• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.15 no.6
• /
• pp.98-106
• /
• 2011

This paper reviews the state-of-the-art thermoacoustic(TA) modeling techniques and research trend to predict major parameters determining combustion instabilities in lean premixed gas turbine combustors. Linear TA modeling results give us an information on eigenfrequencies and initial growth rate of the instabilities. For the prediction, linear relation equation between acoustic waves and heat release oscillations should be derived in the determined system. Key information for this analysis is to determine the heat release fluctuations in the combustor, which is typically obtained by using n-${\tau}$ function from flame transfer function measurements and/or predictions. Great advancement in the linear TA modeling has been made over a couple of decades, and some successful prediction results have been reported in actual gas turbine combustors. However nonlinear TA model developments which are required to analyze nonlinear system behaviors such as limit cycle saturation and transition phenomena are still limited in a very simple system. In order to fully understand combustion instabilities in a complicated real system, nonlinear flame dynamics and acoustic wave interaction with nonlinear system boundary conditions should be explained from the nonlinear TA model developments.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.22 no.4
• /
• pp.797-806
• /
• 2000

The objectives were to compare the biodegradable threshold concentrations of phenol with the different composition of the influent carbon source and examine the SMA (Specific Methanogenic Activity)and the possibility of simultaneous removal of high-strength organics and nitrogen compounds in UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket) - PBR(Packed Bed Reactor) process. The results showed that UASB reactors were efficient to remove phenol and phenol + glucose from synthetic wastewater. At phenol conc, of 600 mg/L and SCOD conc. of 2100 mg/L in UASB reactor(with only phenol as substrate), the removal efficiencies of phenol and SCOD were over 99% and 93% respectively, under MLVSS of 20 g. The activity of microorganism was $0.112g\;phenol/g\;VSS{\cdot}d$, $0.351g\;SCOD/g\;VSS{\cdot}d$. The gas production rate was $0.115L/g\;VSS{\cdot}d$ and $CH_4$ content in gas was about 70%. At phenol conc. of 760 mg/L and SCOD conc. of 4300 mg/L in UASB reactor( with phenol + glucose as substrates), the removal efficiencies of phenol and of SCOD were over 99% and 90% respectively, under MLVSS of 20 g. The activity of microoganism was $0.135g\;phenol/g\;VSS{\cdot}d$, $0.696g\;SCOD/g\;VSS{\cdot}d$. The gas production rate was $0.257L/g\;VSS{\cdot}d$ and $CH_4$ content in gas was about 70%. Serum bottle test showed that the activity of granule was inhibited over 1600 mg/L phenol conc, and denitrification and methanogenesis simultaneously took place in UASB granules under co-substrates conditions. PBR reactor packed with cilium type media, was efficient in nitrification. In condition of $0.038kg\;NH_4-N/m^3-media{\cdot}d$. 10~12 mg/L phenol conc. and 200~500 mg/L SCOD conc., nitrification efficiency was over 90% and phenol removal efficiency was over 98%.

• Journal of environmental and Sanitary engineering
• /
• v.15 no.2
• /
• pp.75-84
• /
• 2000

운전 온도 $35^{\circ}C$, 평균 유기물부하 $3.1{\;}kgCOD/m^3/day$ 및 수리학적체류시간 10일에서 혐기성 연속회분식공정에 의한 분뇨처리를 수행하였다. 공정의 평가는 대조 소화조로 완전혼합형의 소화조와 병행하여 수행되었다. 본 실험에서 분뇨는 고농도의 암모니아성 질소와 침전성 고형물을 함유하고 있음에도 불구하고 희석 없이 소화가 가능하였다. 혐기성 연속회분식공정에서 고형물은 급속하게 증가하여 완전혼합형의 대조 소화조에 비하여 소화조내 고형물(biomass)의 농도가 2.4배로 증가하였고, 가스발생량에 있어서도 대조 소화조에 비해 현격한 증가를 보였으며 그 증가율은 205~220%에 달했다. 부가적인 침전 시설이 없이도 혐기성 연속회분식공정의 유출수질이 대조 소화조 보다 높게 나타났는데 상징액 기준으로 휘발성고형물 제거율은 혐기성 연속회분식공정이 대조 소화조 보다 12~14% 높았다. 한편, 혐기성 연속회분식공정의 운전인자로 반응/침강비(R/T ratio)를 조사한 결과 R/T비가 1인 경우가 3의 경우보다 가스발생량, 메탄함량 및 유기물 제거율이 약간 높았으나 큰 차이는 없었다. 위의 실험결과들로부터 혐기성 연속회분식공정은 고농도의 암모니아성 질소와 침전성 유기물을 함유하고 있는 분뇨의 처리에 효과적이고 안정적인 공정으로 판단된다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 2014.11a
• /
• pp.253-254
• /
• 2014

