• 제목/요약/키워드: 연료손상

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가정용 연료전지시스템 계통연계형 전력변환장치의 외부사고 성능평가에 관한 연구 (A Study on the External Fault Performance Evaluation of Grid-Connected Power Conditioning System for Residential Fuel Cell System)

  • 이정운;서원석;김영규
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.131-131
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    • 2009
  • 최근 환경규제가 강화되면서 친환경적인 전력생산 요구 등의 외부환경 변화에 따른 우리나라의 전력구조가 기존의 중압 집중형 발전을 탈피한 분산전원 발전에 대한 관심이 증대되고 있는 실정이다. 특히, 분산전원으로서의 전력생산은 공급의 안전성, 경쟁력 및 에너지의 지속성 등이 요구되어지는데, 재생에너지가 가지고 있는 에너지 지속성의 한계 및 설치의 제약성을 탈피할 수 있는 시스템으로 현재 연료전지시스템이 가장 근접해 있는 실정이다. 즉, 도시가스 인프라가 우수하고 인구조밀 지역이 많은 우리나라의 특성상 각 가정 및 건물에 쉽게 설치하고 공급의 안전성을 갖는 건물용 연료전지는 최근 가장 각광받고 있는 분산전원 시스템 중의 하나이다. 올해부터 모니터링사업의 일환으로 수용가에 설치 될 연료전지 시스템이 얼마나 안정적으로 전기와 열을 각 가정에 공급하고 시스템의 안전성을 확보하는 가는 건물용 연료전지의 분산전원으로서의 가능성 및 국민의 수용성을 증대시키는 중요한 역할을 할 것이다. 연료전지시스템은 상용전력과 연계되어 있기 때문에 시스템의 안정성 뿐만 아니라 상용전력의 변화에 대응하여 안정적인 운전을 하는지에 대한 평가가 필수적이다. 이에 따라 본 연구에서는 가정용 연료전지시스템의 성능 및 안전성평가의 일환으로 계통연계형 전력변환장치의 성능 및 안전성을 평가 하고자 한다. 연료전지 검사를 위한 계통연계형 전력변환장치의 시험평가 항목으로는 크게 정상특성성능시험, 보호기능성능시험, 과도응답특성성능시험 및 외부사고성능시험 등으로 나뉘어진다. 본 연구에서는 외부사고 성능시험 항목들인 출력측 단락시험, 계통전압 순간정전?순간강하시험 및 부하차단 시험 등을 통하여 외부사고에 대한 성능 및 안전성을 평가하였다. 외부사고 성능시험의 주 목적은 시스템의 이상 운전이 아니라 외부의 영향에 따른 시스템의 안전성 및 전력품질을 평가한다. 출력측 단락시험을 수행하기 위해서 전력변환장치를 정격 출력 전압, 정격 출력 주파수 및 정격 출력에서 운전한 후, 교류 전원장치는 단락 전류를 검출하여, 사고 발생 후 0.3초 이내에 개방하도록 설정하였다. 여기서, 단락 저항 Rsc를 정격 전류의 10배 이상에 해당하는 부하와 같은 값으로 설정하였다. 스위치 SWSC를 폐로하여 단락 상태를 만들며, 이 때 전력변환장치의 출력전류와 차단 또는 정지 시간을 측정하였다. 실험 결과에 대한 판정기준은 단락전류를 검출하여 0.5초 이내에 개폐기 개방 또는 게이트 블록 기능이 동작하여 시스템을 안정하게 정지시키고 시스템 어떤 부위에도 손상이 없어야 한다. 실험 결과 파워컨디셔너의 출력전류 및 차단 또는 정지된시간이 40ms로 나타났고, 출력전류의 파형도 매우 안정함을 볼 수 있었다. 이와 같이 모든 실험을 수행한 결과 외부사고에 대하여 시스템이 안전하게 정지하는 등 연료전지 시스템의 안전성을 확인하였다.

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음이온교환막연료전지용 음이온교환막의 문제점과 해결방안 (Problems and Solutions of Anion Exchange Membranes for Anion Exchange Membrane Fuel Cell (AEMFC))

  • 손태양;김태현;김형준;남상용
    • 공업화학
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    • 제29권5호
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    • pp.489-496
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    • 2018
  • 화학에너지를 전기에너지로 전환하는 친환경 에너지 자원으로 각광받는 연료전지에서 고분자 전해질 연료전지(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)의 비싼 백금촉매 사용, 고온가습조건에서의 전도도 감소 등의 문제로 음이온교환연료전지(anion exchange membrane fuel cell, AEMFC)가 주목을 받고 있다. 음이온교환연료전지는 비백금계 촉매를 사용하고 산소환원반응의 활성화 에너지가 낮아 효율이 더 우수한 장점이 있다. 하지만, 이산화탄소에 노출되어 전극손상, 이온전도도 감소 등의 문제점을 포함하여 여러 가지 해결해야 할 문제점이 있다. 따라서, 본 미니총설은 음이온 교환연료전지의 다양한 문제점을 여러 연구논문을 통해서 해결방안을 제시하고자 한다.

