• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.52-58
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• 2023

지구 기상이변에 대해 탄소중립의 중요성이 대두됨에 따라 무탄소 연료인 수소의 에너지원으로서의 활용도 역시 증대되고 있다. 일반적으로 수소는 연료전지(FC, Fuel Cell)에 활용되고 있으나, 이는 연소를 기반으로 하는 내연기관(ICE, Internal Combustion Engine)에도 활용될 수 있다. 특히 연료전지만으로 수소 활용 및 인프라 확장이 어려운 때에 이미 생산 측면이나 공급 측면에서 인프라가 기 구축되어 있는 내연기관은 수소 에너지 저변 확대에 큰 도움을 줄 수 있다. 다만 수소를 연소기반으로 활용할 경우 고온에서 공기 중 질소가 산소와 반응하여 유해배기물질인 질소산화물(NOx, Nitrogen Oxides)이 생성될 수 있는 단점은 존재한다. 특히 냉간 (Cold Start) 운전 영역시 포함될 EURO-7 배기규제의 경우 워밍업(Warm-up) 과정에서 발생하는 배기배출물의 저감을 위한 노력도 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2 L급 수소 직접분사방식 전기점화 (SI, Spark Ignition) 엔진을 활용하여 냉각수를 상온에서 88 ℃로 워밍업하는 과정에서 질소산화물 및 연료소모율의 변화 특성을 살펴보았다. 특히 수소는 기존의 가솔린, 천연가스, 액화석유가스(LPG, Liquified Petroleum Gas)와 달리 가연범위(Flammable range)가 넓기 때문에 공기과잉률(Excessive air ratio)을 희박하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 워밍업하는 과정에 있어서 공기과잉률을 1.6/1.8/2.0으로 변화하여 그 결과를 분석하였다. 본 실험의 결과는 워밍업 시 공기과잉률이 희박해질수록 시간당 질소산화물의 배출이 적고, 열효율도 상대적으로 높으나 최종 온도까지 도달 시간이 길어짐에 따라 누적 배출량 및 연료소모율은 악화될 수도 있음을 시사한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제2권2호
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• pp.32-34
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• 1974

본 논문은 1968년 과학기술처 Trust Fund에 의하여 실시된 연구로서 전남 지방에 있어서 최적합한 양송이 재배사를 구명하기 위하여 이미 구미에서 연구된 결과를 토대로 하여 우리나라의 기후적 조건과 경제적 조건을 고찰한 자연공기 순환법을 적용, 양송이 재배에 최적한 환경 조건과 이의 조절법을 구명코저 시상식재배사와 지하실에 구축한 태양열을 이용하는 태양열식 재배사를 본실험용으로 구축하고 전자에 대하여서는 외가의 온도의 영향을 받지 아니하는 측벽구조와 천정의 구조, 환기구의 위치 및 그 환기량등에 관하여 검토하였으며 후자에 관하여는 태양열 이용 효과에 대하여 검토하였다. 또한 동기에 있어서의 계속적 재배를 가능케 하기 위하여 양송이 재배사의 보온에 적합한 가열 장치에 대하여서도 검토하였다. 1. 실험용 지상식 양송이 재배사의 효과에 관하여는 이미 실험결과 및 그 분석에서 지적된 바 있거니와 그 측벽 및 천정의 구조는 재배사를 외계의 기상조건에서 격리하는데 충부한 효과가 있는 것으로 고려된다. 2. 반지하실에 구축한 실험용 태양식 양송이 재배사의 효과에 관하여는 실험결과 및 그 분석에 지적한 바와 같거니와 태양열을 이용하는데 있어 충분한 효과가 있는 것으로 고려된다. 그러나 이것을 농가에 적용하기 위하여는 다음과 같은 제점이 개선되어야 할 것으로 고려된다. 즉 (1) 태양식의 지붕과 천정은 실험용 지상식재배사의 그것과 동일히 하고, (2) 태양열 수열 장치는 적당히 제고되어야 할 것으로 고려된다. 3. 