• 제목/요약/키워드: 2원 사이클

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LFG-Hydrate를 통한 매립가스 에너지화 공정 개발 (Development of process for energy recovery from landfill gas using LFG-Hydrate)

  • 문동현;신형준;한규원;이재정;윤지호;이강우
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.152.2-152.2
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    • 2010
  • LFG는 매립된 폐기물 중 유기성분이 혐기성조건에서 미생물에 의해 분해가 되면서 발생하며, 이러한 매립지가스는 주변 지역의 자연 및 생활환경에 악영향을 미치기 때문에 소각 등의 방법으로 LFG를 처리하고 있다. 일반적으로 매립지로부터 발생하는 가스의 량은 폐기물 1톤 당 $150{\sim}250m^3$로서 매립 후 2~3년 후에 최대량이 발생하며 매립 후 20~30년 후까지 지속적으로 발생함으로 안정적인 LFG의 공급이 가능하며, 메탄함량이 50%인 경우 약 $5,000kcal/m^3$의 높은 발열량을 가지므로 대체에너지원으로 이용할 경우 환경적인 문제 해결 및 신재생에너지원으로 활용할 수 있다. LFG 자원화 할 경우 가장 안정적인 방안으로 발전 및 중질가스로 활용하는 것이나, 발전의 경우 최소 200만톤 이상의 매립용량을 갖추어야 경제적인 사업성을 확보할 수 있으며, 중질가스로 활용하는 경우 인근에 가스 수요처를 확보해야 하는 어려움이 있다. 만약 중 소규모의 매립장에서 발생하는 LFG를 안전하고 경제적인 조건으로 저장 및 수송할 수 있다면 중 소규모의 매립지에서 발생하는 LFG도 활용할 수 있을 것으로 기대되며, 안전하고 경제적인 저장과 수송기술을 통하여 발전이 아닌 중질가스로의 활용도 가능하게 될 것이다. 또한 여러 곳의 매립장에서 발생한 LFG를 한 곳으로 집중시켜 고질가스로 전환하는 설비비용을 절감할 수 있으며, 정제된 고질가스를 이용하여 발전보다 경제적인 자동차 연료나 도시가스로 활용할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 LFG의 저장과 수송기술 중 GTS 기술을 통하여 저장과 수송에 제약이 크고 많은 비용이 소비되는 기체 상태의 에너지원을 하이드레이트화 시킴으로서 중 소규모 매립지에서 상대적으로 적은 비용으로 가스저장과 지상수송이 가능하게 할 수 있다. 본 연구의 결과로 LFG 에너지화 실증화 플랜트를 설계/제작 하였으며, 메탄+이산화탄소+물 하이드레이트 형성 실험 결과 4.56 Mpa, 277.2 K 조건에서 3시간을 한 사이클로 하는 공정운전을 가지는 것을 확인하였다. 이때 생성된 슬러리상의 하이드레이트를 고압으로 배출하여 펠릿으로 형성시켰으며, 형성된 하이드레이트 펠릿의 경우 92.27%의 메탄을 포함하는 것을 확인하였다.

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인지무선기술 동향분석 (Overview of Cognitive Radio Technologies)

  • 김현재;이성원;김귀훈;김영부;유웅식
    • 전자통신동향분석
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    • 제30권2호
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    • pp.104-114
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    • 2015
  • 최근 무선통신서비스의 수요 급증에 따른 주파수 부족 심화 현상에 대해 제한된 주파수 자원의 재분배와 같은 해결책으로는 근본적인 극복이 어렵다는 공감대를 바탕으로 주파수 공유에 대한 연구가 다양한 분야에서 진행 중이다. 특히 인지무선기술은 무선통신에 관련된 모든 기술분야와 밀접하게 연관되어 다양한 기술분야의 협업을 통한 현 문제점을 해결할 수 있는 도전 기술임은 자명하다. 인지무선기술을 적용한 다양한 기술 표준들은 마무리 되었거나 마무리 단계에 있지만, 광의적 개념의 CR(Cognitive Radio)기술 측면에서 보면 아직도 해결해야 할 기술 이슈들이 산재해 있으며, 이러한 이유로 2014년 가트너 하이프 사이클상 태동기(innovation trigger)에 위치해 있다. 따라서, 본고에서는 최근 진행되고 있는 CR 관련 국내외 표준화 동향 및 기술개발에 대해 정리하고, 해결해야 할 주요 기술별 도전 이슈들에 대해 제시하고자 한다.