지구온난화 문제는 한국가의 문제가 아니라 인류의 문제로 대두되어 많은 이에대한 많은 연구가 이루어 지고 있다. 지구온난화의 주 대상물질인 화석연료로부터 연소시 발생하는 이산화탄소를 감축하기위한 많은 규제와 노력이 요구된다. CCS(Carbon Capture & Storage)란 화석연료로 부터 연소시 대기 중으로 배출되는 온실가스($CO_2$)를 포집하여 재생 또는 지중, 해양에 저장하는 기술로서 국가녹색성장 핵심기술중의 하나로 분류되며, $CO_2$ 회수방안, 저장, 처리관련 연구를 비롯하여 국내외 적으로 활발한 연구가 이루어 지고 있다. 또한 순산소 연소기술을 통한 $CO_2$ 회수, 처리기술은 연료의 산화제를 공기대신 순도 95% 이상의 고농도 산소를 이용하여 순산소연소를 하며, 이때 발생하는 배가스의 대부분은 $CO_2$와 수증기로 구성되어 있다. 발생된 배가스의 약 70~80%를 다시 연소실로 재순환시켜 연소기의 열적 특성에 적절한 연소가 가능하도록 최적화함과 동시에 배가스의 $CO_2$ 농도를 80% 이상으로 농축시켜 회수를 용이하게 하며, 동시에 공해물질은 NOx 발생량을 10ppM 이하로 줄일 수 있는 기술이다. 천연가스를 생산하는 LNG기지에서 연소에 의한 이산화탄소를 발생시키는 기기로는 수중연소식기화기(SMV ; Submerged Combustion Vaporizer)를 들 수 있다. SMV는 버너를 이용하여 $-162^{\circ}C$ LNG를 $10^{\circ}C$의 LN로 기화시키는 설비로서 특히 동절기에 작동시키며 $CO_2$를 배출시키는 연소기다. 본 연구에서는 수중연소식 SMV에 순산소 연소방식을 적용하여 천연가스와 산소를 연소시키므로서 발생되는 $CO_2$를 LNG냉열을 이용 액체화 시켜 회수하는 연구를 수행하고 있다. 내용중에 수중연 소식 SMV에 대한 순산소 연소기를 개발하는 연구를 수행하였으며, 실제 SMV의 1/10크기, 열량기준 1/900로 모형을 제작하여 실험하였다. 연소기 노즐 은 직경 0.6mm, 배가스가 수조내에서 48개의 노즐을 제작하였다. 실험결과 일정량 이상의 $CO_2$ EGR율이 일정 값 이상이 되면 화염의 길이가 공기/NG 화염 길이와 큰 차이가 없었으며 $CO_2$ EGR율이 100%이상에서는 $CO_2$ EGR율 증가에 따른 화염길이 변화는 크게 나타나지 않았다. CO 배출 농도는 공기/NG 연소의 경우보다 높게 나타났으며, ${\lambda}$가 1.4보다 높은 조건에서는 측정되지 않았다. NOx의 배출 농도는 약 1~8ppm으로 나타났다.

