• 제목/요약/키워드: 혼합용 공기

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산화제과잉 예연소기 배기플룸 수치해석에서의 난류모델에 따른 효과 비교연구 (Comparative Study on the Effect of Turbulence Models for the Numerical Analysis on Exhaust Plume of Oxidizer-Rich Preburner)

  • 하성업;문일윤;문인상;이수용
    • 항공우주기술
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    • 제13권1호
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    • pp.63-69
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    • 2014
  • 다단연소사이클 로켓엔진 개발의 일환으로 산화제 과잉 예연소기의 단독 연소시험이 수행되었다. 산화제 과잉 연소라는 특성상 비교적 투명한 상태의 후류를 볼 수 있었고, 예연소기 연소시험 중 배출되는 화염을 일반 캠코더와 열화상 캠코더를 이용하여 촬영하였으며, 이를 통해 화염의 형태와 온도분포 등을 관찰할 수 있었다. 배기 플룸 구조와 특성을 좀 더 명확히 파악하기 위하여 열유동 수치해석이 함께 수행하였다. 연소는 고려하지 않았으며, 배기가스와 주변공기의 혼합은 화학종 수송 모델을 사용하였고, 서로 다른 난류 모델을 적용하여 해석을 수행하였다. 시험과 해석 결과를 비교함으로서 플룸의 내부구조를 파악하였고, 적용된 해석모델의 타당성을 검증할 수 있었다.

분류층 석탄가스화기 Slag 용융특성 예측 (A Prediction of Coal Ash Slagging for Entrained Flow Gasifiers)

  • 구자형;김봉근;김유석
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.108.1-108.1
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    • 2010
  • 분류층 가스화기는 석탄과 산소(공기) 및 수증기가 반응하여 $1200{\sim}1600^{\circ}C$의 고온, 20~60기압의 고압에서 작동되어 합성가스를 생성하며 합성가스에 포함된 입자 및 황화합물 등을 정제설비를 통하여 정제 후 발전 및 화학원료로 사용한다. 석탄가스화 중 석탄에 포함된 대부분의 회분은 용융슬래그 형태로 가스화기 벽면을 따라 흘러 내려 가스화기 하부의 냉각수조에서 급랭되어 배출된다. 이때 용융슬래그의 원활한 배출을 위해서는 일정범위의 점도를 유지하는 것이 필요하다. 슬래그의 점도는 가스화기 온도 및 Ash의 조성에 따라 크게 변하며 가스화기 설계 및 운전 시 매우 중요한 변수이다. 따라서 최적의 설계 및 운전을 위해서는 Ash의 점도예측이 중요하며, 분류층 가스화기내부에서 Ash 점도 예측을 위한 DooVisco 프로그램을 개발하였다. DooVisco는 가스화기 내부에서 슬래그 용융온도 및 온도별 점도, 가스화기 최소 운전온도 및 석회석 투입 효과 분석뿐만 아니라 석탄의 혼합 사용 시의 특성 예측도 가능하도록 개발되었다. DooVisco는 슬래그 주요 4성분인 SiO2, Al2O3, CaO, FeO 성분에 대한 Phase Diagram을 이용하여 1차적으로 슬래그용융온도(Liquidus Temperature)를 예측하고, 주요 4 성분 외에 Na2O, MgO, K2O, TiO2 등을 고려한 Kalmanovich Model을 이용하여 점도를 예측한다. 최종적으로 슬래그 용융온도와 점도를 활용하여 분류층 가스화기 운전가능 온도범위를 예측한다. 개발된 DooVisco를 활용하여 300MW급 실증 IGCC 플랜트에 사용가능성이 있는 석탄을 대상으로 슬래그의 용융온도 및 점도 등을 예측하였으며 최적 운전을 위한 슬form점도 조절용 Flux인 석회석 투입량 등을 평가하였다. 평가 결과 슬래그 용융온도가 $1700^{\circ}C$ 이상으로 석회석 투입이 필요하다고 판단되었다. 약 가스화기 내부 온도를 $1500^{\circ}C$ 정도에서 원활한 운전을 위해서는 석탄 대비 약 10% 내외의 석회석 투입이 필요할 것으로 평가되었다. DooVisco는 분류층 가스화기 설 계시 가스화기 최적 운전 온도 설정 및 Flux 투입필요성, 종류, 투입량 선정에 활용될 수 있을 뿐만 아니라 플랜트 운전시 석탄의 탄종 적합성 등을 판단하는데 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

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알칼리형 연료전지용 La1-xCaxCoO3 기체확산전극의 산소환원반응 (Oxygen Reduction Reaction of La1-xCaxCoO3 of Gas Diffusion Electrode in Alkaline Fuel Cell)

