• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2003.12a
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• pp.245-250
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• 2003

In order to control indoor air quality and save energy, it is needed to install a suitable ventilation system equipped with heat exchanger for heat recovery. The purpose of this research is to find the performance of paper heat exchanger for exhaust heat recovery, which exchanges latent heat as well as sensible heat. Experimental apparatus comprises heat exchanger model, constant temperature and humidity chamber, fan and measurement systems for temperature, pressure and flow rate. Thermal performance and pressure loss of the paper heat exchanger are measured and compared at various air velocities and outdoor conditions. Experimental results show that paper heat exchanger can recover $50{\sim}70%$ of the enthalpy difference between supply and exhaust air.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.26 no.2
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• pp.61-66
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• 2014

Exhaust heat recovery ventilation systems conserve energy through enthalpy recovery between air intake and exhaust, and they are being increasingly used. An exhaust heat recovery ventilation system can be installed in the ceiling of a balcony or emergency evacuation space. However, in the case of fire, the emergency evacuation space has to by law remain as empty space, and therefore, a ventilation system can't be installed in an emergency evacuation space. Therefore, the need for a proper installation space for a ventilation system is emphasized. In this study, to install a heat recovery ventilation system in a lightweight wall, a heat exchanger was assembled of thickness below 140 mm. The efficiency of heat recovery was analyzed through performance experiment, in the case of the cooling and heating mode. The heat recovery efficiency increases when the surface area is increased, by using closer channel spacing in the heat exchanger, or by increasing the size of the heat exchanger.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2005.05a
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• pp.321-323
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• 2005

중수숭급기 충진재의 부식원인인 염분 유입 및 열분해로 인한 산화물 형성 과정 조사를 위해 zeolite 의 열분해 및 염분 유입을 조사하였다. 그리고 원자력 발소의 dryer 모사 장치를 만들어 열분해 특성 조사 실험을 하였다. zeolite 열분해 특성 조사 결과 zeolite에 고온의 증기를 통과시키면 가수분해가 일어나 구조가 바뀌게 되며, $500\~700^{\circ}C$에서 완전히 열분해 된다. 그리고 열분해가 일어난 zeolite에 염분이 유입되면, zeolite의 $H^+$와 염분의 $Na^+$ 가 자리바꿈을 하게 되고, 수중에 $H^+$ 와 $Cl^-$ 가 존재하여 HCl이 형성될 것으로 조사되었고, 실험 결과 pH가 4.5, 4.53, 4.72, 4.64, 4.86, 5.03, 4.61로 낮게 측정되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.40 no.2
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• pp.69-73
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• 2016

Recently, automotive engineers have paid much attention to waste heat recovery technology as a possible means to improve the thermal efficiency of an automotive engine. A large displacement gasoline engine is generally a V-type engine. It is not cost effective to install two superheaters at each exhaust manifold for the heat recovery purposes. A single superheater could be installed as close to the exhaust manifold as possible for the higher recovery efficiency; however, only half of exhaust gas can be used for heat recovery. On the contrary, the exhaust temperature is decreased for the case where the superheater is installed at a junction of two exhaust tail pipes. With the fact in mind, the optimum position of a single superheater was investigated using simulation models developed from a commercial software package (i.e. AMESim). It was found that installing the superheater near the exhaust manifold could recover 3.8 kW more from the engine exhaust despite utilizing only half of the exhaust mass flow. Based on this result, the optimum layout of an automotive waste heat recovery system was developed and proposed in this paper.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.174.2-174.2
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• 2011