퍼지 경향 감시 기법을 이용한 무인기용 터보팬 엔진의 손상 탐지에 관한 연구 (A Study on Fault Detection using Fuzzy Trend Monitoring Technique of UAV Turbofan Engine)

  • 공창덕;고성희;기자영;고한영;오성환;김지현
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.345-349
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    • 2007
  • 본 연구에서는 계측 데이터의 성능 추이를 분석하여 엔진의 기계적 결함 여부를 탐지하기 위한 퍼지 경향감시 방법을 제안하였다. 경향감시 방법은 연료유량, 배기가스 온도, 로터회전수, 진동수와 같은 중요 엔진 파라미터를 모니터링하여 시간에 따른 변화를 분석하여 엔진 상태를 진단하는 것이다. 선형회귀분석을 통해 엔진 상태 변화를 수식화하고 퍼지 로직을 통해 진단 결과를 분석하여 예측되는 손상 원인을 제시한다.

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연료유에 의한 선박 디젤엔진 손상에 관한 연구 (A Study on Types and Reasons of Engine Troubles Related to Fuel Oil)

  • 나은영;백신영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.143-150
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    • 2009
  • 선박의 주기관이나 발전기관 등 디젤기관에서 사용하는 연료유는 원유를 정제해서 사용하고 있다. 석유화학공업에서 원유로부터 양질의 고급 휘발유를 많이 생산하기 위하여 촉매를 사용하는 유동접촉분해(FCC) 방법을 채택하여 원유를 분리하고 있다. 유동접촉분해 시 촉매의 주성분은 Si와 Al이며, 그 외에 Fe, Zn, Ti 등의 기본금속과 알칼리 금속 및 Ce, Nd, Ni, V 등의 희유금속이 함유되어 있다. 만일 선박에 사용되는 연료유에 이러한 성분의 촉매가 많이 혼입되어 Al, Si, Ni, V이나 Fe 등의 성분이 과다하게 되면 기관 부속품 마모가 아주 심하게 되고, 기관전체를 사용하지 못하게 되어 대형 해양 선박사고가 발생 할 수 있다. 다시 말해, 이런 성분이 많이 함유된 연료유를 기관에 사용하는 경우 연료펌프, 연료분사밸브, 실린더라이너, 피스톤링의 마모가 심하게 발생하게 된다. 따라서 이러한 사고를 예방하기 위하여 사고 발생현황에 대한 정확한 원인을 규명하고 밝히는 것이 중요하다. 아울러 그 사고의 원인이 자연적인 마모, 경년변화인가 또는 외적인 요인에 의한 사고인가에 따라 보험 보상 대상여부가 판명될 수 있어, 연료유로 인한 사고 원인규명은 아주 중요한 업무이다. 본 논문에서는 연료유 관련 사고가 발생한 선박을 대상으로 사고유형, 사고원인 및 예방법에 대한 검토를 하고 향후 선박의 디젤엔진에서 저질연료유 사용에 따른 문제점을 개선하도록 제시하고자 한다.

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인발식 마늘수확기 개발(2) - 시작기 제작 및 성능 검증 - (Development of a Lifting Type Garlic Harvester(2) - Construction and Performance Test of a Prototype Harvester -)

  • 장영창;노광모;박준걸
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 1999년도 하계 학술대회 논문집
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    • pp.83-88
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    • 1999
  • 인발식 마늘 수확기의 기본개념은 마늘줄기가 인발 가이드를 따라 마늘줄기 인발부로 안내되어 지면 상방향으로 인발, 이송되는 방식으로서 인력에 의한 마늘수확 메카니즘과 유사하다. 그러나 수확기가 전진함에 따라 마늘이 연속적으로 인발되어 인력작업에 비해 매우 높은 수확능률을 갖는다. 또한 굴취식 수확기와 비교하여 연료가 절감되고 통마늘의 손상이 적은 장점이 있다. (중략)

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정치식 원적외선 건조기를 이용한 표고버섯의 건조특성 (Drying Characteristics of Oak Mushroom Using Stationary Far Infrared Dryer)

  • 한충수;조성찬;강태환;김창복;김민호;이해철
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2003년도 동계 학술대회 논문집
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    • pp.106-111
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    • 2003
  • 농산물을 건조하는 이유는 생산 후 유통과정과 저장 중에 품질의 변화와 손상을 방지하고 가공성을 향상시키기 위한 것으로서 현재 농가 및 일반 농산물 가공 공장에서는 화석연료나 전기를 이용한 열풍건조기가 많이 사용되고 있다. 표고버섯은 농가의 고소득 특용작물로 단백질, 당, 무기질 및 각종 아미노산과 비타민 등을 고루 갖춘 식품으로서 최근에는 항산화, 항균 및 항암 효과에 대해서도 알려져 있고, 매년 생산량과 소비량이 증가하고 있다(고 등 1999). (중략)