  • 심중표;박용석;이홍기;박수길;이주성
    • 공업화학
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    • 제7권5호
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    • pp.992-998
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    • 1996
  • Citrate process로 제조한 $La_{1-x}Ca_xCoO_3$에서 Ca이 20mole% doping된 perovskite oxide가 산소환원반응에 대해 가장 높은 전류밀도와 specific activity를 보여주었으며 cyclic voltammogram에서 carbon만으로 제조된 전극에서보다 carbon과 Perovskite oxide를 혼합한 전극에서 높은 산소흡착/탈착전류를 보였다. 입자크기분포와 소결효과에 의해 $900^{\circ}C$, 5시간 공기중에서 소결한 $La_{0.8}Ca_{0.2}CoO_3$가 산소환원반응에 대한 전기화학적 촉매특성이 우수하였다.

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발효형 멸치분말 조미료 소재의 제조 (Processing of Fermented and Powdered Anchovy Seasoning Material)

  • 조진호;오세욱;최종건
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.725-729
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    • 1999
  • 대멸의 효율적 이용을 위하여 대멸을 원료로 koji를 첨가하여 발효시킨 다음 동결분쇄한 분말에 정미성분의 보강을 위하여 분말다시마를 혼합한 엑스분 추출용 발효형 멸치조미료 소재를 제조하고 주요 정미성분인 유리아미노산과 핵산관련물질 함량을 조사하여 상업제품과 비교하였다. 멸치육에 Aspergillus oryzae를 접종하여 제조한 상업코지 $10\%$를 첨가한 혼합물은 온도 $40^{\circ}C$, 습도 $80\%$의 조건에서 48시간 배양하였을 때 단백질분해효소의 활성이 최대값을 나타내어 적정 배양조건임을 알 수 있었다. 발효 멸치분말을 동결건조하여 20 mesh로 분쇄한 다음 동일한 입자의 다시마분말 $5\%$를 첨가하여 제조한 멸치조미료 소재는 유리아미노산함량이 6,486.9mg/100g으로 상업제품에 비하여 14.6배 높아 유리아미노산 함량이 풍부하였으며 발효형 멸치조미료 소재의 맛성분은 leucine, glutamic acid, histidine, alanine, valine 등의 유리아미노산과 IMP 등의 핵산관련물질이 주체를 이루는 것으로 판단되었다. 사용의 편리성을 위하여 발효형 멸치조미료 소재를 공기투과도 100 $m^3/m^2/min$인 tea bag으로 포장하여 15분 추출하였을때 엑스분질소의 함량이 높았으며 추출물의 관능적 기호도도 상업제품에 비하여 높았다.

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KAIST의 MAV용 MEMS 엔진 개발 현황 (Prgress in MEMS Engine Development for MAV Applications)

  • 이대훈;박대은;윤의식;권세진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.1-6
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    • 2002
  • 마이크로 연소실을 장착한 MAV 추진 장치용 단기통 MEMS 엔진을 제작하였다. 본연구에서는 MEMS 크기의 왕복운동 내연기관의 타당성을 검증하고 실용화를 위한 설계 및 가공데이터를 축적하고자 하였다. 엔진 블록은 가공의 정밀도와 내열성등을 고려하여 감광유리 웨이퍼를 사용하였으며, 점화 전극은 베이스 플레이트 위에 니켈 도금으로 제작하였다. 감광유리판은 등방성 에칭의 특성이 탁월하여 마이크로 엔진의 실린더와 피스톤과 같이 비교적 깊은 식각이 가능함을 확인하였다. 전체 엔진은 세 개의 별도 가공된 레이어를 접착하여 조립한다. 본연구의 엔진 연소실은 깊이는 1mn, 폭 2mn이며, 피스턴은 수소-공기 예 혼합 가스의 연소압력에 의하여 구동된다. 가공된 엔진의 연소실험을 통하여, 점화, 화염전파 및 피스턴 구동을 확인하였으며, 실용화를 위한 연구가 요구되고 있다.

