• 제목/요약/키워드: Surface fuel bed

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유리탄소의 동시증착에 의한 TRISO 피복입자의 ZrC 코팅층 미세구조와 화학양론비 제어 (Microstructure of ZrC Coatings of TRISO Coated Particles by Codeposition of Free Carbon and Control of Stoichiometry)

  • 고명진;김대종;박지연;조문성;김원주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.446-450
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    • 2013
  • TRISO coated particles with a ZrC barrier layer were fabricated by a fluidized-bed chemical vapor deposition (FBCVD) method for a use in a very high temperature gas-cooled reactor (VHTR). The ZrC layer was deposited by the reaction between $ZrCl_4$ and $CH_4$ gases at $1500^{\circ}C$ in an $Ar+H_2$ mixture gas. The amount of free carbon codeposited with in ZrC was changed by controlling the dilution gas ratio. Near-stoichiometric ZrC phase was also deposited when an impeller was employed to a $ZrCl_4$ vaporizer which effectively inhibited the agglomeration of $ZrCl_4$ powders during the deposition process. A near-stoichiometric ZrC coating layer had smooth surface while ZrC containing the free carbon had rough surface with tumulose structure. Surface roughness of ZrC increased further as the amount of free carbon increased.

통합 수증기 개질 시스템의 작동 조건에 대한 수치적 연구 (Parametric Study of an Integrated Steam Methane Reformer with Top-Fired Combustor)

  • 노정훈;정혜미;김동희;엄석기
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.156.1-156.1
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    • 2011
  • It is of great importance to predict operating parameter characteristics of an integrated fuel processor by the increased life-time and system performance. In this study, computational analysis is performed to gain fundamental insights on transport phenomena and chemical reactions in reformer which consists of preheating, steam reforming, and water gas shift reaction beds. Also, a top-fired burner locates inside of the reforming system. The combustor is providing thermal energy necessary for the steam reforming bed which is a endothermic catalytic reactor. Two-dimensional numerical model of the integrated fuel processing system is introduced for the analysis of heat and mass transport phenomena as well as surface kinetics and catalytic process. A kinetic model was developed and then computational results were compared with the experimental data available in the literature. Subsequently, parameter study using the validated steam methane reforming model was conducted by considering operating parameters, i.e. steam to carbon ratio and temperature.

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낙엽층의 화염높이 산정에 관한 연구 (Study on the flame height definition in Forest)

  • 김동현;전중효의;이명보;김광일
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2009년도 춘계학술논문발표회 논문집
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    • pp.365-371
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    • 2009
  • 산불에 있어 화염높이 산정은 복사열전달에 의한 수평 또는 수직적 화염확산을 예측하는데 있어 매우 중요한 부분이다. 화염특성 중 화염높이는 빛을 수반하는 화염(the luminous flame)의 평균높이로 확인할 수 있다. 본 연구에서는 외부 풍속과 경사 등으로 인한 화염 높이가 변화될 수 있는 조건을 제외한 산림 내 지표연소물질인 낙엽층(fuel bed)에 대한 화염높이 관측실험과 Cone calorimeter(ASTM-1354)을 이용하여Heat Release Rate 측정하였고 surface fuel에 대한 화염높이 산출식 $H_f=0.027{\dot{Q}}^{2/3}$을 도출하였다. 실험값과 개발 산정식, 기존 Heskestad(1998) 식과의 적용값 비교 결과, 소나무 낙엽의 경우, 실험값과 개발 산정식 적용값의 표준오차는 0.08, 실험값과 기존 Heskestad(1998)의 표준오차는 0.23으로 개발 산정식의 정확성이 높은 것으로 나타났다. 따라서 앞으로 이 식을 이용하여 복사열전달에 의한 화염확산해석 및 화염의 높이에 따른 수관화 전이해석 등에 활용 가능할 것으로 사료된다.

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석탄순환형 연료전지 모사시스템용 석탄전환율 측정 및 분석법개발에 관한 연구 (Measurement and Analysis of Coal Conversion Efficiency for a Coal Recirculating Fuel Cell Simulator)

  • 이상초;김치환;황문경;김민성;김규보;전충환;송주헌
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.503-512
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    • 2012
  • There is a new power generation system such as direct coal fuel cell (DCFC) with a solid oxide electrolyte operated at relatively high temperature. In the system, it is of great importance to feed coal continuously into anodic electrode surface for its better contact, otherwise it would reduce electrochemical conversion of coal. For that purpose, it is required to improve the electrochemical conversion efficiency by using either rigorous mixing condition such as fluidized bed condition or just by recirculating coal particle itself successively into the reaction zone of the system. In this preliminary study, we followed the second approach to investigate how significantly particle recycle would affect the coal conversion efficiency. As a first phase, coal conversion was analyzed and evaluated from the thermochemical reaction of carbon with air under particle recirculating condition. The coal conversion efficiency was obtained from raw data measured by two different techniques. Effects of temperature and fuel properties on the coal conversion are specifically examined from the thermochemical reaction.

