• Coupled systems mechanics
• /
• 제3권1호
• /
• pp.73-88
• /
• 2014

The paper deals with a model founded on the physical processes in concrete subject to high temperatures. The model is developed in the framework of continuum damage mechanics and the theory of porous media and is demonstrated on selected structures. The model comprises balance equations for heat transfer, mass transfer of water and vapour, for linear momentum and for reaction. The balance equations are completed by constitutive equations considering the special behaviour of concrete at high temperatures. Furthermore, the limitation and decline of admissible stresses is achieved by using a composed, temperature depending crack surface with a formulation for the damage evolution. Finally, the complete coupled model is applied to several structures and to different concrete in order to determine their influence on the high-temperature-behaviour.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제22권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 1990

중수는 중수형 원자로의 감속재 및 냉각재로 사용되고 있으며 그 가격이 고가이기 때문에 일단 계통내에서 사용된 후 농도가 낮아진 저등급 중수는 중수승급기를 통해 99.8% 이상으로 농축 재생되어 중수로로 재주입되고 있다. 본 연구에서는 중수승급기의 공정을 면밀히 검토하였고 정상상태의 중수증류공정의 해석을 위하여 이론적인 모델을 제시하였으며 변수들간의 관계식을 설정하였다. 그리고 이 비선형 관계식을 단계적으로 처리하는 알고리즘의 전산 프로그램 UPGR을 개발하였다. 전산코드의 결과는 실제 운전 데이타와 잘 일치하였다. 월성 1호기에서 이를 이용한 운전지침의 제시, 운전효율의 평가, 성능평가 및 성능관리를 수행함으로써 중수승급기의 효율적인 운전에 기여하고 있다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제24권6호
• /
• pp.513-522
• /
• 1999

This study was performed to get the optimal operating conditions of an water-air compact heat pump system using R-134a. The experiments was done for three elvels of the air mass flow rate and the compressor driving speed during air-heating process. The temperature of the air at the condenser inlet and outlet was 17~23$^{\circ}C$, 36~44$^{\circ}C$, respectively. The average temperature of the refrigerant at the evaporator and condenser was 1$0^{\circ}C$, 6$0^{\circ}C$, respectively. The temperature of the refrigerant was not depending on the air mass flow rate and the compressor driving speed. The pressure of the refrigerant at the condenser inlet and outlet was ranged of 10~18.5kg/$\textrm{cm}^2$ and that at the evaporator was ranged of 3.1~3.3kg/$\textrm{cm}^2$. The pressure drop at the condenser and evaporator was about 1.5, 1.2 kg/$\textrm{cm}^2$, respectively. The performance of coefficient for air heating was about 3.3~4.0.

• 시스템엔지니어링학술지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.73-87
• /
• 2016

Combining power generation and water production by desalination is economically advantageous. Most desalination projects use fossil fuels as an energy source, and thus contribute to increased levels of greenhouse gases. Environmental concerns have spurred researchers to find new sources of energy for desalination plants. The coupling of nuclear power production with desalination is one of the best options to achieve growth with lower environmental impact. In this paper, we will per-form a sensitivity study of coupling nuclear power to various combinations of desalination technology: {1} thermal (MSF [Multi-Stage Flashing], MED [Multi-Effect Distillation], and MED-TVC [Multi-Effect Distillation with Thermal Vapour Compression]); {2} membrane RO [Reverse Osmosis]; and {3} hybrid (MSF-RO [Multi-Stage Flashing & Reverse Osmosis] and MED-RO [Multi-Effect Distillation & Reverse Osmosis]). The Korean designed reactor plant, the APR1400 will be modeled as the energy production facility. The economical evaluation will then be executed using the computer program DEEP (Desalination Economic Evaluation Program) as developed by the IAEA. The program has capabilities to model several types of nuclear and fossil power plants, nuclear and fossil heat sources, and thermal distillation and membrane desalination technologies. The output of DEEP includes levelized water and power costs, breakdowns of cost components, energy consumption, and net saleable power for any selected option. In this study, we will examine the APR1400 coupled with a desalination power plant in the Kingdom of Saudi Arabia (KSA) as a prototypical example. The KSA currently has approximately 20% of the installed worldwide capacity for seawater desalination. Utilities such as power and water are constructed and run by the government. Per state practice, economic evaluation for these utilities do not consider or apply interest or carrying cost. Therefore, in this paper the evaluation results will be based on two scenarios. The first one assumes the water utility is under direct government control and in this case the interest and discount rate will be set to zero. The second scenario will assume that the water utility is controlled by a private enterprise and in this case we will consider different values of interest and discount rates (4%, 8%, & 12%).