최근 유가상승과 석유, 천연가스의 가채 매장량의 한계등과 함께 온실가스에 의한 지구온난화 방지를 위하여 미국, 유럽국가 및 캐나다 등에서는 바이오매스를 이용한 에너지 회수 기술개발에 많은 관심과 연구를 수행하고 있다. 바이오 매스는 에너지 밀도 대비 존재하는 지역이 광범위하여 발생, 수집, 수송에 따른 비용이 많이 소요되는 특성이 있어 산지에서 직접처리하거나 수집하여 대규모처리등과 같이 여러 가지 현장상황에 따라 적정한 플랜트 운용의 유연성을 갖추고 있어야 한다. 일반적으로 바이오매스로부터 중소형으로 분산형 발전이나 수소제조를 위해서는 직접 연소법 보다는 가스화 방식을 이용하고 있는데, 연소에 의해 열을 생산하여 전기를 생산하는 방식은 스팀터빈을 이용하는 것이며, 스팀터빈은 소형 운용이 어렵기 때문이다. 본 연구에서는 폐목재로부터 합성가스제조를 위하여 5톤/일 규모 가스화기를 제작하였으며, 타르 및 수트와 같은 미반응 물질을 제거할 수 있는 집진, 세정장치를 설계 및 제작하였다. 또한 합성가스에 함유된 현열로부터 열회수를 위하여 열교환기를 설치하였으며, 정제된 합성가스를 이용하는 가스엔진을 통하여 열병합 발전시스템 연계운전을 수행하였다. 운전 실험을 폐목재 가스화 3톤/일 규모로 수행하였으며, 평균 1,500kcal/$Nm^3$의 발열량을 갖는 합성가스를 생성시킬 수 있었다. 사이클론, 스크러버 및 기수분리 장치를 이용하여 정제된 합성가스는 합성가스 엔진을 통하여 72kW 이상의 전력생산이 가능하였다. 열교환기를 통하여 평균 15,000kcal/h의 배열 회수가 가능하였으며, 바이오매스 가스화 합성가스를 이용한 열병합 발전이 가능함을 입증하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.20 no.5
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• pp.553-556
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• 2009

This research aims at the recovery of valuable resource and more efficient waste treatment through solving the problem of pyrolysis technique. At first, in order to raise the economical efficiency, the low temperature pyrolysis experiment was carried out at the temperature of $450^{\circ}C$, which is lower than the common pyrolysis temperature area ($500{\sim}1000^{\circ}C$). We could lower the reaction temperature and reduce the reaction time by using catalyst. Also we used indirect heat for the purpose of maintaining favorable anoxic condition. As a result, we could raise the recovery rate of the valuable copper and synthetic fuel oil. Furthermore, the by-products and flue gas could be treated more effectively as well. The flue gas passed through two stage neutralization tank, so that dioxin hardly occurs and other environment items are controlled fairly well to the environmental standard. Throughout this study, we produced the low temperature pyrolysis equipment (GTPK-001) as mentioned above, and we found out that the technique can be commercialized economically as well as environmentally friendly.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2010.04a
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• pp.44-44
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• 2010

대부분의 산업분야에서 사용되는 공업로는 연소 시 $1000^{\circ}C$이상의 고온 배기가스가 배출되고 있기 때문에, 이들 배기가스로부터 폐열을 회수하여 에너지를 절감하고자 열교환기를 사용하고 있다. 하지만 현재 사용되고 있는 금속 소재의 열교환기의 경우 사용온도가 $800^{\circ}C$로 제한되어 있으며, 산화, 부식, creep등의 문제가 대두되고 있다. 본 연구에서는 세라믹 소재의 열교환기를 제작하여 열전달율, 공기누설율등을 평가하는 성능실험을 하였다. 실험방법은 연소시작 후 정상상태에 도달하기까지의 경향을 알아보고 공기유량과 가스유량에 변화를 주었을 때, 열전달율과 공기누설율등을 평가하고 이론적인 데이터와 비교하였다. 실험 결과, $1300^{\circ}C$이상의 환경에서도 정상적으로 작동하였으며, 외부환경조건을 고려하였을 때, 이론적인 데이터와 근접한 데이터를 얻을 수 있었다. 그러나 대류열전달에 의한 열손실과 공기누설등이 문제점으로 지적되었다. 향후 연구에서는 대류열전달에 의한 열손실을 고려한 연구와 효과적인 씰링으로 누설을 줄일 수 있는 실험장치를 개발할 필요가 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.287-287
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• 2009

