• Title/Summary/Keyword: 에너지 공간

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The Efficiency Prediction for Plate Type Steam Reformer with Shape Change of Combustion Chamber (평판형 STR의 연소공간 형상변화에 따른 성능 예측)

  • Kim, Hun-Ju;Lee, Ji-Hong;Lee, Myeong-Yong;Lee, Sang-Seok;Lee, Do-Hyung
    • Journal of Hydrogen and New Energy
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    • v.21 no.4
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    • pp.286-294
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    • 2010
  • According to the propagation of fuel cell system, the importance of that system efficiency is being magnified. Thus, the efficiency improvement of reformer which is the important part of fuel cell system will be required. In structural aspect, the reformer is classified into cylindrical and plate type. Plate type reformer features better maintenance and space efficiency compared with cylindrical type. In this study, we changed the shape of combustion chamber to improve the reforming efficiency. And then we performed the CFD simulation to predict the spacial distribution of temperature. Analysis cased contains with baffles, fins, baffles and fins, and without those. In case of only with-baffle, temperature distributions were uneven because the high temperature stream was concentrated near the baffle end. In case of with-fin, the temperature distributions were relatively even than other cases.

An Experimental Study on the Natural Convection Heat Transfer with a Heat Source in a Top-Vented Cylindrical Enclosure (내부열원을 갖는 Top-vented 원통형 밀폐공간에서의 자연대류에 관한 실험적 연구)

  • Kang, Kweon-Ho;Shin, Hyun-Kyoo;Shin, Chee-Burm;Yoo, Jai-suk;Kim, Chul;Park, Young-Moo
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.5 no.2
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    • pp.203-208
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    • 1996
  • An experimental study was conducted on the natural convection heat transfer with a heat source (heater) in a top-vented cylindrical enclosure. Using an Air Controlled Oxidizer (ACO) for treatment of depleted uranium chips, the heat transfer characteristics of the ACO was studied with various heat generation. Heat flux, Nusselt number, Grashof number and Rayleigh number were obtained and the relation between Nusselt number and Rayleigh number was derived.

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Study on the Self-Sustainability of AMBIDEXTER Lattice Using Equivalent Burnup Approximation (등가연소도 근사법을 이용한 AMBIDEXTER 로심격자의 핵적 자활성에 관한 연구)

  • 조재국;원성희;임현진;오세기;김택겸
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.221-228
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    • 1998
  • 2차원 노심핵설계 코드 HELIOS를 이용하여 $^{7}$ LiF-BeF$_2$-ThF$_4$-$^{233}$ UF$_4$ 용융염 핵연료와 흑연(Graphite) 감속재로 구성된 AMBIDEXTER(Advanced Molten-salt Break-even Inherently-safe Dual-mission EXperimental and TEst Reactor) 원자로의 육각주형 로심격자에 대해 핵적 자활성 요건의 설계해석을 수행하였다. AMBIDEXTER 원자로는 액체 핵연료의 유동성을 이용한 온라인 핵연료 정화ㆍ처리ㆍ재생의 연속공정을 도입하여 노내의 잔류 핵분열 생성물질의 포화양을 최소로 유지시키고 중성자 경제성을 극대화하므로 높은 전환율을 얻는 설계이다. 핵연료 내에 잔류하는 핵분열생성물질의 포화농도에 대응하는 연소도를 등가연소도로 정의할 때, 열출력 250MW$_{th}$ AMBIDEXTER 원자로의 등가연소도 374MWD/TeH.E.의 평형 로심 모델에 대해 핵적 자활성을 지배하는 주요 핵설계 인자로서 용융염 핵연료의 $^{233}$ U Mole 분율, 흑연-대-용융염의 체적비, 노심격자 간격 및 출력 밀도의 변화에 따른 임계도 및 전환율을 평가하였다. 그 결과, $^{233}$ U Mole 분율과 혹연-대-용융염 체적비를 좌표축으로 하는 2차원상공간에서 핵적 자활성 요건 상태함수는 각 노심격자간격에 대해 완만한 선형 함수로 표현할 수 있음을 확인하였다.