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가압 경수로형 모의 핵연료 집합체의 유동시험

  • 김용환;전상윤;전경락;김재원
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.695-700
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    • 1995
  • 최근 일부 PWR 원전에서는 냉각수 유동유발에 의한 집합체 진동에 기인한 것으로 보이는 핵연료 손상이 잇달아 발생하고 있다. 본 시험에서는 모의 핵연료 집합체에 대해 원전운전시 유량(유속)에 따른 집합체외 진동특성을 규명하기 위해 모의 집합체에 대한 유동시험을 수행하였다. 시험결과 매져 모의 연료는 발전소 운전 유동영역 범위내에서 냉각수 유동에 기인한 집합체의 진동현상이 발생함이 확인되었다.

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배플을 적용한 Cargo용 연료탱크 내부의 슬로싱 저감 연구 (A Study on the Sloshing Reduction of a Cargo Fuel Tank with Baffle)

  • 윤보현;윤준규;임종한
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권8호
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    • pp.1074-1083
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    • 2010
  • 최근 자동차, 선박, 항공기의 운행시 외력에 의해 연료탱크 내의 유체가 출렁거리는 슬로싱 현상으로 인하여 구조물 내부가 손상되어 큰 영향을 미치고 있다. 따라서 적재연료의 슬로싱 영향을 최소화하기 위해서 전산유체역학적으로 유체의 거동을 정확히 해석하는데 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 ADINA-CFD를 이용하여 Kia 프론티어 Cargo용 연료탱크에 수직배플과 수평배플의 길이 및 개수에 따른 유체유량 및 압력의 특성을 파악하고, 코너 및 언덕 주행시 슬로싱 감소를 위해 해석하였다. 그 결과로 슬로싱 감소효과를 위해 배플의 최적길이는 수직배플의 경우 0.19 m, 수평배플의 경우 0.08 m로 나타났다. 그리고 자동차주행 경우에 코너주행 시는 수직배플이 수평배플보다 슬로싱 감소효과를 보이는 반면에, 언덕주행 시는 수평배플이 효과적이며 안정성을 나타내었다.

농후 연소 가스발생기의 비평형 연소 화학반응 모델링 (Modeling of Non-Equilibrium Kinetics of Fuel Rich Combustion in Gas Generator)

  • 유정민;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.89-96
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    • 2006
  • 액체 로켓의 가스발생기의 연소 온도는 터빈 깃의 열 손상을 방지하기 위하여 1,000K 이하로 유지되며 이를 위하여 농후 연소 또는 산화제 과다 연소를 유지한다. 이러한 이유로 연소는 비평형 화학반응이 주로 발생하며 연소반응을 예측하기가 매우 어렵다. 한편 케로신은 여러 가지 탄화수소 연료로 이루어진 혼합연료로 화학반응 메커니즘에 대한 모델이 매우 어려운 실정이다. 본 연구에서는 Dagaut가 개발한 207 화학종, 1592 화학반응 단계를 이용하였으며 완전혼합반응기 연소모델을 적용하여 계산하였다. 계산결과와 실험결과를 비교하여 보면 사용된 화학반응 기구가 검댕 예측을 하지 않고 있음에도 불구하고 계산 결과는 연소가스 온도 뿐 아니라 가스 물성치 등을 매우 잘 예측하고 있음을 확인하였다.

FLHT-2 실험결과를 이용한 SCDAP코드 평가 (Assessment of SCDAP Using the Full-Length High-Temperature FLHT-2 Test)

  • Park, Choon-Kyung;Park, Jong-Hwa;Yoo, Kun-Jung;Chae, Sung-Ki
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제20권1호
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    • pp.54-64
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    • 1988
  • FLHT-2 실험 결과를 사용하여 원자력발전소의 중대사고발생시 노심의 거동을 해석하기 위한 전산코드인 SCDAP코드를 평가하였다. 계산결과에 의하면 코드는 실험시 측정된 노심의 온도경향, 총수소발생량 및 순간최대수소발생율, 그리고 연료봉내압과 피복재파열시간을 잘 예측하는 것으로 평가되었다. 그러나 이상유체높이와 복사열전달 및 zircaloy의 급격한 산화 시작 온도에 대한 모델은 수정되어야 할 것으로 평가되었다. 또한 핵 연료봉에서의 gap을 고려하여주는 것은 노심손상현상의 정확한 예측에 커다란 도움을 줄 수 있다는 것이 밝혀졌다.

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