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.8 no.1
• /
• pp.34-47
• /
• 1999

본 연구에서는 촉매상에서 메탄의 산화시 발생되는 반응열을 이용하고 반응생성물과 미반응 메탄과의 개질반응에 의해 합성가스의 수율을 증대시키기 위하여 연소촉매와 개질촉매를 연속적으로 배치한 hybrid 촉매상에서 개질촉매에 따른 메탄의 부분산화반응의 반응 특성과 합성가스 수율에 미치는 영향을 관찰하였다. 메탄의 산화를 위해서 Pt-Rh/cordierite 촉매를 사용하였으며, 개질촉매로는 상업용 개질촉매인 R67, ICI46-1, 수성가스 전환반응촉매인 LX821 촉매와 6 wt% Ni/cordierite 촉매를 사용하였다. 실험결과 연소촉매와 개질촉매를 연속적으로 사용한 경우 메탄의 산화 과정에서 생성된 CO2 및 H2O가 미반응 메탄과의 개질반응 촉진으로 인하여 합성가스이 수율이 증가됨을 확인할 수 있었다. 이때 생성되는 합성가스의 H2/CO 몰비는 온도에 따라 감소하는 것으로 나타났으며, 80$0^{\circ}C$에서 촉매에 따라 2.2~2.8의 값을 가짐을 알 수 있었다. 개질촉매로 R67 및 Ni/cordierite 촉매를 사용하였을 경우 가장 높은 합성가스의 수율을 얻을 수 있었으며, 연소촉매와 개질촉매의 질량비는 1:1~1:2에서 가장 높은 수율의 합성가스를 얻을 수 있었다. 메탄과 산소의 몰비가 2:2에서 메탄의 전환율과 수소 수율이 가장 높게 나타났으며 메탄의 몰비 증가에 따라 감소되는 경향을 보였다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
• /
• v.25 no.4
• /
• pp.27-35
• /
• 2021

Recently, as a solution to the sharp drop in "power reserve ratio", it is being converted to a microgrid that enables bi-directional transmission and distribution. A microgrid is composed of a small-scale distributed power supply and a load. As a representative technology of distributed power generation, there is a Micro Combined Heat and Power system applied to homes and buildings. In this study, a safety standard was developed by dividing the power generation system, cooling system, lubrication system, and exhaust system to derive safety standards for a small gas engine power generation system with a gas consumption less than 232.6kW (200,000 kcal/h). In the case of the power generation system, a filter was installed and the system was stopped by detecting gas leakage and abnormalities in engine speed or output and the cooling system is stipulated to stop the system in case of insufficient cooling water or overheating. The lubrication system monitors the pressure and temperature of the lubricating oil and stops the system when an abnormality occurs, and the exhaust gas emission concentration regulation value was specified in accordance with domestic and foreign standards. Through the results of this study, it is judged that the safety of the gas engine power generation system can be improved and it can contribute to the commercialization of products.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.31-31
• /
• 2011

식각, 증착 등의 플라즈마 활용 공정에서 공정 결과들이 예상치 못한 편차를 보이거나 시간에 따른 공정 결과의 드리프트가 발생하는 등의 문제는 공정 수율 향상 뿐 아니라 공정 결과 생산하게 되는 제품의 성능을 결정짓는다는 점에서 중요하다. 그 결과 공정의 이상이 발생 되는 것을 감지하기 위한 다양한 장치 및 알고리즘들이 등장하고 있으나, 현재 공정 상태 변화를 진단하는 것은 공정 장치에서 발생된 신호 변동을 통계적으로 처리하는 수준에 머무르거나 플라즈마 인자들의 값 자체를 진단하는 정도에 그치고 있다. 본 연구에서는, 향후 물리적 해석을 기반으로 한 공정 진단을 위한 알고리즘을 세우는 것을 목표로 하여 공정 결과에 민감하게 영향을 주는 플라즈마 내부 전자의 열평형 상태의 미세한 변동을 감지하고 이를 통하여 공정 결과에 영향을 주게 되는 장치 내 물리적, 화학적 반응들의 변동 메커니즘을 이해하고자 하였다. 외부에서 감지하기 힘들기 때문에 장치 상태에 변동이 없는 것으로 보이지만 실제로는 변동하고 있는 플라즈마의 미세한 상태 변화를 보여줄 수 있는 물리 인자로는 잦은 충돌로 인하여 빠르게 변동에 대응할 수 있는 전자들의 열평형 특성을 살펴보는 것이 적합하다고 판단하여 광신호를 통해 전자 에너지 분포함수를 진단할 수 있는 모델을 수립하였다. 이 모델의 적용 결과를 활용하면 전자들의 열평형이 주변 가스 종의 반응율 변동에 주게 되는 영향을 해석할 수 있다. 실제로 ICP-Oxide Etcher 장치에서 장치 내벽 오염물질 유입 및 공정 부산물의 장치 내 잔여로 인하여 식각율로 표현되는 공정 결과에 최대 6%의 편차가 발생하게 되는 메커니즘을 해석할 수 있었다.