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Study on the performance analysis of long-term field test for protected horticulture heating system using solar thermal energy (태양열 시설원예 난방시스템 장기실증 성능분석 연구)

  • Lee Sang-Nam;Kang Yong-Heack;Yu Chang-Kyun;Kim Jin-Soo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.06a
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    • pp.403-407
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    • 2005
  • Objective of the research is to demonstrate solar thermal space and ground heating system which is integrated to a greenhouse culture facility for reducing heating cost, increasing the value of product by environment control, and developing advanced culture technology by deploying solar thermal system. Field test for the demonstration was carried out in horticulture complex in Jeju Island. Medium scale solar hot water system was installed in a ground heating culture facility. Reliability and economic aspect of the system which was operated complementary with thermal storage and solar hot water generation were analyzed by investigating collector efficiency, operation performance, and control features. Short term day test on element performance and Long term test of the whole system were carried out. Optimum operating condition and its characteristics were closely investigated by changing the control condition based on the temperature difference which is the most important operating parameter. For establishing more reliable and optimal design data regarding system scale and operation condition, continuous operation and monitoring on the system need to be further carried out. However, it is expected that, in high-insolation areas where large-scale ground storage is adaptable, solar system demonstrated in the research could be economically competitive and promisingly disseminate over various application areas.

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Application of Pervaporation Membrane Process in Petrochemical Industry (석유화학공업에서의 투과증발막의 응용)

  • Nam, Sang-Yong
    • Membrane Journal
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    • v.17 no.1
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    • pp.1-13
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    • 2007
  • Pervaporation process using membrane is newly emerging energy saying and cost effect process instead of distillation process. Especially, in pertrochemical industry, pervaporation process is a strong candidate to substitute the conventional energy consuming processes because that petrochemical industry has much energy consuming separation processes, many azeotrope mixtures to separate and needs to compact space to install new process units. Aromatic/aliphatic separation including benzene/cyclohexane mixture, olefin/paraffin separation, xylene isomer separation, reactive monomer recovery and sulfur compound removal from gasoline have been inversitigated for the application of pervaporation membrane process by many researchers and are under commercializing.

Performance Evaluation of Sea Water Heat Exchanger in the Springtime for Floating Architecture (플로팅 건축에서 해수열 이용을 위한 수중 열교환기의 봄철 성능평가)

  • Hwang, Kwang-Il;Kim, Byeol;Lee, Hyun-In;Kim, Ik-Hyeon;Do, Geun-Young
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2012.06a
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    • pp.442-443
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    • 2012
  • This study propose a sea water heat exchanger for floating architectures, which can be used as heat source or heat sink of heat pump. Based on CFD(Computational Fluid Dynamics), experimental mock-up system is made and tested. Some evaluation performances are shown on this paper.

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A Theoretical and Numerical Study on the Effects of Prereinforcement of Tunnel Face (터널막장 선행보강 효과에 관한 이론적.수치해석적 연구)

  • 김광진;문현구
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.11 no.4
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    • pp.328-338
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    • 2001
  • Horizontal tunnel face reinforcement using Fiber Glass Tube(FGT) or steel pipe and pipe roofing techniques are frequently used when the stability of newly excavated tunnel is not guaranteed. However, the mechanical behavior of tunnels using these techniques has not been fully understood so far. Therefore, engineering rule of thumb is commonly applied during designing procedure, and it is difficult to adopt these techniques rationally. In this study, the application of a simplified numerical analysis method based on composite mechanics is verified. The mean field theory and the strain energy theory are used to obtain the equivalence elastic moduli of reinforced soil and rock. Furthermore, a parametric study on the deformational behavior of tunnel face is performed for various patterns of prereinforcement.

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Characteristics on the chord length and cutting ratio of rear side blade for the offshore vertical axis wind turbine (날개 길이 및 후면부 절개 비율에 따른 해상용 수직축 풍력발전기 특성 평가)

  • Kim, Namhun;Kim, Kyenogsoo;Yoon, Yangil;Oh, Jinseok
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.64.2-64.2
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    • 2011
  • 해상용(offshore) 부이(bouy)는 선박의 항로를 지시하거나 암초, 침몰선 등 항해상의 위험물을 알리기 위해 사용 되며, 야간을 위해 등화장치를 설치한 것을 등부표라 한다. 등부표는 야간 점등을 위해 자체 전력 생산시스템을 갖추고 있으나, 기존의 태양광을 이용한 전력 시스템은 해상 환경에 따른 제약이 많아 안정적인 운영이 어려우므로 풍력 발전기(wind turbine)를 이용한 하이브리드 전력 생산시스템으로의 전환이 필요한 실정이다. 선행 연구는 수직축(vertical axis) 양력(lift) 및 항력(drag) 조합형 해상용 풍력발전기 개발에 대하여 수행하였으나, 본 논문에서는 풍력발전기의 효율 증대를 위해 날개 길이 및 후면부 절개 비율에 따른 수직축 풍력발전기 특성에 대하여 연구하였다. 풍력발전기의 설치조건은 선행연구와 동일하게 등명구 교체 작업을 원활하게 하기 위하여 설치 공간을 $1m{\times}1m$로 제한하였으며, 등부표의 구조를 고려하여 최상단에 지지 프레임을 별도로 구성 하였다. 풍력발전기의 블레이드는 0.6mm의 알루미늄 박판을 절곡하여 NACA 4418의 외형을 가지도록 제작하였고, 블레이드 설계 시 에어포일의 후면부를 절개하여 양력과 항력을 효과적으로 이용하며 저속과 고속에서 높은 효율을 가지도록 설계하였다. 또한 블레이드 날개 길이와 후면부 절개 비율에 따른 풍력발전기 특성을 실험을 통해 비교하여 기준 해상 풍속에서 블레이드 설계 최적화를 수행하였으며 비교 모델 대비 약32% 발전량이 증가한 설계변수 조합을 구하였다.

