는 감소하였으며, $0.5kg_f/cm^2$일 때의 64.2 %에서 $2.0kg_f/cm^2$일 때 45.7%로 감소하였다. 공급유량이 3 L/min일 때 초기저항은 세공막힘이 지배적이며, 공급유량이 1 L/min에서 3 L/min로 증가함에 따라 $R_c$는 약 40 % 감소한 $1.79{\times}10^{12}{\sim}2.34{\times}10^{12}m^{-1}$ 이었으나 $R_p$는 크게 변하지 않은 $1.71{\times}10^{12}m^{-1}$이었다.