$Y_2O_3$$Nb_2O_5$가 첨가된 $ZrO_2$의 상 안정성 및 물리적 성질 (Phase Stability and Physical Properties of $ZrO_2$ doped with $Y_2O_3$ and $Nb_2O_5$)

  • 이득용;김대준;조경식;장주웅
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.645-651
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    • 1997
  • 입성장 제어없이 정방정 니르코니아의 파괴인성과 상 안정성을 증진시키기 위해 $Y_{2}O_{3}$$Nb_{2}O_{5}$가 첨가된 정방정 지르코니아를 상압소결방법으로 제조하였다. 지르코니아 복합체는 상 안정성이 뛰어난 조성에 상변화가 우수한 조성을 중량비로 혼합 합성하였다. 상변화가 우수한 조성을 15 wt% 첨가한 복합체와 동일한 단일조성의 경우 공기중에 $1500^{\circ}C$ 10시간 소결후 9$MPam^{1/2}$의 파괴인성값과 $220^{\circ}C$에서 $1000^{\circ}C$/까지 100시간이상 agmg을 한 뒤에도 우수한 저온 및 고온 상 안정성이 관찰되었다. 복합체와 상응하는 단일조성은 90.24 mol% $ZrO_2$-5.31 mol% $Y_{2}O_{3}$ mol% $Nb_{2}O_{5}$이었다. 조직관찰 결과 결정립은 소결시간에 따라 증가하였으며 미세균열이나 twinning은 발견되지 않았다.

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잔골재로 폐유리를 혼입한 콘크리트의 물리.역학적 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Physical and Mechanical Properties of Concrete with fine Waste Glass)

  • 박승범;조청휘;김정환
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.184-191
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    • 2001
  • 최근 급속한 산업화 및 생활수준의 향상에 따라 폐유리의 발생량이 급격히 증대하고 있으며 이중 대부분은 재활용되지 못하고 최종처분 되고 있어 심각한 자원낭비 및 환경오염문제를 야기하고 있다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 발생되고 있는 폐유리중 대표적인 갈색, 녹색, 무색 폐유리 및 이들을 혼합한 폐유리를 파쇄하여 콘크리트용 잔골재로서의 재활용 가능성을 분석하기 위한 기초적 실험연구를 수행하였다. 시험결과 슬럼프 및 다짐계수는 폐유리 잔골재의 입형이 모가나고 각이져 있고 상대적으로 유리입도가 잔골재보다 크기때문에 감소하였으며, 공기량은 폐유리 잔골재가 0.6mm이상의 입자를 많이 함유하고 있어 증가하는 것으로 나타났다. 또한 압축강도, 인장강도, 휨강도는 폐유리 잔골재의 혼입량이 많아질수록 감소하였으며, 적정 혼입률은 30% 이하가 바람직하고 유동성 확보를 위해서는 적정한 혼화제를 사용해야 한다는 결론을 얻을 수 있었다.

Ku-밴드 위성통신을 위한 송수신겸용 마이크로스트립 패치 안테나 설계 (Design of Ku-Band Tx/Rx Microstrip Patch Antenna for Satellite Communications)

  • 김규성;김태우;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1138-1147
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    • 1999
  • 본 논문에서는 단일 패치 안테나로 송수신을 동시에 수행할 수 있는 두 가지 형태의 Ku-밴드 위성통신 용 $2\times$ 마이크로스트립 패치 안테나 구현방안을 제시하였다. 첫 번째 형태는 단일급전 이중공진형 안테나로 9 90도 굽은 단일 급전선과 십자슬맛을 이용한 개구변 결합 급전방식을 적용하여 단일패치 방사소자에서 이중 공진과 서로 다른 직교면파를 만드는 방안을 제시하였으며. 두 번째 형태는 이중급전 이중공진형 안테나로 마이크로스트립 급전과 개구연 급전을 혼합해서 서로 다른 편파를 만들고 패치안테나에서 이중공진을 구현하 는 방안을 제시하였다. 특히 이중급천 이중공진형 안테나의 경우는 공기층을 삽입하여 대역폭을 확장하는 기 술을 적용하였다. 측정된 안테나의 성능을 살펴보면 두가지 형태의 안테나 모두 송수선 겸용안테나로서 동작 됨을 확인하였고, 이중급전 이중공진형 안테나의 경우 대역폭, 편파분리도의 성능이 우수함을 나타냈다.

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확산형 포집기와 활성탄관을 이용한 공기중 혼합 유기용제 측정에 관한 연구 (Comparison of Passive Diffusional Organic Vapor Samplers with Charcoal Tubes for the Measurement of Mixed Organic Solvents)

