고온설비에 사용되고 있는 고온재료의 재료 특성변화와 이의 평가방법에 대하여 극히 제한된 범위에서 개략적으로 기술하였다. 이러한 고온설비의 재질열화에 대한 대책은 고온재료의 성능 한계 가까이에서 사용되는 초임 계압 화력발전설비 등을 비교적 조기에 도입한 선진국 공통의 문제로 되고 있다. 우리 나라에서도 최근 발전설비의 보일러 및 터빈을 비롯하여 석유화학 설 비의 압력용기 등과 같이 고온 . 고압하에서 장시간의 운전이력을 갖는 고온기기의 수가 증가 하는 상태에 있고, 급속한 경계규모의 확대와 쾌적한 생활환경의 선호추세로 에너지의 수요가 급증하고 있어서 이들 고온설비의 합리적 이용을 도모하기 위하여 고효율화가 요구되므로 이들 설비의 사용조건은 더욱 가혹해지고 있어서 시급히 해결해야 할 과제로 되고 있다. 이를 원활 하게 해결하기 위해서는 산 . 학. 연의 공동연구를 통하여 종합적이고 체계적인 연구가 절실하게 요구되며, 상호 습득하고 있는 정보교환도 중요하다
본 논문에서는 다양한 방법으로 제작된 복합재 접착 체결부의 강도에 대한 온도 및 습도 환경의 영향을 연구하였다. 시편은 두 가지 종류의 일체성형 방법 외에 동시접착 및 이차접착 등 총 네 가지 방법으로 제작하였고, 상온건조, 고온습도 및 저온건조 환경 등 세 가지 환경에서 강도시험을 수행하였다. 전체적으로 고온습도 환경에서의 파손강도가 상온 환경에 비해 11~23% 가량 높게 나타났고, 저온 환경에서의 파손강도는 동시접착 체결부를 제외하고는 8~21% 가량 상온 강도보다 낮게 나타났다. 시험 환경에 따른 체결부의 강도 차이는 환경에 따른 접착제의 물성 변화가 주 원인인 것으로 분석되었다.
본 연구에서는 고온용 Circuit-analog 전파흡수구조(CA-RAS)를 제안하고, 350℃ 및 열 수분 환경에서의 전파흡수성능 및 인장 물성을 평가하였다. Glass/cyanate ester와 사각형 저항 패턴층을 통해 CA-RAS를 구현하였으며, 자유공간 측정장비를 이용하여 350℃ 환경과 열 수분 환경 노출 후의 반사손실을 측정했다. 또한 ASTM D638 규격에 따라 환경 노출 후의 인장강도를 측정했다. 제안된 CA-RAS는 350℃까지 4 GHz 이상의 -10 dB 흡수 대역과 -20 dB 이상의 피크 값을 보였으며, 열 수분 환경 노출 후에도 전파 흡수 성능의 저하가 확인되지 않았다. 또한 환경 노출 후에도 Glass/cyanate ester의 상온 인장강도 대비 95% 이상의 인장강도 값이 확인되었다. 이를 통해 본 연구에서는 제안된 전파흡수구조의 고온 및 열 수분 환경에 노출되는 저피탐 구조물로서의 적용 가능성을 확인하였다.
[ $SiC_f/SiC$ ] 복합체는 고온에서 우수한 특성을 지니므로 고온 구조용 재료로 적용 가능성이 증대되고 있다. 우수한 SiC 섬유의 개발과 함께 복합체를 제조하는 공정의 기술적인 진보도 이루어졌지만 경제성 측면에서는 아직도 일반산업에 널리 이용되기에는 제약이 있다. 그러나 효율성과 안정성을 증진시키기 위하여 시스템의 운전조건이 고온의 극한환경까지도 고려되는 현 상황에서 $SiC_f/SiC$ 복합체의 중요성은 증대되고 있다. 향후 경제성이 향상된 공정개발, 고온 물성 및 성능 자료의 확보, 시스템 및 재료 설계를 위한 코드와 모델 개발 등이 진행되면, 가까운 미래에 에너지 산업, 항공 우주산업 등을 시작으로 그 적용 영역이 확대될 수 있으리라 기대된다.