• 해양환경안전학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.429-434
• /
• 2011

선박에 적재된 곡류, 철강재 등의 산적화물에 여러 가지 이유로 손상이 발생될 수 있다. 본 논문에서는 코일 운반선의 화물손상 원인 중 특히, 결로에 의한 손상과 그에 대한 방지대책에 대해 분석하고자 한다. 결로란 주위 온도가 이슬점 이하로 떨어져 물체 표면에 공기 중의 수증기가 물방울로 맺히는 현상을 말하며 일반적으로 실내외 온도차가 큰 건축물이나 선박의 화물창에서 많이 발생한다. 특히, 비슷한 시기에 기온차가 있는 전 세계를 운항하는 선박에서 흔히 발생할 수 있는 현상이다. 본 연구에서는 코일 운반선의 결로에 의한 화물손상 방지 대책에 대해 고찰하고 화물손상을 방지하기 위해 제습장치와 가열온풍장치를 병용하는 새로운 방법의 제안과 습도, 습기량, 제습장치 용량, 결로수량, 화물 및 공기와 외기의 온도 차이에 따른 화물창 내 공기와 화물 가열에 필요한 열량, 가열장치 용량 등의 산정법을 제시한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제36권7호
• /
• pp.476-482
• /
• 2014

본 연구는 에멀젼 연료의 특성과 배출가스에 관하여 연구하였다. 엔진 배출가스 측정은 엔진 dinamometer로 실시하였다. 유화연료는 연소실내에서 미세폭발을 일으켜 연료를 잘게 쪼개어 주어 smoke를 감소시킨다. 그리고 물이 연소실내의 기화열을 빼앗아 연소실 내부의 온도를 낮추어 NOx 생성을 억제하는 효과를 갖는다. ND-13모드의 각 모드별 배출가스온도가 MDO에 비해 유화연료를 사용했을 때 낮게 나온 것으로 뒷받침 될 수 있었다. 유화연료의 함수율이 증가함에 따라 NOx와 smoke의 배출량은 줄어들었으며, 출력도 함수율 증가에 따라 유화연료 자체의 발열량 감소로 인하여 줄어든 것으로 판단된다. ND-13모드에서 MDO 유화연료를 시험결과 함수율 17% 유화연료의 NOx 감소량은 약 24%, smoke의 총감소량은 약 73%, $SO_2$ 감소량은 약 11%, 그리고 약 13%의 출력손실을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제12권3호
• /
• pp.523-539
• /
• 2017

Clay soils are typical for their swelling properties upon absorption of water during rains and development of cracks during summer time owing to the profile desorption of water through the inter-connected soil pores by water vapour diffusion leading to evaporation. This type of unstable soil phenomenon by and large poses a serious threat to the strength and stability of structures when rest on such type of soils. Even as lime and cement are extensively used for stabilization of clay soils it has become imperative to find relatively cheaper alternative materials to bring out the desired properties within the clay soil domain. In the present era of catastrophic environmental degradation as a side effect to modernized manufacturing processes, industrialization and urbanization the creative idea would be treating the waste products in a beneficial way for reuse and recycling. Bottom ash and ecosand are construed as a waste product from cement industry. An optimal combination of bottom ash-eco sand can be thought of as a viable alternative to stabilize the clay soils by means of an effective dispersion dynamics associated with the inter connected network of pore spaces. A CATIA model was created and imported to ANSYS Fluent to study the dispersion dynamics. Ion migration from the bottom ash-ecosand pile was facilitated through natural formation of cracks in clay soil subjected to atmospheric conditions. Treated samples collected at different curing days from inner and outer zones at different depths were tested for, plasticity index, Unconfined Compressive Strength (UCS), free swell index, water content, Cation Exchange Capacity (CEC), pH and ion concentration to show the effectiveness of the method in improving the clay soil.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.141-154
• /
• 2004

자연에너지인 태양열을 동력원으로 하여 구동되는 물펌프는 물이 많이 필요한 여름철에 과 열원인 태양에너지가 강하므로 매우 이상적인 장치라 할 수 있다. 본 연구에서는 태양열 물펌프의 자동화운전을 실현하고자 작동물질의 압력변화를 감지하여 자동 운전되도록 하였으며, 이에 필요한 제어논리를 개발하고 회로론 구성하였다. 실험에서는 장치를 제작. 실험, 분석하였고 분석항목은 양수량과 효율, 압력, 온도를 분석하였다. 또한 자동화에 필수적인 응축기 진공을 위한 응축기의 최소 전열면적을 설계하였으며, 그 결과를 정리하면 다음과 같다. 1. 복사에너지를 동력으로 변환하여 물을 양수할 수 있었고, 자동화 제어회로에 의해 사이클을 반복할 수 있었다. 2 양수는 60분 동안에 13사이클을 수행하였으며, 사이클 당 소요시간은 약 4.9분이었다. 총 양수량은 69,200cc, 사이클 당 평균 5,320cc를 양수하였다. 이 과정동안 장치의 열효율은 $0.030\%$로 나타났다. 3. 실험과정에서 기액 분리탱크 내의 작동물질 증기의 온도는 물탱크로 증기를 배출하기 전후에 따라 약 $41\~49^{\circ}C$ 범위에 있었으며, 상당히 균일하게 변동하고 있었다. 물탱크와 공기탱크내의 온도는 약 $30^{\circ}C$ 정도 부근에서 유지되고 있었으며, 응축기 냉각수공급온도는 실험기간 중 $10\~13^{\circ}C$ 범위를 나타내었다. 응축기 출구온도는 $14\~17^{\circ}C$ 정도로서 응축기 냉각수의 입출구 온도차는 실험초기를 제외하면 약 $4^{\circ}C$ 전후로 나타났다 4. 기액 분리탱크 내의 압력은 자동화 프로그램 된 범위인 150$\~$450hPa(gauge)를 매우 정확하게 유지하였으며, 공기탱크내의 압력은 약 1200hPa로 나타났다. 응축기내의 압력은 약 600hPa로서 진공을 잘 유지함으로서 사이클을 반복하는데 문제가 없었다. 5. 한국의 전국 하루 평균 3.488kWh/($m^2{\cdot}day$)의 태양에너지를 기준으로 장치의 열효율이 $0.1\%$를 적용하고 전 양정을 10m로 보면 태양열복사 단위면적 $m^2$ 당 약 128kg의 물을 양수할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.69-78
• /
• 2003

