• 제목/요약/키워드: Vacuum exhaust

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국제핵융합실험로 삼중수소 연료주기 (Tritium Fuel Cycle of the International Thermonuclear Experimental Reactor)

  • 송규민;손순환;정흥석;윤세훈;정기정
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.595-603
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    • 2012
  • 국제핵융합실험로(ITER)가 2019년까지 7개국의 공동개발사업으로 건설될 예정이다. ITER의 핵융합연료주기는 핵융합진공용기, 삼중수소 플랜트, 연료공급부로 구성되어 있다. 이중에서 삼중수소 플랜트는 핵융합연료주기를 위한 중 수소와 삼중수소의 저장, 공급, 분리, 제거, 회수 등의 기능을 제공한다. 삼중수소 플랜트는 외부에서 중수소와 삼중수소를 공급받아 저장 공급하는 SDS, 토카막배출처리의 TEP, 수소동위원소 분리의 ISS, 삼중수소수 및 대기 처리의 WDS ADS, 정성 정량분석의 ANS 등으로 구성된다. 이 논문에서는 삼중수소 플랜트를 구성하는 주요 공정에 대한 기능 및 설계요건을 기술하였다. 한국은 SDS 개발에 참여하고 있으며 월성원전 삼중수소 제거설비(WTRF) 건설 및 운전경험을 통해 WDS 대한 기술을 일부 확보하였다. 향후 ISS 및 TEP에 대한 기술확보를 위한 여러 분야에서의 참여 확대를 기대하고 있다.

전기자동차 리튬이온 배터리 제조공정에서 Loading Level 산포최소화 코팅을 통한 전극 품질개선에 관한 연구 (Development of Slurry Flow Control and Slot Die Optimization Process for Manufacturing Improved Electrodes in Production of Lithium-ion Battery for Electric Vehicles)

  • 장찬희;이재천
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.14-20
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    • 2018
  • 전기자동차는 가솔린 자동차와는 달리 배출가스가 없어 친환경 차량을 대표하지만, 장착된 축전지에 충전된 전기로 구동되기 때문에, 1회 충전으로 갈 수 있는 거리가 전지의 에너지 밀도에 의해 좌우된다. 따라서 높은 에너지 밀도를 갖는 리튬이온 전지가 전기자동차용 전지로 유력한 후보이다. 리튬이온 전지의 효율을 지배하는 중요한 구성품은 전극이므로 전극 제조공정은 리튬이온 전지 전체 생산 공정에서 중요한 역할을 한다. 특히 전극의 제조 공정 중 코팅 공정은 성능에 큰 영향을 미치는 매우 중요한 공정이다. 본 논문에서는 전극 제조에서 코팅 공법의 효율성 및 생산성 증대를 위한 혁신적인 공정을 제안하고, 장비 설계 방법 및 개발 결과에 대하여 기술하였다. 구체적으로, 극판 핵심 코팅 품질 25% Upgrade 기술, 제품 고출력/고용량화 에 따른 조립 마진 감소 대응 가능 기술, 그리고 제품 용량 품질 및 조립 공정 수율 향상 기술들에 대한 설계 절차 및 개발방법을 제시하였다. 결과로 리튬이온 배터리의 셀의 제품 수명 개선 효과를 확보 하였다. 기존의 코팅 공정과 비교할 때 양극 용량 유지 위해 Target Loading Level 유지, 산포를 향상시켰다(${\pm}0.4{\rightarrow}{\pm}0.3mg/cm^2r$감소).

전기자동차용 리튬이온 전지의 제조공정을 위해 개선된 극판 건조 기술 (Improved Drying Process for Electrodes in Production of Lithium-Ion Batteries for Electric Vehicles)

  • 장찬희;이재천
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.37-45
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    • 2018
  • 전기자동차는 내연기관 자동차와는 달리 배출가스가 없어 친환경 차량을 대표하지만, 장착된 축전지에 충전된 전기로 구동되기 때문에, 1회 충전으로 갈 수 있는 거리가 전지의 에너지 밀도에 의해 좌우된다. 따라서 높은 에너지 밀도를 갖는 리튬이온 배터리가 전기구동자동차용 전지로 많이 사용하고 있다. 리튬이온 배터리의 효율을 지배하는 중요한 구성품은 전극이므로 전극 제조공정은 리튬이온 배터리 전체생산 공정에서 중요한 역할을 한다. 특히 전극의 제조 공정 중 건조공정은 성능에 큰 영향을 미치는 매우 중요한 공정이다. 본 논문에서는 전극제조에서 건조공법의 효율성 및 생산성 증대를 위한 혁신적인 공정을 제안하고, 장비 설계 방법 및 개발 결과에 대하여 기술하였다. 구체적으로, 극판 결착력 향상 기술, 대기압 과열증기 건조 기술, 그리고 건조로 폭 슬림화 기술들에 대한 설계 절차 및 개발방법을 제시하였다. 결과로 세계최초의 개방형/일체형 대기압 과열증기 Turbo Dryer 양산기술 확보를 통해 전기차 전지용 극판 고속건조기술을 확보 하였다. 기존의 건조공정과 비교할 때 건조로 길이 생산성을 향상시켰다 (건조 Lead Time 0.7분(分) ${\rightarrow}$ 0.5분(分)기준).