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A Study on Heat Transfer Characteristics of Humidifier/HRU for MCFC (MCFC용 가습기 및 HRU의 열전달 특성 연구)

  • Park, Sungho;Kal, Hanjoo;Jeong, Youngsik;Lee, Sanghoon;Lee, Jaejun;Oh, Yongmin;Kim, Seonhwa
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.97.2-97.2
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    • 2011
  • 본 연구는 연료전지 중 용융탄산염을 전해질로 하는 MCFC의 MBOP에 포함된 부품으로 매우 중요한 역할을 하는 가습기와 이때 발생되는 폐열을 회수하기 위한 장치인 HRU에 관한 것이다. 가습기는 연료와 물이 가습기 상부로 유입되어 가습기 하부로 유입되는 배가스와 열교환을 하면서 물이 스팀화 되어 연료가 가습된 상태로 가습기 출구로 일정온도를 유지하며 배출된다. 또한 HRU는 가습기에서 배출된 고온의 배가스를 물을 이용하여 열교환을 통해서 열을 회수하여 난방 및 온수로 사용할 수 있는 열교환 장치를 말한다. 먼저 이들의 특성을 파악하기 위해 가습기 및 HRU를 설계, 제작하여 각각의 특성을 확인하였다. 가습기와 HRU의 성능 향상을 위해 먼저 열교환부에 적용될 튜브의 수치해석적 분석을 통해서 최적의 열전달 성능을 얻을 수 있는 가습기 및 HRU를 설계, 제작하였으며 이들의 성능을 파악하기 위해 120,000kcal/h 용량을 테스트 할 수 있는 장치를 구축하여, 이들의 열전달 특성, 압력강하, 회수 열량, 가습기 온도 등의 특성을 파악하였다. 이 장치를 통해서 확인된 가습기와 HRU의 특성은 수치해석을 통해서 얻은 값과 거의 유사함을 확인할 수 있었으며, 가습 성능도 효과적으로 달성할 수 있었다. 가습기와 HRU의 특성 중 압력강하 부분은 지속적인 연구가 필요한 부분이며, 가습기와 HRU의 일체화를 통하여 소형화 및 설치공간 축소 효과를 얻을 것으로 본다.

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A Study on the Burner Structure for Efficient Improvement of Steam Reforming (수증기 개질 반응기의 효율 향상을 위한 버너 구조 연구)

  • Sung, Bong-Hyun;Han, Jae-Chan;Shin, Jang-Sik;Lee, Seung-Young;Yang, Hye-Kyong;Shin, Seok-Jae;Park, Jong-Won;Kim, Doo-Hoon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.20-23
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    • 2007
  • 가정용 연료전지 수소 공급용 연료변환 장치는 LNG, LPG를 이용하여 수소를 제조하는 수증기 개질과 제조된 합성가스의 정제공정으로 저온/고온 전이 반응 및 선택적 산화 반응을 포함하게 된다. 이중 전체 연료변환 장치 효율은 공정중의 유일한 흡열 반응인 수증기 개질 반응기 구조와 반응열 공급용 버너에 의해 결정된다. 반응열 공급용 버너의 형식, 구조 등의 변수를 통해 본 연구진에 의해 개발된 반응구조의 최적 열원 공급 방식을 산출하고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 원통형 개질 반응기에 적용 가능한 버너의 구조, 토출 각도, 토출구의 수 등의 버너 설계 변수가 버너의 성능의 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 연구에 사용된 버너는 적용 연료의 혼합 특성을 증가시키기 위해 혼합공간을 충분히 유지 하였으며, 버너의 구조와 연소용 기체의 토출각 및 토출구의 위치 변화를 통한 불꽃의 형태를 변화 시켜 반응기 내의 온도 분포 특성을 비교 분석하였으며, 분석 결과에 의해 원통형 개질 반응기에서 최대 효율을 가지는 버너의 구조로부터 수증기 개질 반응을 평가하였다.

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