태양열을 동력원으로 하여 열에너지를 동력으로 변환, 물을 양수할 목적으로 저온 상변화물질인 펜탄을 작동물질로 하는 에너지변환장치를 제작하여 실험하였다. 장치는 각부의 크기를 그 기능과 상호작용 원리에 따라 논리에 맞게 최적 설계하였다. 장치의 제작 후 실험을 통하여 그 운전 특성을 분석하여 성능향상에 필요한 자료를 획득하고자 하였다. 작동물질인 펜탄을 가열하는 탱크 내부의 온도는 사이클 경과시간에 따라 약 $40­86^{\circ}C$ 범위에서 변동하고 있었으며, 물탱크내 온도 약 $23­24^{\circ}C$, 공기탱크 내 온도 $22­23.5^{\circ}C$ 범위에서 비교적 일정하게 유지되고 있었다. 응축기내의 온도와 냉각수출구 온도는 냉각수입구 온도수준에 따라 정의 상관관계로 변하고 있는 것을 알 수 있었으며, 또한 열 교환 능력도 냉각수 온도수준이 낮을수록 커진다는 것을 확인하였다. 물탱크 내 온도와 응축기내 온도가 상당히 차이가 나므로 물탱크와 응축기와의 연결거리를 최소화하고 연결파이프 크기를 큰 것으로 하여 내부물질이동 저항을 줄이는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있었다. 실험 중 양수량은 1.6­2.4 liter로 나타났으며, 냉각시간의 수준에 따른 물탱크내의 흡입물높이 상승은 차이를 나타내지 않았다. 응축기로부터의 냉각수 배출파이프가 연장되지 않은 경우 냉각수 유량이 5.9 liter/min 이었으나 연장파이프가 있을 때는 2.3 liter/min으로 나타났다. 이러한 현상에서 양수하는 물의 온도가 낮고 유량이 부족한 경우에는 연장파이프를 이용하는 것이 좋고, 냉각수치 양은 풍부하지만 그 온도가 낮지 않은 경우에는 연장파이프를 이용하지 않는 것이 좋다는 사실을 알 수 있다. 실험에서의 응축기내 냉각수의 최대 열교환량은 95.75 kJ/min로 나타났다. 작동물질가열탱크와 기액 분리탱크 내의 압력은 0.13­0.14 MPa.a, 물탱크와 응축기내의 압력은 약 0.11 MPa.a정도로 나타났다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.15-21
• /
• 1996

Daily measutements of visibility on 09 LST have been made at a rural site in Chong-won, Chong-book since 1991 to find out a possible influence of emissions of anthropogenic pollutants and water vapout in urban and rural environments. Daily visibility data collected over four-year period were compared with the available visibility and air quality data obtainde from other stations. Detailed examinations of our data showed that the frequency of fog occurrence (visibility .leq. 1 km) at a rural site (KNUE) was at least three times higher (77 days per year) than the frequency of fog both in Chong-ju city (19 days) and at the Air Force Base(AFB) in the rural area. We interpret that the higher frequency of fog at KNUE was due to abundant water vapour in the Mieho River (upstream of the Keum River) area. In Chong-ju city, fog usually continued for a relatively long duration, while it dissipated simewhat faster in the rural environment due to higher solar radiation in the countryside area. The number of misty (.leg. 6 km) days (including foggy days) at KNUE were 235 days as compared with 135 days at the AFB and 67 days in Chong-ju city. In turn the number of days with low visibility (less than 6 km) at KNUE was about 64% per year. Since the moisture alone in a calm morning does not produce a visibility impairment, there must had abundant condensation nuclei including anthropogenic air pollutants. Air pollution was examined, for instance, average values of TSP for November and December 1993 were 115 and 116.mu.g/m$^{3}$, respectively. We conclude that the above mentioned environmental conditions with moisture are favourable for the formation of fog and mist in the rural sampling site at KNUE. Additionally, we found at least 10 days of acid fog at KNUE in September 1994 alone. Measured pH values in the acid for water were in the range of 4.36 .sim. 5.01 with the mean value of 4.51 Our observations suggested that strikingly acid fog do occur occasionally even in the rural environment.