• Korean Journal of Poultry Science
• /
• v.34 no.2
• /
• pp.137-141
• /
• 2007

This experiment was conducted to investigate the effects of dietary yeast (Saccharomyces exguus) supplementation on growth performance, cecal microflora and fecal ammonia gas in broiler chicks. A total of two hundred seventy, 1-d-old male broiler chicks (Ross strain) were randomly allotted to nine pens (replicates), 30 birds per pen. There were three dietary treatments with three replicates. The treatments were control (virginiamycin 0.05%+salinomycin 0.03%), Saccharomyces exguus 0.5 and 1.0%. Total body weight gain were significantly higher in Saccharomyces exguus1 1.0% treatment than the control (P<0.05). Although not significant, the yeast supplementation tended to improve the feed conversion ratio. No significant differences were observed on the numbers of cecal E. coli, Salmonella and Lactobacillus in yeast treatments compared to those of control. The production of fecal ammonia gas was significantly lower in yeast treatments than the control (P<0.05). The concentrations of fecal short chain fatty acids and volatile organic compounds were not different among the groups. These results suggest the possibility that yeast (Saccharomyces exguus) could be used as the alternative of antibiotic growth promoters by improving the performance of broiler chicks. In addition, dietary yeast could improve the environment of broiler houses by reducing fecal ammonia production.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.61 no.3
• /
• pp.368-377
• /
• 2023

Natural Gas Combined Cycle(NGCC) recently receives lots of attention as an attractive form of power plants by virtue of its low carbon emission compared with coal-fired power plant. Nevertheless, it also needs carbon capture process since it is difficult to completely suppress carbon emission even for the NGCC. A simulation study has been performed to optimize operating condition of a carbon capture process using MEA considering low partial pressure of carbon dioxide in NGCC emission gas. For accurate optimization, overall process model including both NGCC and the carbon capture process has been built with a simulation software. Then, optimization in which various performance indices such as carbon dioxide absorption rate, solvent regeneration rate and power loss in the NGCC are simultaneously reflected has been done. Especially, it is noticeable that this study focuses on not only the amount of energy consumption but also the absorption and regeneration performance of carbon capture process. The best result considering all the performance indices has been achieved when the reboiler temperature is 120 ℃ and the reason has been analyzed.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
• /
• v.8 no.3
• /
• pp.89-96
• /
• 2000

Waste oyster shell was used to study the applicability on anaerobic composting of garbage. Experiment was conducted with five anaerobic reactors. After garbage and compost for inoculation were mixed, waste oyster shell was added into mixed waste in mesophillic temperature for 60 days with 30%, 60% respectively. The amount of produced methane gas, gas composition, organic removal efficiency and pH were measured. Result showed that the amounts of produced gas were 0.62 l /g-VS in R-1, 0.63 l /g-VS in R-2, 0.16 l /g-VS in R-3, 0.75 l /g-VS in R-4, 0.21 l /g-VS in R-5 and the amounts of produced methane gas were 0.32 l /g-VS in R-1, 0.37 l /g-VS in R-2, 0.04 l /g-VS in R-3, 0.42 l /g-VS in R-4, 0.05 l /g-VS in R-5. Proportion of mathane gas which determines the efficiency of anaerobic composting was over 55%. pH were 6.0~8.0 in R-2 and R-4 which contained 30% of waste oyster shell and pH were increased over 8.5 in R-3 and R-5 which contained 60% of waste oyster shell. Since pH were so high and it had a negative effect on microbial growth, anaerobic reaction were not well operated in R-3 and R-5.