표면개질 활성탄을 이용한 고정층에서 우라늄 및 코발트 이온의 동적 흡착거동 모사 (Prediction of the Dynamic Adsorption Behaviors of the Uranium and Cobalt Ions in a Fixed Bed by Surface Modified Activated Carbon)

  • Geun-IL Park;Jung-Won Lee;Kee-Chan Song;In-Tae Kim;Kwang-Wook Kim;Myung-Seung Yang
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.81-92
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    • 2003
  • 폐기물 용액의 pH 변화에 따른 고정층에서 우라늄 및 코발트 이온의 흡착거동을 다성분 흡착시스템으로 가정하여 이론적으로 예측하였다. 즉 pH 변화에 따라 존재 분율이 달라지는 각 이온 성분들이 상호 경쟁적으로 흡착한다는 가정 하에서, 평형실험에서 얻어진 결과와 우라늄 및 코발트 이온의 용액특성 (Solution chemistry)을 상호 결합하여 각 이온 성분들의 Langmuir 평형상수 값을 Ideal Adsorbed Solution Theory를 도입하여 구하였으며, 이상의 결과를 이용하여 고정층 파과곡선을 이론적으로 계산한 결과 pH 변화에 따른 흡착거동을 비교적 잘 예측할 수 있었다 따라서 본 연구에서 시도한 방법은 이온 농도와 pH가 높은 경우를 제외하고 pH 변화에 따라 용액 내에 이온의 형태가 다양하게 존재하는 흡착 시스템을 이론적으로 예측하는 데 비교적 유용하게 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

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Pool 화염에서 CFRP 용기 표면 온도 측정 (Test Results of CFRP cylinder surface temperature on pool flame)

  • 이재훈;김영섭;김효
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.223.1-223.1
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    • 2010
  • CFRP는 우수한 기계적 강도와 경량 특성으로 인하여 NGV/FCV용 가스를 저장하기 위한 재료로서 널리 이용되고 있다. 탄소 섬유와 에폭시로 이루어진 CFRP는 화염 노출 시 매트릭스의 열적 분해 반응에 의해 급격한 물성 변화를 일으킨다. CFRP 메트릭스가 100kW/$m^2$ 이하의 열플럭스에 노출되는 경우 표면온도 변화에 따른 용기 내부로의 열확산 메카니즘을 규명하기 위해서는 시간에 따른 경계조건의 변화를 명확히 할 필요가 있다. 본 연구에서는 Fuel bed type 가열장치의 열플럭스를 계산하였으며 계산된 열플럭스에 노출되는 CFRP 용기 표면의 온도 변화 측정 실험을 수행하였다. 또한 측정 결과를 보고된 문헌의 결과와 비교하였다.

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ZrO2-SiO2 복합산화물에 담지된 백금 촉매의 요오드화수소 분해 특성 연구 (A Study on Characteristics of HI Decomposition Using Pt Catalysts on ZrO2-SiO2 Mixed Oxide)

  • 고윤기;박은정;배기광;박주식;강경수;조원철;정성욱;김창희;김영호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.359-366
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    • 2013
  • This work is investigated for the catalytic decomposition of hydrogen iodide (HI). Platinum was used as active material by loading on $ZrO_2-SiO_2$ mixed oxide in HI decomposition reaction. To obtain high and stable conversion of hydrogen iodide in severe condition, it was required to improve catalytic activity. For this reason, a method increasing dispersion of platinum was proposed in this study. In order to get high dispersion of platinum, zirconia was incorporated in silica by sol-gel synthesis. Incorporating zirconia influence increasing platinum dispersion and BET surface area as well as decreasing deactivation of catalysts. It should be able to stably product hydrogen for a long time because of inhibitive deactivation. HI decomposition reaction was carried out under the condition of $450^{\circ}C$ and 1 atm in a fixed bed reactor. Catalysts analysis methods such as $N_2$ adsorption/desorption analysis, X-ray diffraction, X-ray fluorescence, ICP-AES and CO gas chemisorption were used to measurement of their physico-chemical properties.

