• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.39 no.2
• /
• pp.125-134
• /
• 2015

This is the third paper on the combustion characteristics of the landfill gas in a constant volume combustion chamber for a large displacement volume commercial engine. It is the first in this series to discuss the effects of the torch device on combustion. The results show that an optimum orifice ratio exists regardless of the torch volume, and a few adverse effects on the combustion are observed for an excessively small orifice ratio. In addition, the torch ignition decreases the initial burn duration, and the decrease in the heat transfer caused by this decreased duration contributes to an increase in the peak combustion pressure. Finally, the torch mostly plays a positive role in shortening the main burn duration when the combustion condition is worsened by a lower methane fraction. Yet, the torch decreases the initial burn duration rather than the main burn as the methane fraction increases.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
• /
• 2003.11a
• /
• pp.48-53
• /
• 2003

The high temperature melting test for nonflammable wastes using a plasma torch was conducted. The AP-200L hollow cathode type plasma torch was installed at the pilot plasma melting furnace in NETEC. The surrogates were prepared to simulate concrete, soil and their mixture with steel. The experimental conditions such as feeding rate, the distance between melts surface and torch nozzle, torch rotation speed, gas flow rate and pressure in the furnace were decided. Basic parameters such as temperatures of cooling waters, off-gas and torch power were measured. The vitrified samples were analyzed by SEM/EDS.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.10 no.11
• /
• pp.3074-3079
• /
• 2009

Efficient energy use becomes necessary since energy consumption has dramatically been increasing due to continuous economic development and population growth. In particular, high efficient vacuum glazing needs to be introduced to buildings where enormous energy loss occurs through windows and has been rarely used yet due to its high price and performance. Therefore, in this study, torch for glass welding was developed with CFD(Computational Fluid Dynamics) and experiments. Torch shape, nozzle diameter, nozzle arrangement etc. were mainly optimized and hydrogen-oxygen mixed gas fuels the torch. Finally, glass welding with the developed torch has been successful, showing that it can be used to develop economic vacuum glazing.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.119.2-119.2
• /
• 2014

대기환경 규제가 강화됨에 따라 기존 기술 대비 획기적인 성능과 가격 경쟁력을 갖춘 새로운 대기환경 기술에 대한 수요가 지속적으로 요구되고 있다. 특히 최근에는 종래의 분진, 이산화황가스 및 질소산화물에 대한 규제와 더불어 지구온난화가스인 이산화탄소, 과불화화합물 (Perfluorocompounds, PFCs), 메탄가스 등에 대한 규제가 강화되면서 이에 대응할 수 있는 대기환경 기술의 수요가 늘고 있다. 한국기계연구원에서는 지난 10 여 년간 지구온난화가스이자 난분해성 가스인 메탄 및 PFCs 가스를 플라즈마 화학반응 공정을 통해 분해하는 연구를 수행해왔으며, 이를 바탕으로 산업에 적용할 수 있는 기술개발도 병행하여 수행하였다. 현재 개발된 기술 가운데 일부는 산업에 실제로 적용되고 있으며, 이를 통해 산업현장에서는 지구온난화가스는 물론 질소산화물과 같은 다른 종류의 규제물질도 동시에 저감할 수 있었다. 본 발표에서는 플라즈마를 활용하여 난분해성 가스인 메탄과 PFCs를 분해하는 기술의 특성을 살펴보았으며, 이를 바탕으로 산업현장에 적용된 대기환경기술이 어떻게 활용되고 있는지를 소개하고 있다. 본 발표에서 다루게 될 플라즈마 발생기술은 펄스 코로나, 유전체장벽방전, 마이크로웨이브 토치, 아아크 토치 등이며, 플라즈마 발생조건은 수 torr 이하의 진공조건부터 및 대기압 조건에 이르고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.194-195
• /
• 2013

