• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.264-269
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• 2016

본 논문은 단열층을 가지는 솔라폰드의 온도특성을 알아보기 위한 기초 연구이다. 또한, 기존의 단열층을 가지지 않는 경우의 솔라폰드의 온도특성과 비교하였다. 수치해석법은 유한차분법(Finite-Difference Method)를 이용하였으며, 2차원 비정상의 상태를 가정하여 계산하였다. 수치해석을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 솔라 폰드의 깊이가 깊어지면 폰드의 하부까지 도달하는 일사량이 줄어들기 때문에 온도 상승 효과는 발생하지 않는 것을 확인했다. 2) 동절기에는 토양의 온도가 솔라 폰드 내 물의 온도보다 상대적으로 높아 토양에서 폰드 내로 열이 전달되는 것을 확인할 수 있었다. 3) 단열층을 가지는 솔라폰드의 경우, 태양의 의존율은 83.3%, 보일러의 의존율은 16.7%로 자연에너지의 의존도가 높은 것을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제28권2호
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• pp.186-192
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• 2017

본 연구에서는 OIMS90과 NP12 계면활성제 혼합물을 사용하여 물/벙커 C 오일 비율, 계면활성제 농도 및 조성, 유화 시간, 교반 속도 및 시간, 온도 등을 변화시키면서 유중수적형(water-in-oil, W/O) 에멀젼 연료를 제조하였다. OIMS90과 NP12 계면활성제 혼합물을 사용하여 제조한 에멀젼 연료는 벙커 C 오일에 비하여 미세먼지, $NO_2$, CO, $CO_2$ 및 $SO_2$ 등의 연소배기 가스 중의 대기 오염물 방출을 감소시키는데 효과적이며, 특히 계면활성제 조성 OIMS90/NP12 = 4 : 6, 계면활성제 농도 500 ppm, 수분 함량 10%을 사용하여 $80^{\circ}C$에서 제조한 에멀젼 연료가 배기가스 오염물 저감 효과가 가장 큰 것을 확인하였다. 또한 보일러 효율 측정 시험 결과, 에멀젼 연료가 벙커 C 오일과 비교하여 우수한 디젤 엔진 에너지 효율을 나타내었다.

• 에너지공학
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• 제5권1호
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• pp.8-18
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• 1996

석탄가스화 복합발전(IGCC) 시스템의 공정 시뮬레이션의 일환으로서 석탄가스용 복합발전 플랜트의 성능해석을 하였다. Texaco 가스화기와 저온가스 정제공정에서 생성된 가스를 연료로 하는 가스터빈/증기터빈/폐열회수보일러로 구성된 복합사이클발전시스템을 구성한 후, ASPEN(Advanced System for Process Engineering) Code를 이용하여 정상상태 성능해석을 수행하였다. 가스터빈 사이클(GE MS 7001FA)은 공기분리 공정과의 연계성(Integration)이 고려되었고, 증기사이클은 가스화공정과 가스정제 공정과의 연계성(Integration)을 고려하여 구성하였다. 공정해석결과 가스터빈출력(MWe)은 천연가스를 사용하는 경우에 비하여 동일 입열량(연소기 입구기준)기준으로 약 20%의 증가를 가져왔다. 본 연구의 결과를 Bechtel Canada Inc.에서 Nova Scotia 발전소를 대상으로 1991년에 수행한 연구결과와 비교하였을때 잘 일치하였으며, 이를 통하여 본 연구에서 사용된 해석방법이 상용화 공정의 시뮬레이션에 적정하게 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제13권4호
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• pp.296-300
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• 2004

본 연구는 지열원 물 대 물(water to water)히트 펌프 시스템의 냉방 및 난방 운전시 성능 특성과 경제성 평가에 관한 것이다. 5개의 보어홀당 지중 100m의 깊이로 밀폐 수직형 지중 열교환기(closed-vertical ground source)가 설치된 냉난방 시스템이 적용된 건축물에 대하여 냉난방 운전성능을 평가하였으며, 연간 소비전력을 측정하여 실제 시스템의 경제성을 분석하였다. 또한, 순환수의 입구온도에 따른 시스템의 운전 성능을 분석한 결과 난방시에는 COP가 3.0에서 4.2로 증가한 반면, 냉방시에는 5.0에서 3.7로 감소하였다. 본 실험을 통해서,대상 건축물에 대한 지열 냉난방 시스템의 수명주기비용은 기존 냉난방 시스템(보일러+에어컨)에 비해서 68%까지 절감되었으며, 시스템의 경제성을 고려해 볼 때 기존 건축물에도 지열원 냉난방 시스템을 적용하는 것이 타당하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.63-68
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• 2013

