Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제41권1호
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pp.99-104
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2017
본 연구는 태양일사에 의하여 가열되는 온실상단에 고온의 태양잉여열을 축열조에 축열한 후 이를 이용하여 온실을 난방하는 히트펌프시스템의 실증연구에 관한 것으로 히트펌프시스템은 축열조를 구비하고, 각종 열교환을 위한 판형열교환기, 팬코일유닛 그리고 부가적인 에너지원으로 태양일사를 직접 집열할 수 있는 태양집열기로 구성되어 있다. 히트펌프시스템은 R410a냉매를 사용하며 일반적인 히트펌프시스템과 마찬가지로 외기열원만으로도 운전될 수 있으며, 온실내부의 설정온도에 따른 제어로직에 따라 외부조작없이 온실상단열의 축열운전, 외기공기에 의한 외기열원 및 축열조의 온수를 히트펌프의 작동 없이 난방하는 다수의 운전방식이 자동적으로 운전되도록 하였다. 개발된 축열식 히트펌프의 현장평가 성능실험을 위하여 제주시 조천리에 있는 $100m^2$ 크기의 온실에 설치하고 10월부터 12월까지 운전하였다. 실증연구 실험을 수행한 결과로써 외기열원을 이용하여 난방 할 경우 난방열량은 19.9 kW의 용량을 얻을 수 있었으며, 온실상단의 잉여열에 의하여 축열조의 온수로 히트펌프운전 없이 직접 난방 할 경우에 난방열량은 21.4 kW로 외기난방과 비슷한 난방용량을 나타내는 것을 알 수 있었다.
기체 크로마토그래피에 의한 단일 컬럼상에서 천연가스 성분의 용리거동을 알아보았다. 천연가스 성분의 용량인자인 k'값을 결정하기 위하여 불감시간 $t_0$를 동족계열에 의한 외삽법으로 구하였다. 여러 가지 온도에서 $C_1$부터 $C_5$까지 동족계열의 머무름 시간을 탄소수에 대해서 도시하면 어느 한 점에 수렴하게 되는데, 이 점을 $t_0$로 정하였다. n-부탄을 기준으로 온도에 따른 컬럼효율의 변화를 알아본 결과 온도가 증가할수록 컬럼효율은 증가하였으나, 분리시간이 짧은 시료들의 분리도는 감소하였다. 28% DC-200 정지상에서 흡착엔탈피 변화값을 구하였고, 천연가스 성분들의 머무름 메카니즘을 알아보기 위해 log $t_R$, log k' 및 log ${\alpha}$값을 van der Waals 부피(Vw), 분자간 연결지수(X) 및 소수성 계열상수(f)와의 희귀분석을 수행한 결과 log k'과 Vw 및 f가 높은 상관관계를 보여 주었다. 천연가스 성분의 물리적 성질과 물리적 파라미터와의 상관관계를 알아본 결과는 Vw는 분자량과 발열량(${\Delta}H_{comb}$), X는 끓는 점, f는 분자량, 끓는 점 및 발열량과 상관계수가 0.99 이상으로 높은 상관관계를 나타내었다. Vw와 발열량과의 회귀방정식을 이용하여 $C_6$호부터 $C_{10}$까지의 발열량을 예측한 결과 문헌값과 0.2%의 상대오차 범위내에서 일치하였다.
지구온난화 및 에너지 고갈로 인해 건축물의 에너지효율 향상은 시대의 흐름으로 인식되고 있다. 건축물의 효율을 향상시켜 에너지를 절약하기 위해서는 결국 패시브 요소를 적용해야 한다. 그런 첫발걸음이 단열경계에 대한 새로운 기준 적용이라 생각한다. 현재 고시된 단열경계선 기준의 경우 경계가 적정하지 않을 뿐만 아니라, 용도별로도 구분되어있지 않다. 이로 인해 에너지가 낭비되고 있으며, 민원 또한 많이 발생되고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 단열선 적용에 있어 난방과 비난방, 공조와 비공조 구간을 구분하고 건물을 용도별로 보다 더 세분화하는 기준이 필요하다. 본 연구에서는 새로운 용도별 단열경계와 적용 가능한 기준을 마련하여 정확한 실제 난방면적과 공조면적을 제시한다. 이렇게 제시된 실제 난방과 공조면적, 용도별 단열 경계기준선을 통해 장비의 적정한 용량과 부하의 일치를 기하고 최적의 유지관리로 에너지를 절감할 수 있는 기준을 마련함으로써 실 거주자의 환경개선뿐 아니라 에너지 절감효과까지 기대할 수 있는 가이드라인을 제시하고자 한다.