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PI 상태관측기를 이용한 리튬폴리머 배터리 SOC 추정 (The State of Charge Estimation for Lithium-Polymer Battery using PI Observer)

  • 이준원;신규범;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.58-59
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    • 2014
  • 본 논문에서는 비례-적분(PI) 제어의 상태관측기를 구성하여 리튬폴리머 배터리의 충전량(SOC)을 추정하는 기법에 대해 설계한 뒤 실험을 통하여 검증하였다. 리튬폴리머 배터리는 1차 R-C 등가모델로 단순화하여 표현하였고, PI상태관측기를 Matlab/Simulink에서 설계하였다. 상온($25^{\circ}C$)에서 양방향 DC-DC 컨버터를 이용하여 리튬폴리머 배터리에 FTP-72 충 방전 사이클의 전류패턴을 인가한 뒤 SOC 추정기법을 검증하였다. PI상태관측기는 임의의 초기 SOC 상태에서도 오차율 2%이내로 SOC를 추정하여 모델링 에러나 외란에도 강인한 특성이 있는 것을 확인하였다.

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자동차용 냉매가 환경에 미치는 영향

  • 김영일
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제29권9호
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    • pp.75-78
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    • 2000
  • 환경친화적 자동차에 대한 관심이 커질수록 여러 분야에서 시스템 설계의 영향을 더욱 더 잘 이해하려는 노력이 진행되고 있다. 자동차용 냉방기의 경우 냉방시스템의 세밀한 분석과 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위한 설계가 이루어지고 있다. 그 중에서도 냉매의 선택과 그 냉매의 환경적 영향에 대한 자세한 연구가 필요하다. 몬트리올 조약 이후 자동차 산업계는 대부분 R-134a를 채택하고 있는데 이는 R-134a가 오존층을 파괴하지 않을 뿐 아니라 적절한 사이클 효율을 가지면서 안전하고 비독성이며 불연성이기 때문이었다. 최근 지구온난화와 이산화탄소($CO_2$)의 발생원에 대한 관심은 산업계가 사용냉매를 재검토하게 하는 계기가 되었으며, R-134a도 교토 조약의 규제냉매에 속해 있어 자동차용 냉방기의 대체냉매에 대한 연구가 시급하다고 여겨지고 있다. R-134a와 관련된 주된 논점은 냉매 누설시의 영향이다. R-134a의 지구온난화지수(GWP)는 1,300인데, 이는 누출되었을 때 1,300배의 이산화탄소가 누출된 것과 동일하다는 것을 의미하다. 최근 자연냉매의 선호와 맞물려 냉매로서 이산화탄소의 평가에 많은 관심이 모아지고 있다. 본 글에서 자동차용 냉방기의 대체냉매로서 이산화탄소의 상대적인 장점과 R-134a와의 비교에 대해 수행된 연구결과를 나타내었다.

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2원 사이클 히트펌프의 모니터링 App 개발 (Development of Monitoring App for a Two-Way Cycle Heat Pump)

  • 김재원;아마르나스 앙가니;신규재
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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    • pp.339-342
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    • 2018
  • The resent work is about the design and installation of the 60 URT heat pump according to the need. This design is eco-friendly, easily available, reduces maintenance and electricity cost. The dimensions of heat pump is $1500mm{\times}500mm{\times}1940mm$ (i.e length 1500 mm, width 500 mm and height 1940 mm) is installed on site. It can be operated with automation (PID) and controlled by sensors. The performance of and heat pump is evaluated experimentally by the monitoring system.