최근 안정적 전력수급을 위하여 화력발전에 대한 중요성이 더해 가고 있다. 화력발전설비 중 과열증기저감기는 보일러에서 생산된 과열증기가 발전터빈을 손상하지 않도록 적당한 과열도를 유지시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 460mm 배관에 $530^{\circ}C$, 1.36 MPa의 증기가 흐를 때, 국내에서 개발된 가변오리피스노즐로 $150^{\circ}C$, 36.7 kg/s, 4.28 MPa의 냉각수를 분사하는 조건에서 성능해석을 수행하였다. 연구 결과, 증기관내 냉각수 온도가 $446^{\circ}C$로 유지되고 분무된 액적 크기가 $50{\mu}m$ 이하임을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.1103-1108
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• 2012

주증기관은 보일러와 터빈을 연결하는 주요계통이다. 운전조건으로 인한 배관시스템에 손상을 제한 할 수 있기 때문에 수격현상 해석은 중요하다. 배관시스템의 불안정한 유동에 의해 생성되는 수격현상은 압력의 과도한 변화, 진동 및 소음을 일으킬 수 있다. 주증기관 구조는 운전환경아래 압력맥동 및 여러 진동 등을 안전하게 견딜 수 있도록 설계되어야 한다. 본 논문에서는 정지 및 정상 운전기간 동안 배관에 유입되는 수격현상을 과도조건에 적용하여 ASME 피로수명 방법론과 유한요소해석에 따라 주증기관의 구조건전성을 평가하였다. 계산된 교번응력 및 피로응력 평가 결과, ASME 피로수명의 허용요건을 만족하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.65-70
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• 2020

본 논문에서는 고효율의 냉난방시스템을 구축하기 위해 냉방기와 난방기를 한 대로 동시에 할 수 있는 냉난방 동시형 멀티 에어컨 시스템을 개발하고 하이브리드형 식물공장에 적용하여 복합형 농장의 자동화가 가능하도록 하였다. 이를 위하여 난방시에 응축기 기능을 하는 열교환기가 냉방시에는 증발기 기능을 하도록 함으로써 냉난방을 동시에 구현하도록 하였다. 실험을 위하여 냉난방 동시형 멀티 에어컨시스템을 제작하고 농장의 식물공장에 적용시켜 식물의 재배 및 보관, 건조 등을 할 수 있도록 하였다. 그 결과 하나의 시스템으로 냉난방을 동시에 해결하는 에너지 절약 시스템으로 농산물의 온도환경을 조절할 수 있었으며 에어컨과 보일러를 동시에 설치하지 않아도 되는 공조시스템을 구현하여 효율적인 농작물 관리가 가능하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.499-505
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• 2022

본 연구에서는 크라프트 리그닌(Kraft Lignin)을 사용해 바닐린을 생산하는 공정의 개념 설계를 진행하였다. 기존 크라프트 리그닌은 대부분 저품질의 보일러 연료로 사용되거나 폐수로 버려지고 오직 2% 이하의 리그닌만 고품질의 제품으로 정제된다. 버려지는 크라프트 리그닌을 활용하기 위해 새로운 공정을 제안하였다. 기존 바닐린 생산 개념 공정은 NaOH를 사용한 알칼리 산화, 여과, 크로마토그래피, 결정화 단계로 진행됐다. 이중 상용화가 어려운 크로마토그래피를 용매 추출 공정으로 변경하였다. 제안된 용매 추출 공정의 바닐린 회수율 92.9%, 순도 99.5%이며, 이는 기존 크로마토그래피 공정과 유사한 수준이다. 크로마토그래피와 비슷한 결과를 보이는 용매 추출 공정이 기존 크로마토그래피 공정을 대체할 수 있는 이유를 분석하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.314-322
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• 2023