산 처리 및 LiOH 첨착 활성탄에서 이산화탄소의 흡착 특성에 대한 연구 (Study of CO2 Adsorption Characteristics on Acid Treated and LiOH Impregnated Activated Carbons)

  • 한재욱;김대중;강민;김진원;김지만;이재의
    • 공업화학
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    • 제16권3호
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    • pp.312-316
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    • 2005
  • 본 연구에서는 원시 활성탄에 질산을 이용한 산 처리 또는 LiOH를 첨착한 후, 이에 대한 이산화탄소의 흡착 특성을 수분의 공존 유, 무 상태에서 고정층 파과 실험을 통해 평가하였다. 질산 처리 및 LiOH 첨착에 따른 활성탄의 표면 성상 및 물리, 화학적 특성은 SEM, EDS, 질소 흡착, FTIR, XRD를 이용하여 고찰하였다. 질산 처리로 인해 원시 활성탄의 비표면적은 감소하였지만 활성탄 표면에서 산소 함량은 증가하였으며, 질산의 산화 반응으로 활성탄 표면에 탄소 및 산소 외에 질소를 포함한 새로운 관능기가 생성되었다. LiOH 첨착으로 인한 비표면적의 감소 폭은 질산 처리한 활성탄이 원시 활성탄에 비해 작게 나타났다. LiOH를 2 wt% 이상으로 첨착하면 상당 부분의 LiOH가 활성탄 세공 내부에 들어가지 못하고 외부 표면에 존재하였다. 고정층 파과 실험을 통해 질산 처리 및 LiOH 첨착량 증가에 따라 활성탄의 이산화탄소 흡착 성능은 향상되었다. 또한 공급가스 내에 수분이 공존함에 따라 이산화탄소 흡착량이 증가하였다. LiOH가 첨착된 활성탄에서 이산화탄소 흡착 후 LiOH는 화학반응에 의해 $Li_2CO_3$로 전환함을 확인하였다.

작업자 편의를 반영한 선체 청소로봇의 주행 제어시스템 개발 (Development of a drive control system of a hull cleaning robot reflecting operator's convenience)

  • 강훈;오진석
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권4호
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    • pp.391-398
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    • 2013
  • 선체 청소를 통해 선박에서 소비되는 연료량을 감소시킬 수 있으며 최근에는 이러한 작업을 산업용 로봇을 사용하여 수행한다. 선체를 청소하는 로봇에 있어서 안정적으로 선체에 부착되어 주행하는 것이 가장 중요하므로 본 연구에서는 안정적으로 선체 청소로봇을 구동할 수 있는 주행 제어시스템을 개발하였다. 이와 더불어 보다 편리하게 로봇을 운용할 수 있도록 주행 제어시스템에 작업자의 편의를 반영하여 주행 제어시스템을 구성하였다. 개발된 주행 제어시스템의 주행 제어성능과 편의성은 선체와 동일하게 제작된 구조물에서 실험을 통해 입증하였다.

뒷불 특성에 관한 실험방법 연구 (The Study on Experimental Method of Smoldering Ground Fire in Forest Fire)

  • 김동현;김장환;김응식
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.1-6
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    • 2010
  • 산불 형태 중에서 뒷불은 지표층 내부의 발화점 이상 온도가 분해층에서 부식층으로 전이되어 뒷불이 발생 할 수 있는 형태로 잠재적 위험성을 가지고 있다. 본 논문은 뒷불의 현장과 유사한 지표층 구조로 설정하여 실험을 통해 뒷불의 잠재적 위험성과 연소특성 규명을 목적으로 한다. 시료는 침엽수종 소나무 낙엽층과 활엽수종 굴참나무 낙엽층으로, 실제 산림내의 지표층 구조인 낙엽층, 분해층, 부식층로 구분하여 재현하였다. 8개의 열전대(K-type)를 층별 경계면과 그 사이에 배치하여 전이온도, 지속시간, 전파속도를 측정하였다. 결과적으로 F-H층으로 전이되는 경우와 전이가 일어나지 않은 경우는 L층과 F층 경계면의 발화조건이며, 유기물층의 뒷불 전이 임계습도는 35~44% 사이에 존재하며, 온도는 $350^{\circ}C$ 이상시 뒷불 전이가 일어날 확률이 아주 높다는 결론을 도출하였다. 본 연구에서는 다층구조의 뒷불 모델을 제시하였으며 이를 사용하여 훈소의 층간 전이현상, 함수율에 따른 발화여부, 전파속도 및 시간에 따른 경계면의 온도변화 등을 알 수 있었다. 또한 뒷불의 연소특성을 규명할 수 있는 실험방법을 확립하였다.