NIST B-233 타원곡선을 지원하는 233-비트 ECC 프로세서 (233-bit ECC processor supporting NIST B-233 elliptic curve)

  • 박병관;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.158-160
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    • 2016
  • 전자서명(ECDSA), 키 교환(ECDH) 등에 사용되는 233-비트 타원곡선 암호(Elliptic Curve Cryptography; ECC) 프로세서의 설계에 대해 기술한다. $GF(2^{333})$ 상의 덧셈, 곱셈, 나눗셈 등의 유한체 연산을 지원하며, 하드웨어 자원 소모가 적은 쉬프트 연산과 XOR 연산만을 이용하여 구현하였다. 스칼라 곱셈은 modified montgomery ladder 알고리듬을 이용하여 구현하였으며, 정수 k의 정보를 노출하지 않고, 단순 전력분석에 보다 안전하다. 스칼라 곱셈 연산은 최대 490,699 클록 사이클이 소요된다. 설계된 ECC 프로세서는 Xilinx ISim을 이용한 시뮬레이션 결과값과 한국인터넷진흥원(KISA)의 참조 구현 값을 비교하여 정상 동작함을 확인하였다. Xilinx Virtex5 XC5VSX95T FPGA 디바이스 합성결과 1,576 슬라이스로 구현되었으며, 189 MHz의 최대 동작주파수를 갖는다.

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캐스케이드 열펌프시스템의 운전 특성에 관한 연구 (A Study on the Operating Performance of a Cascade Heat Pump)

  • 장기창;백영진;나호상;김지영;이재훈
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.7-11
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    • 2009
  • The purpose of this study is to investigate the performance of a water heat source cascade heat pump system R717(Ammonia) is used for a low-stage working fluid while R134a is for a high-stage. In order to gain a high temperature supply water in winter season, the system is designed to perform a cascade cycle. In this study, two experiments were carried out. One is a system starting test from the low load temperature of $10^{\circ}C$. The other is a system performance investigation over the R717 compressor capacity changes. Experimental results show that when it starts from the low load temperature, the suction temperature of the low-stage compressor is higher than that of a high-stage. The system performance increases when a water source temperature or a low-stage compressor rotational frequency goes higher.

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폐플라스틱 분해를 위한 알칸 교차 복분해 반응 (Cross Alkane Metathesis Reaction for Waste Plastic Degradation)

  • 김주은;안광진
    • 공업화학전망
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    • 제24권2호
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    • pp.22-30
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    • 2021
  • 현재 인류는 플라스틱(plastic) 세상에 살고 있다. 의류, 식품, 주거 생활 곳곳에 플라스틱이 존재하며, 플라스틱이 없는 세상은 상상조차 할 수 없다. 하지만, 플라스틱 사용량 증가에 따른 폐플라스틱의 배출량의 증가는 심각한 환경문제들을 야기하여 생태계뿐만 아니라 인간에게도 위협이 되고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 단순히 폐플라스틱의 처리에 그치지 않고, 이를 활용하여 새로운 고부가가치의 생성물을 제조하는 플라스틱 업사이클링(plastic upcycling) 시스템이 최근 주목을 받고 있으며, 현재 다양한 형태로 연구개발이 진행되고 있다. 그 중의 한가지로 본 기고문에서는 알칸 교차 복분해(cross alkane metathesis) 반응을 소개한다. 알칸 교차 복분해 반응은 수소화/탈수소화(hydrogenation/dehydrogenation) 반응과 올레핀 복분해(olefin metathesis) 반응으로 이루어져, 탈수소화 반응 후 생성된 이중결합 탄소를 갖는 두 개의 알켄 화합물이 자리바꿈을 통해 새로운 이중 결합을 형성하는 반응이다. 이 촉매반응 과정이 반복되면 저분자화된 새로운 알칸 화합물을 생성되는데, 이는 기존의 플라스틱 처리방식인 열분해 및 촉매 분해 공정보다 낮은 반응온도를 요구한다. 또한 이를 통해 상대적으로 높은 순도의 가솔린 및 디젤을 생성할 수 있기 때문에 폐플라스틱 처리 공정의 새로운 대안기술이 될 수 있다. 본 기고문에서 폐플라스틱 중 가장 큰 비중을 차지하는 폴리에틸렌을 처리하는 대안기술로써 알칸 교차 복분해 반응의 메커니즘과 및 촉매의 역할, 그리고 반응성에 영향을 주는 인자에 대해 기술한다.