한정된 병력을 효율적으로 활용하고 전장에서의 인명 피해를 최소화하기 위해 무인 항공기의 사용이 급격히 증가하고 있다. 무인 항공 시스템의 운용 개념과 환경에 따라 지상 통제 장비의 요구사항이 달라지지만, 여전히 공통적인 요구사항이 존재한다. 그러나 이러한 공통 요구사항을 만족시키기 위한 시스템 구성이 표준화되지 않아, 공통 기능의 재활용이 어려워져 지속적으로 획득 비용이 발생하는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 UCS 아키텍처를 활용하여 한국형 UCS 모델을 개발하였다. 또한 아키텍처에서 명시하지 않은 서비스 개발과 관련된 요소(프레임워크, 통신 미들웨어, 서비스 구조 등)를 설계한 후, 이를 기반으로 개발자들의 업무 효율성을 향상시키는 보일러플레이트를 개발하였다. 본 연구의 결과는 무인 항공 시스템의 지상 통제 장비 개발을 효과적이고 경제적으로 수행할 수 있는 기반이 될 것이다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.583-597
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• 2014

난방기기에 의한 화재는 다양한 난방기기의 종류처럼 그 원인도 다양하고. 매년 계속되는 전통재래시장에서의 난방기기에 의한 화재사고가 빈번히 발생하여 인명 및 재산상의 손실을 초래하고 있다. 일반주택이나 아파트 등 대부분의 주거시설은 난방용 보일러가 보급되어 난방기기로 인한 화재가 그리 많지 않으나 식당, 시장의 점포와 사무실, 체육관, 공장, 작업장 등에서는 여전히 석유난로, 전기난로 등 난방기기를 사용 하고 있어 화재의 위험성에 노출되어 있다. 또한 난방용 기기의 발생건수를 살펴보면 가정용보일러, 목탄난로, 석유난로, 가스난로/스토브, 전기스토브/히터 순으로 발생한 것으로 분석되었으며, 인명피해 별 건수는 가스난로/스토브, 석유난로 /곤로, 전기히터/스토브, 연탄/석탄난로 순으로 분석되었다. 또한 가스 및 석유관련 난방용기기가 발생빈도(frequency)는 낮지만 화재강도(intensity)가 높은 것으로 분석 되었다. 따라서 본 연구의 목적은 다중이용시설인 전통재래시장에서 아직도 많이 사용되고 있고, 실제 화재발생사례가 많은 석유난로와 전기스토브에 의한 발화 위험성 즉 최소발화온도, 탄화 정도와 그에 따른 열유속을 정상상태와 비정상상태 하에서의 가연물의 접촉 및 전도로 인한 화재 발생 가능성을 재연하여 검토해 봄으로서 보다 과학적인 화재조사 및 감식 접근방법을 강구하고자 하였다. 재연실험 결과 실험체 2종(석유난로/전기스토브) 모두 양호한 축열 조건이 만들어지지 않는 한 발화위험성은 극히 적은 것으로 나타났지만 탄화의 상태는 각 부위별로 진행되는 것으로 분석되었다. 결국 화재로의 전이는 축열에 의한 발화이므로 최소한 화재장소의 축열 온도조건이 $500^{\circ}C$ 이상일 때 발화되는 것으로 분석되었다. 특히 전기스토브의 발열체인 석영관인 경우 가장 짧은 시간 내(10sec)에 $600^{\circ}C$ 이상의 온도로 급 가열 되어 이때의 열유속은 6.26kW/m2으로 나타나 이는 보온된 PVC케이블이 손상과 함께 인체에는 2도 화상을 입히는 결과를 나타내는 것으로 분석 되었다. 아울러 온도 조건 이외에 거리변화에 따른 열량의 감소분을 나타내는 형태계수(Geometric View Factor)와 화재하중(Fire Load)에 따른 온도 변화도 고려되어야 할 중요한 변수임 알았다. 따라서 이에 관한 세심한 화재조사 및 감식의 매뉴얼이 있어야 할 것으로 사료되며 이러한 실험에 의한 과학적이고 합리적인 노력들이 향후 화재조사 및 감식에 대한 매뉴얼 작성과 이론적 토대를 세우는데 기여하기를 기대한다.