The river water heat source heat pump has the advantage in the performance compared to air source heat pump. Although its better performance, the large temperature difference between load and source makes system performance worse by nature. In this study, 2-stage compression is considered as the solution of this problem. Generally, heat pump is designed for maximum capacity rate, but it actually operates at part load condition in many cases. Therefore, an information on the part-load character is very important in view of the system overall performance. In this study, part-load performance tests of a R134a 2-stage compression heat pump were carried out over the river water and supply heating water temperature changes. The experimental results show that the system performance is influenced by the part load rates, river water temperature, load temperature, etc.
Therefore, with this development assignment we'd like to develop the hybrid system combining 800W DMFC (Direct Methanol Fuel Cell) and 1.6kW of Lithium secondary battery pack which can be applied to the most common small cart. a scooter, to secure the development capability of hundreds of Watts DMFC, the high-capacity Lithium secondary battery pack, the technology of BMS (Battery Management System) and the development technology of hybrid system. DMFC, in fact, has lower energy efficiency than PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell); however, it has several advantages in terms of fuel storage and use. It is pretty easy to be stored and used without any additional colling and heating devices because of its insensitive liquid methanol to temperature. In conclusion, DMFC system is the most suitable device for small mobile vehicles.
The characteristics of lightweight aggregate (LWA) with a low specific gravity and high water absorption will significantly change the properties of lightweight aggregate concrete (LWAC). This study aimed at exploring the effect of presoaking degree of LWA on the strength degeneracy of LWAC and flexural behavior of LWAC members exposed to elevated temperatures. The residual mechanical properties of the LWAC subjected to elevated temperatures were first conducted. Then, the residual load tests of LWAC members (beams and slabs) after exposure to elevated temperatures were carried out. The test results showed that with increasing temperature, the decreasing trend of elastic modulus for LWAC was considerably more serious than the compressive strength. Besides, the presoaking degree of LWA had a significant influence on the residual compressive strength and elastic modulus for LWAC after exposure to $800^{\circ}C$. Moreover, owing to different types of heating, the residual load bearing capacity of the slab specimens were significantly different from those of the beam specimens.
The goal of this study is to replace the current forward 2-piece propeller shaft of 8 ton large truck made of steel with 1-piece composite propeller shaft. A low cost Glass/Epoxy composite propeller shafts were successfully developed, which satisfy requirements such as the capacity of static torque transfer, fatigue strength and bending natural frequency. Devising secure joining method of a composite tube and metal yoke was the most critical issue in successful development of a high torque composite propeller shaft. In this study, joining method using thermal interference fit was adopted for composite to metal joint. Optimum conditions of heating temperature and interference level of thermal interference fit were determined from thermal stress analysis using 3D finite element method. Static torsion test, fatigue test, RPM and balance test were performed to verify the design.
In this work, the hydrogen storage behaviors of carbon nanotubes (CNTs)/metal-organic frameworks-5 (MOF-5) hybrid composites (CNTs/MOF-5) were studied. Hydrothermal synthesis of MOF-5 was conducted by conventional convection heating using 1-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent. Morphological characteristics and average size of the CNTs/MOF-5 were also obtained using a scanning electron microscopy (SEM). The pore structure and specific surface area of the CNTs/MOF-5 were analyzed by N2/77 K adsorption isotherms. The capacity of hydrogen storage of the CNTs/MOF-5 was investigated at 298 K/100 bar. As a result, the CNTs/MOF-5 had crystalline structures which were formed by hybrid synthesis process. It was noted that the CNTs/MOF-5 can be potentially encouraging materials for hydrogen adsorption and storage applications at room temperature.
The river water heat source heat pump has the advantage in the performance compared to air source heat pump. In this study, an experimental study on a 2-stage heat pump, which is designed to utilize a river water heat source, were carried out. Generally, a heat pump is designed for maximum capacity rate, but it actually operates at part load condition in most cases. Therefore, an information on the part-load characteristic is very important in view of the system overall performance. In this study, part-load performance tests of a R134a 2-stage compression heat pump were carried out over the river water and supply heating water temperature changes.
This paper describes the adsorption/desorpton efficiency of a modified activated carbon by irradiated microwave to treat toluene. By employing microwave energy, the regeneration time was considerably shortened compared with conventional thermal heating regeneration. New adsorbent called ACB (Activated Carbon-Bentonite) was prepared from powder activated carbon with mixing bentonite as a binder. Specific surface area, average pore size and total pore volume of ACB were calculated from the nitrogen adsorption/desorption isotherm. The surface of ACB was characterized with scanning electron microscope(SEM). The results showed that the specific surface area, total pore volume, average pore size of ABC was not influenced by regenerating cycle with microwave irradiation. Toluene was adsorbed onto ACB which desorbed by MW irradiation. Absorption capacity of ACB was 0.117 $g_{toluene}/g_{ACB}$. Desorption efficiency of toluene increased as higher microwave output was applied.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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