초음속 공기 플라즈마 환경을 모사할 수 있는 0.4 MW급 Enhanced Huels형 초음속 공기 플라즈마 발생 장비가 2012년에 전북대학교에 설치 완료되었다. 초음속 공기 플라즈마 시험장비는 대기권으로 reentry 할 수 있는 비행체의 열차폐체 시험평가를 주목적으로 개발되었으며, 핵융합장치용 고온 내열체 소재개발에도 활용될 예정이다. 분절형 아크 플라즈마 토치는 전극부식에 의한 오염도를 적으면서 고출력의 안정적인 플라즈마를 발생시키며, 일반적인 직류 토치로는 얻을 수 없는 초고엔탈피 플라즈마 열유동을 얻을 수 있는 특징이 있다. 구축된 장비는 최대 직류 출력 1,200 kW의 DC 전원공급장치, 0.4 MW급의 분절형 아크 플라즈마 토치, ${\phi}1.5m{\times}2m$ 크기의 진공쳄버, 1 MW의 냉각 능력을 갖춘 디퓨저와 열교환기, 진공 용량 $100m^3$/min의 진공펌프 9대, 88 g/s의 공기유량에서 NOx를 50,000 ppm에서 100 ppm으로 저감할 수 있는 후처리 시스템, 4 bar 15 g/s의 공기를 공급할 수 있는 가스 공급장치, 30 bar 600 lpm의 저전도수와 4 bar 560 lpm의 일반수를 공급할 수 있는 냉각수 공급장치로 구성되어 있다. 초음속 공기 플라즈마의 발생 특성을 시험하기 위해 플라즈마 발생 조건으로 토치공급전력 350 kW와 410 kW, 토치 공기 공급 유량 16.3 g/s, 토치 내부압력 3.9~4.2 bar, 챔버압력 40 mbar으로 시험을 수행하였다. 발생된 플라즈마 상태를 진단하기 위해 속도는 쇄기 탐침기, 열유속은 Gardon 게이지, 엔탈피와 토치 효율은 토치의 공급전력과 냉각수에 의한 손실 전력으로 각각 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.150-150
• /
• 2012

본 연구에서 개발된 Enhanced huels형 플라즈마 발생장치는 초음속 공기 플라즈마 환경에 대한 열 보호 물질의 개발과 시험평가를 위한 지상 시뮬레이션 시험을 목적으로 개발되었다. Enhanced Huel형 플라즈마 토치는 고출력에도 불구하고 전극 부식에 의한 오염도를 최소화할 수 있고, 일반적인 직류 토치로는 얻을 수 없는 초고엔탈피 플라즈마 열유동을 얻을 수 있는 특징이 있다. 구축된 장치는 최대 직류 전력 1,200 kW까지의 출력 제공이 가능한 DC 전원과 플라즈마 토치, 플라즈마의 진단계측 및 재료 시험 수행이 가능한 진공쳄버, 플라즈마를 기체로 회복시켜주기 위한 디퓨저, 디퓨저를 빠져나오는 초고온 열 유동으로부터 열을 제거하기 위한 열교환기, 쳄버 전체의 압력을 제어하기 위한 진공 장치, 후처리 시스템, 가스 공급부 시스템, 냉각수 공급 시스템으로 구성되어 있다. 또한 플라즈마 진단계측장비로는 enthalphy 측정시스템과 각 종 열유속 측정 탐침기, pyrometers, 분광계, 적외선 카메라, 고속 카메라를 갖추고 있다. 시운전 결과 토치 공급전력 412 kW, 공기공급 12.31 g/s , 토치 내부압력 4.14 bar의 운전조건에서 62%의 효율로 플라즈마 엔탈피 16.7 MJ/kg의 성능을 얻었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.14 no.3
• /
• pp.1016-1021
• /
• 2013

While using the hydrogen mixture gas torch, the glass edge sealing and the shape of the edge sealing parts is affected by many parameters such as flow rate of gas, traveling speed of torch, distance between glass and torch. As the glass edge sealing shape have effects on the insulation and airtightness and strength of the glass panel; the sealing shapes are predicted according to the process parameters. The paper highlight the nonlinear regression equations of the cross-sectional shape of the sealing shape according to the parameters, that is experimentally predicted later compared and verified the equation with the experimental result.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.4 no.4
• /
• pp.370-377
• /
• 1994

DC plasma torch which is a non-transferred type was constructed and silicon nitride powders were produced. Ar gas is used as a plasma gas and gas reactants with the carrier gas are introduced beneath the plasma ignition part. Two slits are attached and a reactive quenching gas is introduced through them. Using $SiCl_4 and NH_3$ as starting materials, silicon nitride powders were produced. As-produced powders were amorphous and crystalline silicon nitrides were obtained by heating at $1420^{\circ}C$ for two hours under nitrogen atmosphere. Silicon nitride phase was identified in the XRD patterns and IR spectrum, and the image of the powders before and after heating was observed from the TEM analysis.

• 한국가스학회:학술대회논문집
• /
• 2003.10a
• /
• pp.238-247
• /
• 2003

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.17 no.3
• /
• pp.73-78
• /
• 2016

In this study, GTAW was carried out on austenitic STS316 stainless steel. Overlay welding with the stellite-base filler metal was implemented using a double torch. The response variable was calculated on the measured Vickers hardness for process optimization using the Taguchi method and its response variable was then analyzed about effect on overlay welding characteristics. The optimal process design by the Taguchi method is extremely effective in the overlay welding process for the multiple response variables. In addition, the effects of contribution rate about each response variable was analyzed easily. The conditions of the optimal process were 105A, 18V, pre-heat treatment at $200^{\circ}C$, and post weld heat treatment at $100^{\circ}C$. The Vickers hardness of the specimens produced under the optimal condition of GTAW by the double torch was 8.19% higher than that by a single torch.