  • 안규동;연유용;이병국
    • 한국산업보건학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.127-136
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    • 1994
  • 활성탄관을 이용한 작업환경 공기중 유기용제의 시료채취는 여러 가지 어려운 점이 있으나 확산형 시료포집기는 이러한 점을 보완하는 새로운 포집기이다. 따라서 본 연구는 확산형 시료포집기가 혼합 유기용제를 사용하는 사업장을 대상으로 확산형 포집기와 활성탄관을 이용, 한 근로자에 대하여 동시에 각 1개씩, 총 181개의 시료를 포집하여 활성탄과 어떠한 차이가 있는 가를 확인하며, 고전적인 활성탄관 시료채취법을 대신할 수 있는 가를 확인하기 위하여 시도한 바 몇가지의 결과를 얻어 보고하는 바이다. 1. 활성탄관 시료포집기에 비하여 확산형의 시료포집기는 톨루엔(toluene), 키시렌(xylene) 등의 방향족 화합물은 다소 높은 농도를 나타내나 전반적으로 통계적인 유의성은 없었다. 2. 엠이케이(methyl ethyl ketone)와 시크로헥사논(c-hexanone)에 대하여 확산형 포집기는 적어도 저농도(허용농도의 1/8 및 1/10 이하농도)에서 활성탄관에 비하여 약 2배 정도 높게 측정되었다(p<0.01). 그러나 공기중 엠이케이와 시크로헥사논의 농도가 증가함에 따라서 확산형의 포집효율은 활성탄관 보다 적은 것으로 나타났다. 3. 활성탄관의 측정치(B)를 1.00으로 하였을 때 확산형 포집기(A)의 측정치 비(A/B)는 톨루엔의 경우 1.11, 키시렌은 1.07, 엠이케이는 1.63, 시크로헥사논은 3.65배 였다. 4. 활성탄관과 확산형 포집기에서의 측정치 비가 0.75-1.25 범위(${\pm}25%$)에 드는 것은 톨루엔 57%, 키시렌 74%였으며, 엠이케이 34%, 시크로헥사논은 약 32%에 불과하였다. 5. 활성탄관과 확산형 포집기에서의 측정치 간의 각 유기용제 별 상관은 톨루엔 0.963, 키시렌 0.957, 엠이케이 0.943, 시크로헥사논은 0.562로서 모두 통계적으로 유의하였다.

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육계분과 제과부산물을 이용한 반추가축용 완전혼합사료(TMR) 제조 시 가공처리 방법이 물리화학적 특성에 미치는 영향 (Effects of Manufacturing Methods of Broiler Litter and Bakery By-product Ration for Ruminants on Physico-chemical Properties)

  • 곽완섭;윤정식;정근기
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권4호
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    • pp.593-606
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    • 2003
  • 본 연구에서는 육계분과 제과부산물로 구성되는 반추가축용 TMR의 효과적인 제조 방법 모색을 위하여 총 5회의 실험을 수행하였으며, 각 실험의 내용은 다음과 같다. 실험 1: 퇴적발효 공법을 이용한 TMR의 소규모(1 ton) 제조. 실험 2: 퇴적발효 공법을 이용하여 제조된 TMR의 펠렛화. 실험 3: 퇴적발효 공법을 이용한 TMR의 현장 규모(15 ton) 제조. 실험 4: 혐기발효 공법을 이용한 TMR의 현장 규모(0.5 ton 타이콘백 이용) 제조. 실험 5: 육계분 단독 퇴적발효 후 급여 시 TMR 제조. 선별 육계분과 건조 제과부산물은 총가소화영양소(TDN) 함량이 69%(체중 200 kg의 육성 한우 요구량 충족)가 되도록 혼합되었으며, 각 실험별 처리에 따른 온도 변화, 외관적 특성 및 물리화학적 성분 변화를 분석하였다. 육계분에 제과부산물을 혼합함으로서 OM은 상당히 증가하였고(P<0.05), 과다한 단백질과 섬유소 함량은 육성우 요구량 수준으로 낮아지는(P<0.05) 등의 영양적으로 상호 보완적인 조화를 보였다. 실험 1과 3의 퇴적발효 공법 적용 시 발생된 발효열은 살균 효과를 충족시킬 정도로 상승하였으며, 공정 중의 화학적 성분상의 손실은 미미하였고, 표층의 공기 접촉 부위에 흰 곰팡이가 발생하고, 내부 고열로 인한 부분적 숯화(charring) 현상이 나타났다. 이의 펠렛화 시(실험 2) 단순 소형 펠렛기의 이용이 충분히 가능하였으며, 공정 중의 약간의 OM 손실과 ADF-CP 증가 현상이 수반되었다(P<0.05). 실험 4의 혐기발효 공법 적용 시 공정 간의 true protein : NPN 비율의 감소(P<0.05) 현상 이외에는 별다른 화학적 성분상의 차이는 없었으나, 한 달간의 발효기간만으로는 양호한 발효 성상을 보이지 못하였다. 실험 5의 육계분 단독 퇴적발효는 true protein : NPN 비율 감소(P<0.1), 섬유소 중 hemicellulose 함량 감소(P<0.05) 및 ADF-CP 함량 증가(고열로 인해)를 초래하는 경향이었고(P<0.1), 퇴적발효된 육계분을 급여 전에 제과부산물과 혼합하는 것도 위생적이고, 영양 보전적인 방법인 것으로 사료되었다.