최근 들어 고체산화물 연료전지(SOFC) 기술이 급성장함에 따라 고온 수증기 전기분해(HTE) 기술이 물로부터 수소를 대량으로 제조할 수 있는 환경 친화적인 기술로 주목 받고 있다 고온 수증기 전기분해는 기존의 액상 전기분해보다 총 에너지 요구량이 작고 전기분해에 필요한 최소의 전기에너지가 온도가 증가할수록 감소하며 고온 수증기 전기분해에 요구되는 에너지의 일부를 전기에너지 대신 열의 형태로 공급이 가능하여 보다 높은 효율을 기대할 수 있다. 따라서 off peak시 기저부하전력을 이용하고, 공정의 열원으로 고온가스의 폐열, 천연가스의 부분산화 반응열 또는 고온 가스원자로의 폐열을 활용하면 SOFC 이용 고온 수증기 전기분해 공정은 수소경제사회에서 요구되는 수소를 대량으로 제조할 수 있는 경제적인 공정이 될 것이다.
보일러, 소각로 등의 연소공정이나, 금속 용융과정 중에 발생하는 분진은 대부분 여과집진장치에 의해 처리된다. 이러한 연소, 금속용융 공정의 배가스는 매우 고온이기 때문에 공냉식이나 수냉식의 배가스 냉각장치를 거친 후 여과집진장치로 유입된다. 고온 배가스 냉각장치는 집진장치의 설치비를 가중시킬 뿐만 아니라 운전유지비의 상승을 초래한다. 따라서 고온에서도 집진성능을 유지할 수 있는 여과포의 개발이 요구되었고, 국외 유명 여과포 제조업체를 중심으로 고온적용 여과포 개발이 활발히 진행되어 왔다. (중략)
우리나라의 여름 기후는 고온 다습한 특징을 갖고 있다. 고온 다습한 지역에서는 습도가 쾌적성을 결정하는데 중요한 요소가 되기 때문에, 습도가 높으면 온도가 그다지 높지 않더라도 쉽게 무더위를 느낀다. 이러한 계절적 특성을 없애 쾌적한 생활을 영위하기 위하여 생활의 질적 향상과 더불어 공조장치의 수요가 매년 두드러지게 증가하고 있다. 특히, 실내의 경우에는 공조장치 중 대표적인 에어컨(air conditioner)으로 냉방을 행함으로써 고온 다습한 여름철의 거주공간을 개선하고 있다. 그러나 고온 다습한 환경하에서의 과다한 에어컨 사용은 인체의 온열 환경적 측면에서 오히려 불리하다. 왜냐 하면, 에어컨에서는 여름철에 잠열(latent heat)을 고려해야 함에도 불구하고 단지 현열비(sensible heat factor)로 취출온도를 결정하고 있기 때문이다. 그 결과, 실내가 과다하게 냉각되어 재실자에게 불쾌감은 물론, 심지어 냉방병도 초래할 수가 있다.
기상청 소속 60개 지점에서 관측한 1973년부터 2010년까지의 순별 평균기온을 조사기간의 평균값과 비교하는 평균편차법으로 이상고온과 이상저온의 출현횟수를 조사하고, 시 공간별로 분석하였다. 과거 38년간 이상기온의 출현횟수는 연 평균 1.8회(이상고온 0.65회, 이상저온 1.15회)로 조사되었다. 연도별로는 1998년에 이상고온의 출현횟수가 2.47회로 가장 많았고, 이상저온의 출현횟수는 1980년에 5.07회로 가장 많았다. 연대별 이상고온의 연간 출현횟수는 1980년대(1981~1990년)의 0.2회에서 2000년대(2001~2010년)의 1.0회로 5배 이상 크게 증가한 반면에, 이상저온의 연간 출현횟수는 1970년대(1973~1980년)의 2.06회에서 2000년대의 0.63회로 크게 감소하는 경향을 나타내서, 최근 우리나라에서의 온난화 현상을 나타내고 있었다. 농업기후지대로 구분하여 분석하면, 과거 38년간 이상고온의 출현횟수가 가장 많았던 농업기후지대는 태백고냉지대(대관령, 평창 등)로서 연평균 0.76회이었고, 동해안 북부지대(강릉, 속초 등)는 0.74회로 다음으로 많았다. 반면에, 이상고온의 출현횟수가 가장 적었던 농업기후지대는 동해안 남부지대(포항, 울산 등)로 0.45회였다. 과거 38년간 이상저온의 출현횟수가 가장 많았던 농업기후지대는 소백서부 내륙지대(청주, 대전 등)로 연평균 1.43회이었고, 이상저온의 출현횟수가 가장 적었던 농업기후지대는 동해안 중부지대(울진, 영덕 등)로 연 평균 0.64회이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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