설비공학회 분야의 최근 연구 동향 : 2015년 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 2015)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제28권6호
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    • pp.256-268
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    • 2016
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2015. 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. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering were carried out in the areas of flow, heat and mass transfer, cooling and heating, and air-conditioning, the renewable energy system and the flow inside building rooms. Research issues dealing with air-conditioning machines and fire and exhausting smoke were reduced. CFD seems to be spreading to more research areas. (2) Research works on heat transfer area were carried out in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the economic analysis of GHG emission, micro channel heat exchanger, effect of rib angle on thermal performance, the airside performance of fin-and-tube heat exchangers, theoretical analysis of a rotary heat exchanger, heat exchanger in a cryogenic environment, the performance of a cross-flow-type, indirect evaporative cooler made of paper/plastic film. In the area of pool boiling and condensing, the bubble jet loop heat pipe was studied. In the area of industrial heat exchangers, researches were performed on fin-tube heat exchanger, KSTAR PFC and vacuum vessel at baking phase, the performance of small-sized dehumidification rotor, design of gas-injection port of an asymmetric scroll compressor, effect of slot discharge-angle change on exhaust efficiency of range hood system with air curtain. (3) In the field of refrigeration, various studies were carried in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, a cold-climate heat pump system, $CO_2$ cascade systems, ejector cycles and a PCM-based continuous heating system were investigated. In the alternative refrigeration/energy system category, a polymer adsorption heat pump, an alcohol absorption heat pump and a desiccant-based hybrid refrigeration system were investigated. In the system control category, turbo-refrigerator capacity controls and an absorption chiller fault diagnostics were investigated. (4) In building mechanical system research fields, eighteen studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, and renewable energies, piping in the buildings. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the user and location awareness technology applied dimming lighting control system, the lighting performance evaluation for light-shelves, the improvement evaluation of air quality through analysis of ventilation efficiency and the evaluation of airtightness of sliding and LS window systems. The subjects of building energy were worked on the energy saving estimation of existing buildings, the developing model to predict heating energy usage in domestic city area and the performance evaluation of cooling applied with economizer control. The studies were also performed related to the experimental measurement of weight variation and thermal conductivity in polyurethane foam, the development of flame spread prevention system for sandwich panels, the utilization of heat from waste-incineration facility in large-scale horticultural facilities.

축전지공장 근로자들의 혈중 연농도에 대한 코호트 관찰 (Cohort Observation of Blood Lead Concentration of Storage Battery Workers)