본 실험 연구에서 실시한 각조의 환기법중 GE-CV 및 VS-CV 환기법이 가장 효과적인 것으로 본다. 4. 측벽수치 및 지중 환기장치는 이미 지적한 바와 같이 농가용 양송이재배사의 자연환기법으로 실용적 가치가 충분하다. 그것은 이들 환기장치는 그 환기로를 통하여 사내에 유입되는 외기의 온도를 인공적으로 가열이나 또는 냉각하지 않고 사내 온도에 접근하지 않도록 조절하는 효과가 있기 때문이다. 지금 외온을 $X^{\circ}C$로 할때 각종 환기로에 의하여 흡수되는 온도 $Y^{\circ}C$를 X의 함수로 하는 실험식은 다음과 같이 회귀직선으로 표시된다. GP$\cdots$Y=0.9X-12.8 GE$\cdots$Y=0.96X-15.11 VS$\cdots$Y=0.94X-17.57 5. 재배사내에 유입되는 공기 및 사외로 배출되는 공기에 관한 실험식은 다음과 같이 회귀직선 및 지수곡선으로 표시된다. 5.1 배출속도 Ycm/sec.를 유입속도 Xcm/sec.의 함수로 하는 회귀직선식 GE-CV(50%)법$\cdots$Y=1.0X-1.65 GE-CV(100%)법$\cdots$Y=0.42X+2.03 VS-CV(100%)법$\cdots$Y=0.85X+0.96 5.2 배출량 $Ym^3$/hr.를 유출량${\times}m^3$/hr.의 함수로 하는 회귀직선식 GE-CV(50%)법$\cdots$Y=2.59X-10.88 GE-CV(100%)법$\cdots$Y=2.16X+26.53 5.3 상면 공기이동 속도 Ym/sec.를 배출공기 속도${\times}m$/sec.의 함수로 하는 회귀직선식 GE-CV(50%)법$\cdots$Y=0.5X+0.84 5.4 $CO_2$ 축적량 Y(%)를 상면공기이동속도 cm/sec.의 함수로 하는 회귀직선식 GE-CV(50%)$\cdots$Y=114.53-6.42X 5.5 $CO_2$ 축적량Y(%)를 배출공기량 $m^3$/hr.의 함수로 하는 지수곡선식 GE-CV(50%)$\cdots$Y=$127.18{\times}1.0093^{-x}$ 5.6 Natural ventilation system에 있어서 양송이 생육에 적합한 환경적조건을 마련하기 위한 환기구의 단면적은 재배사 전용적에 대하여 다음과 같은 비율로할 수 있다. GE(지중유입 환기구 단면적)$\cdots$0.3-0.5%(요조절) CV(천정배출 환기구 단면적)$\cdots$0.8-1.0% (요조절) 6. 본 연구에서 실험한 각종의 가열장치중 무압증기수 보이라도 사요할 수 있는 온수 보이라가 농가용 양송이재배사 가열장치로서, 그 효과면에 있어서나 또는 그 가격면에 있어서 최적합다하는 것이 확인되고 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제9권1호
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• pp.1-44
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• 1969

이상(以上)과 같이 조사(調査) 또는 실험(實驗)한 결과중(結果中) 그 중요(重要)한 것을 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 실험용(實驗用) 지상식(地上式) 양송이 재배사(栽培舍)의 효과(効果)에 관(關)하여는 이미 실험결과(實驗結果)및 그 분석(分析)에서 지적(指摘)된 바 있거니와 그 측벽(側壁)및 천정(天井)의 구조(構造)는 재배사(栽培舍)를 외계(外界)의 기상조건(氣象條件)에서 격리(隔離)하는데 충분(充分)한 효과(効果)가 있는 것으로 고려(考慮)된다. 2. 반지하실(半地下室)에 구축(構築)한 실험용(實驗用) 태양식(太陽式) 양송이 재배사(栽培舍)의 효과(効果)에 관(關)하여는 실험결과(實驗結果)및 그 분석(分析)에서 지적(指摘)한 바와 같거니와 태양열(太陽熱)을 이용(利用)하는데 있어 충분(充分)한 효과(効果)가 있는 것으로 고려(考慮)된다. 그러나 이것을 농가(農家)에 적용(適用)하기 위(爲)하여는 다음과 같은 제점(諸點)이 개선(改善)되어야 할 것으로 고려(考慮)된다. 