연료전지는 전기에너지와 열에너지를 동시에 사용 할 수 있기 때문에 에너지 효율이 높고 유해 배기물이 거의 없으므로 친환경적이다. 따라서 환경문제가 대두되고 있는 오늘날, 고효율 친환경의 연료 전지는 차세대 에너지원으로 각광받고 있다. 보일러와 계통선에서 열과 전기를 공급받는 기존방식에 비해 연료전지 코제너레이션 시스템의 경우 20%이상 에너지 절감율을 향상시킬 수 있다. 기존 10kW이하의 소용량 발전설비의 경우 대형 발전소와 같은 수준인 30%이상의 전기 효율을 기대할 수 없으나 고분자 전해질 연료전지를 적용할 경우 1kW급에서도 35%의 전기 효율을 기대할 수 있으며 열회수까지 고려할 경우 80%에 가까운 열효율을 달성할 수 있다.(4)연료전지 시스템은 연료전지 스택 이외에, 연료변환장치, 급기설비, 열 및 물관리 설비, 전력변환장치 그리고 제어 장치 등으로 구성된다. 연료전지 시스템 성능은 연료전지 스택의 성능에 가장 의존적인데 연료전지 스택의 성능은 같은 스택이라도 운전 및 제어 방법에 따라서 다양하게 변할 수 있다. 실제로 연료전지 스택 자체의 전기 변환 효율은 최대 40% 까지로 매우 높으나, 다양한 운전 조건에 따라 효율이 30~40% 수준에서 변화는 것이 현실이다. 때문에 시스템을 설계할 때에는 종합화된 시스템 측면에서의 운전까지 고려한 설계와 성능 해석이 필요하다. 그간 연료전지를 활용한 가정용 열병합 발전분야에서는 시스템 설계를 위한 시뮬레이션 기반 성능 해석에 관한 연구가 활발히 진행되어왔다. 하지만 연료전지 스택의 경우 간이화된 성능 모델식을 사용하여 이로 인한 성능 예측모델의 오차가 크게 발생하여 전체 시스템 최적화의 저해요인으로 작용하여왔다. 따라서 본 연구에서는 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템을 자체적으로 설계 개발하였으며 이 중 연료전지 스택의 성능모델을 실험기반으로 구축하였다. 먼저 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템의 설계는 크게 네 단계로 구분되며 이는 1) 시스템 개념 설계, 2) 연료전지 스택 설계, 3) 주변장치 설계, 4) 제어시스템 설계로 이뤄진다. 연료전지 스택의 성능 모델은 고분자연료전지의 성능에 가장 민감하게 영향을 미치는 온도 및 습도의 변화에 따른 다양한 스택 성능을 예측 가능하도록 개발하였으며 이는 간단한 이론 모델의 구조에 실험 데이터를 기반으로 모델 파라미터를 도출하는 기법으로 이뤄졌다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.1
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• pp.224-235
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• 2019

The increase in the amount of energy used in the agricultural sector due to the expansion of agricultural machinery and greenhouse horticulture has caused a range of problems, such as an increase in the cost of input, such as heating costs and greenhouse gas emission. To overcome these problems, this study examined the current status of energy use in greenhouse horticulture as well as the change patterns of non-taxable oil and agricultural electricity, and reviewed the current status of the supply of renewable energy and energy saving facilities for agriculture. This study investigated the area of advanced and renewable energy and energy saving facilities implemented, applied the energy saving ratio of advanced and renewable energy and energy saving facilities, and determined the effects of renewable energy in the agricultural sector, such as increase in production, decrease in heating cost, reduction in Government financial expenditure, reduction in greenhouse gas emission, and oil substitution effect.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.1
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• pp.49-56
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• 2014

In this study, the generation efficiency of the limited area of a concentrator solar cell was increased by using a solar concentrator and a tracking device. Heat generated by the solar cell was collected using a thermal absorber for supplying hot water or heating. Thus, the concentrator solar cell system provided electricity and heat simultaneously. Tracking of the sun by detecting the sun's position, repositioning of heating device towards the east after sunset, and shutting down of system after sunset were successfully implemented using an illuminance sensor (CdS) and Simulink, a commercial software package. We performed parametric analysis of the velocity, fin installation, and entrance location with respect to the operating temperature of the concentrator solar cell. A heat transfer simulation model was developed for comparing the actual temperature profiles of the concentrator solar cell and thermal absorber, and good agreement was found between the results of the simulations and the experiments.