  • 김창윤;김정만;한구웅;박정한
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제23권3호
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    • pp.324-337
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    • 1990
  • 축전지 공장의 환경과 근로자들의 개인 위생의 개선 조치가 근로자의 혈중 연농도에 어떤 영향을 미치는지를 관찰하기 위하여 새로 설립된 축전지 공장의 생산직 근로자 116명을 대상으로 채용시 혈중 연농도를 측정하고 1987년 2월부터 약 3개월 간격으로 $12{\sim}18$개월간 추적 관찰하였다. 관찰기관 중 작업환경 및 근로자 개인위생의 개선조치를 시행하였고 1987년 8월부터 6개월 간격으로 3회 작업장내 공기중 연농도를 측정하였다. 또 사무직 근로자 40명을 대조군으로 선정하여 그들의 혈중 연농도의 변화를 관찰하였다. 작업환경 개선은 국소배기장치 설치와 바닥의 진공청소였고 개인위생 개선조치는 매일 작업복 세탁, 퇴근시 샤워, 식사 전 손씻기, 작업장내 흡연 및 음식섭취 금지, 그리고 마스크 착용이었다. 대조군 40명 중 6개월까지 혈중 연농도의 관찰이 가능했던 27명에서 채용시 혈중 연농도가 $21.97{\pm}3.36{\mu}g/dl$이고 6개월후 $22.75{\pm}3.38{\mu}g/dl$로서 유의한 증가는 없었다. 공장이 가동되기 전에 입사한 A군은 폭로 전 혈중 연농도가 $20.49{\pm}3.84{\mu}g/dl$였고 폭로시작 3개월 후에 $23.90{\pm}5.30{\mu}g/dl$로 유의한 증가를 보였으며(p<0.01), 6개월 후(개선조치 1개월후)에는 $28.84{\pm}5.76{\mu}g/dl$로 더욱 증가되었으나 그후 4회 측정치는 $26.83{\sim}28.28{\mu}g/dl$로 더 이상 증가하지 않았다. 공장이 가동된 후 개선조치가 시행되기 전에 입사한 B군의 경우 폭로전 혈중 연농도가 $16.58{\pm}4/53{\mu}g/dl$였고 3개월후(개선조치 1개월후)에 $28.82{\pm}5.66{\mu}g/dl$로 급격히 증가했으며(p<0.01), 그 후 4회 측정치도 $26.46{\sim}28.54{\mu}g/dl$로 더이상 증가하지 않았다. 개선조치가 시행된 후 입사한 C군에서는 채용시 혈중 연농도가 $19.45{\pm}3.34{\mu}g/dl$였고 3개월후의 혈중 연농도가 $22.70{\pm}4.55{\mu}g/dl$로 유의한 증가를 보였고(p<0.01), 6개월에 $23.68{\pm}4.18{\mu}g/dl$, 9개월에 $25.42{\pm}3.60{\mu}g/dl$로 서서히 증가하는 경향을 보였다. 1987년 8원부터 6개월 간격으로 3회 작업환경을 측정하고 작업장의 공기중 연농도에 따라 4개부서로 구분하여 그 성적을 보면 제I부서는 $0.365mg/m^3$였으나, 작업환경 개선조치 후 각각 $0.216mg/m^3,\;0.208mg/m^3$로 감소되었고, 제II부서는 $0.232mg/m^3$였는데 개선조치후 $0.148mg/m^3,\;0.120mg/m^3$였으며, 작업환경 개선 조치후 측정한 제III부서는 1988년 1월, 8월에 각각 $0.124mg/m^3,\;0.091mg/m^3$였고 제IV부서(이동부서)는 1988년 8월에 $0.110mg/m^3$로 III, IV부서가 I, II부서에 비해 낮았다. 각 부서별 비교에서 A군과 B군의 혈중 연농도는 공기중 연농도와 비례하지 않는 결과를 보여 작업환경이 제일 나쁜 제 I부서에서 오히려 혈중 연농도가 낮고 작업환경이 좋은 제III부서에서 더 급격히 혈중 연농도가 증가하였다. C군은 제 I부서의 혈중 연농도가 제일 높았고 이동부서인 제IV부서에서 제일 낮아 공기중 연농도와 혈중 연농도 사이에 일정한 관련성을 나타내지 않았다. 이상의 결과로 보아 연취급 근로자의 모니터링은 공기중 연농도보다 혈중 연농도의 측정이 타당하며 작업환경개선도 중요하지만 개인위생에 대한 개선조치가 오히려 더 효과적이라 생각된다.

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축전지 공장 근로자들의 혈중 Zinc Protoporphyrin에 대한 코호트 연구 (A cohort study on blood zinc protoporphyrin concentration of workers in storage battery factory)