즉 (1) 태양식(太陽式)의 지붕과 천정(天井)은 실험용(實驗用) 지상식(地上式) 재배사(栽培舍)의 그것과 동일(同一)히 하고 (2) 태양열(太陽熱) 수열장치(受熱裝置)는 적당(適當)히 재고(再考)되어야 할 것으로 고려(考慮)된다. 태양열(太陽熱) 수열장치(受熱裝置)는 그림 40과 같이 하면 유효(有效)할 것으로 구상(構想)된다. 3. 본실험연구(本實驗硏究)에서 실시(實施)한 각종(各種)의 환기법중(換氣法中) G.E.-C.V. 및 V.S.-C.V. 환기법(換氣法)이 가장 효과적(效果的)인 것으로 본다. 4. 측벽수직(側壁垂直)및 지중(地中) 환기장치(換氣裝置)는 이미 지적(指摘)된 바와 같이 농가(農家) 양송이 재배사(栽培舍)의 자연환기법(自然換氣法)으로 실용적(實用的) 가치(價値)가 충분(充分)하다. 그것은 이들 환기장치(換氣裝置)는 그 환기로(換氣路)를 통(通)하여 사내(舍內)에 유입(流入)되는 외기(外氣)의 온도(溫度)를 인공적(人工的)으로 가열(加熱)이나 또는 냉각(冷却)하지 않고 사내온도(舍內溫度)에 접근(接近)하도록 조절(調節)하는 효과(効果)가 있기 때문이다. 지금 외온(外溫)을 $X^{\circ}C$로 할 때 각종(各種) 환기로(換氣路)에 의(依)하여 흡수(吸收)되는 온도(溫度) $Y^{\circ}C$을 X의 흉수(凶數)로 하는 실험식(實驗式)은 다음과 같이 회귀직선(回歸直線)으로 표시(表示)된다. $$G.P.{\cdots}Y=0.9x-12.8$$ $$G.E.{\cdots}Y=0.96x-15.11$$ $$V.S.{\cdots}Y=0.94x-17.57$$ 5. 재배사내(栽培舍內)에 유입(流入)되는 공기(空氣)및 사외(舍外)로 배출(排出)되는 공기(空氣)에 관(關)한 실험식(實驗式)은 각각(各各) 다음과 같이 회귀직선(回歸直線)및 지수곡선(指數曲線)으로 표시(表示)된다. (1) 배출속도(排出速度) Ycm/Sec를 유입속도(流入速度)${\times}$cm/Sec의 흉수(凶數)로 하는 회귀직선식(回歸直線式) G.E.-C.V.(50%)법(法) $${\cdots}Y=1.01x-1.65$$ G.E.-C.V.(100%)법(法)$${\cdots}Y=0.42x+2.03$$ V.S.-C.V.(100%)법(法)Y=0.85x+0.96 (2) 배출량(排出量) Y $m^3/hr$ 유출량(流出量) ${\times}m^3/hr$의 함수(凾數)로 하는 회귀직선식(回歸直線式) G.E.-C.V.(50%)법(法)$${\cdots}Y=2.59x-10.88$$ G.E.-C.V.(10%)법(法)Y=2.16x+26.53 (3) 상면(床面) 공기이동(空氣移動) 속기(速氣) Y m/Sec를 배출공기(排出空氣) 속도(速度)${\times}$m/Sec의 함수(凾數)로 하는 회귀직선식(回歸直線式) G.E.-C.V.(50%)법(法)$${\cdots}Y=0.54x+0.84$$ (4) $Co_2$ 축적량(蓄積量)Y(%)를 상면(床面) 공기이동(空氣移動) 속도(速度)${\times}$cm/Sec의 함수(凾數)로 하는 회귀직선식(回歸直線式) G.E.-C.V(50%)법(法)$${\cdots}Y=114.53-6.42x$$ (5) $Co_2$ 축적량(蓄積量)Y(%)를 배출(排出) 공기량(空氣量) $m^3/hr$ 함수(凾數)로 하는 지수곡선식(指數曲線式) G.E.-C.V.(50%)법(法) -$$y=127.18{\times}1.0093^{-X}$$ (6) natural vontilation system에 있어서 양송이 생육(生育)에 적합(適合)한 환경적조건(環境的條件)을 마련하기 위(爲)한 환기구(換氣口)의 단면적(斷面績)은 재배사(栽培舍) 전용적(全容積)에 대(對)하여 다음과 같은 비율(比率)로 할 수 있다. G.E. (지중유입환기구단면적(地中流入換氣口斷面績) $${\cdots}0.3-0.5%$$(요조절(要調節)) C.V. (천정배출환기구단면적(天井排出換氣口斷面績) $${\cdots}0.8-1.0%$$(요조절(要調節)) (7) 본연구(本硏究)에서 실험(實驗)한 각종(各種)의 가열장치중(加熱裝置中) 무압(無壓) 증기수(蒸氣水) 보이라로 사용(使用)할 수 있는 온수(溫水) 보이라가 농가용(農家用) 양송이 재배사(栽培舍) 가열장치(加熱裝置)로서, 그 효과면(効果面)에 있어서나 또는 그가격면(價格面)에 있어서 최적합(最適合)하다는 것이 확인(確認)되고 있다.