  • 전만중;이중정;사공준;김창윤;김정만;정종학
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제31권1호
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    • pp.112-126
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    • 1998
  • 혈중 ZPP 농도를 생물학적 모니터링 표지자로 사용하여 새로 설립되는 축전지 제조 공장에서 작업환경과 개인위생에 대한 개선조치의 영향을 관찰하기 위하여 연취급 근로자 100명을 대상으로 입사한 시기를 기준으로 3개의 군으로 구분한 후 채용시 측정된 혈중 ZPP 농도와 약 3개월 간격으로 12-18개월간 측정되어 보관된 기록 중 혈중 ZPP 농도 자료를 분석하였다. 각 군은 개선조치 시행전인 1987년 8월의 작업장의 기중 연 농도를 기준으로 $0.30mg/m^3$ 이상인 단위 부서들을 제 I 부서로, $0.30mg/m^3$ 미만인 단위 부서들을 제 II 부서로, 비교적 기중 연 농도가 낮을 것으로 예측되어 1988년 1월부터 새로 기중 연 농도가 측정된 단위 부서들을 제 III부서로, 그리고 작업장소가 일정하지 않고 이동하면서 근무하는 단위 부서들을 제IV부서로 대분하였고, 1987년 8월부터 약 6개월 간격으로 측정된 작업장의 기중 연 농도를 분석하였다. 또한 대조군 31명중 6개월째까지 관찰되었던 22명도 채용시와 6개월 후에 측정된 혈중 ZPP 농도의 변화를 분석하였다. 작업환경 및 개인 위생에 관한 개선조치를 1987년 8월 중순부터 시행하였으며, 주 1회 보건관리자를 통한 보건교육과 건강상담이 실시되었다. 부서별 기중 연 농도는 1987년 8월부터 약 6개월 간격으로 3회 측정된 결과, 제 I 부서는 처음에는 $0.365mg/m^3$였으나 작업환경개선조치 후 $0.216mg/m^3$, 1년후에는 $0.208mg/m^3$로 감소되었고, 제 II 부서는 처음에 $0.232mg/m^3$였는데 개선조치 후 $0.148mg/m^3,\;0.120mg/m^3$가 되었으며, 제 III 부서는 1988년 1월의 측정치가 $0.124mg/m^3$였고, 8월에는 $0.081mg/m^3$였다. 제 IV 부서는 1988년 8월에 $0.110mg/m^3$였다. 대조군에서의 혈중 ZPP 농도는 31명중 6개월째까지 관찰되었던 22명에서 채용시와 6개월 후가 각각 $16.45{\pm}4.83{\mu}g/d\ell$$17.77{\pm}5.59{\mu}g/d\ell$로 유의한 차이가 없었다. 공장이 가동되기 전에 입사한 A군에 있어서는 채용시 혈중 ZPP농도가 $17.36{\pm}5.20{\mu}g/d\ell$였고, 3개월째에는 $23.00{\pm}13.06{\mu}g/d\ell$였으며, 개선 조치가 시행된 직후인 6개월째에는 $27.25{\pm}6.40{\mu}g/d\ell$로 유의하게 증가되었고(p<0.01), 최고치를 나타내었다. 9개월째에 측정된 농도는 $25.48{\pm}5.17{\mu}g/d\ell$로 6개월째의 검사 농도보다 유의하게 감소된 결과를 나타내었다(p<0.05). 12개월째부터 3회의 측정치는 유의한 증가나 감소가 없이 대체로 비슷한 농도의 양상을 보였다. 공장이 가동된 후 개선조치가 시행되기 전에 입사한 B군의 경우에 있어서는 채용시에 혈중 ZPP농도가 $14.34{\pm}6.10{\mu}g/d\ell$였고, 개선조치가 시행된 직후인 3개월째에는 $28.97{\pm}7.14{\mu}g/d\ell$로 급격히 증가되었으며 통계적으로 유의하였다(p<0.01). 6개월째부터 4회의 측정치는 유의한 증가나 감소가 없이 비슷한 농도의 양상을 보였다. 개선조치가 시행된 후 입사한 C군에서는 채용시 혈중 ZPP 농도가 $21.34{\pm}5.25{\mu}g/d\ell$였고, 입사한 후 3개월째에는 $23.37{\pm}3.86{\mu}g/d\ell$로 유의하게 증가되었으며(p<0.01), 6개월째에는 $23.93{\pm}3.64{\mu}g/d\ell$의 농도를 보였고, 9개월째에는 $25.50{\pm}3.01{\mu}g/d\ell$로 유의한 증가를 보였다(p<0.01). 계속하여 3개월 뒤 측정된 12개월째에는 그 농도를 계속 유지하였으며, 서서히 증가하는 경향을 보였다. 부서별 비교에서 근로자들의 혈중 ZPP 농도는 기중연 농도와는 비례하지 않았고, 기중 연 농도가 제일 높은 제 I 부서에서 오히려 더 완만한 증가를 보였으며, 기중 연 농도가 제일 낮은 제III부서에서 다른 부서보다 더 급격히 증가되는 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 기중 연 농도와 혈중 연 농도 및 혈중 ZPP농도에 대한 모든 정보를 근로자들에게 알려줌으로써 상대적으로 높은 기중 연 농도를 나타내는 부서에 근무하는 근로자들이 보호구 착용과 개인위생에 대한 개선조치에 더욱 철저히 참가하게 되었다고 생각되며, 개인위생 및 보건교육, 상담 등의 건강증진 프로그램이 초기부터 집중적으로 실시되었기 때문이라고 생각된다. 따라서 작업환경 개선에 대한 효과도 중요하나, 개인 위생 관리, 개인보호구착용 교육 및 보건 관리의 효과도 상당히 반영된 것으로 생각된다.

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