다국가 시나리오를 포함하는 사용후 핵연료 관리(저장, 재처리, 처분)의 전략

  • 김성호;오원진;박원재
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2009년도 학술논문요약집
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    • pp.35-36
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    • 2009
  • 지속가능 에너지원인 원자력은 또한 글로벌 에너지원의 특성을 갖추고 있다 핵연료는 원자로에 장전되는 신규 핵연료를 구성하고 있는 우라늄 채광 단계에서부터 연소 후에 발생하는 사용후 핵연료 (SNF 또는 SF) 관리 단계에 이르는 전과정에 걸쳐 핵연료 사이클로 파악되고 있다. 이러한 전과정 관점에서 볼 때, 핵연료 사이클에 관여하는 이해관계자는 자국뿐만 아니라 다국가 (multination)를 포함하고 있다. 특히, 후행 핵연료 사이클인 사용후 핵연료의 저장, 처리, 처분 단계에서는 다국가 시나리오를 배제하지 않는 사용후 핵연료 관리 전략의 도입이 고려될 수 있다. 여기서 다국가는 접경 국가, 인접 국가, 핵연료 공급 국가, 재처리 제공 국가, 재처리 위탁 국가, SNF 통과 허용 국가, SNF 저장 부지 제공 국가, SNF 향후 이용 국가 등이 될 수 있다 [김성호 2006]. 현재 우리나라에서는 여러 국가로부터 수입되고 있는 신규 핵연료 물질을 연소시켜 나온 사용후 핵연료를 부지내에 임시 저장하고 있다. 사용후 핵연료 발생량의 추산에 따르면, 2016년쯤에 현재 임시저장 용량이 포화될 예정이다 이러한 상황에서 다국가 시나리오를 포함한 관리 전략은 다국가 시나리오를 배제한 관리 전략과 다각적인 측면 에서 비교 검토될 필요성이 있다. 사용후 핵연료의 영구 처분장 부지 확보를 해결하기 위한 선행 단계로 공론화 단계가 지금 준비되고 있다. 예컨대, 단기 공론화 관리 방안의 하나로 비록 소극적인 입장이지만 타국 위탁 재처리 방식이 고려되고 있다 [KRS 2009] 이 연구에서는 단기적인 사용후 핵연료 관리 전략으로 여러 가지 다국가 수준의 저장, 처리, 처분 방식으로 바탕으로 다국가 시나리오들을 제안하려고 한다. 이들 다국가 시나리오를 포함한 관리 전략은 현재 다국가 시나리오를 배제한 국내 사용후 핵연료 처분장 부지 선정이 정치적/사회적 수용성 문제로 어려운 상황에 처할 경우에 해결책을 찾는 데에 기여하리라 본다. 또한, 부지 선정 단계에서 바라지 않는 난항이 나타나는 경우에 국가 차원의 한 대비책으로 다음을 제안한다: 한편으로는 자국 저장 시설이 추진되면서, 다른 편으로는 타국 저장 부지를 확보하는 전략이 검토되어야 한다. 이러한 이중 노선 (dual track) 전략은 여러 유럽 국가에서 이미 고려되고 있는 방안이다 [Greenpeace 2005] 다양한 다국성 정도 (a degree of multinationality) 의 저장, 처리, 처분 방식을 연결하는 가능한 다국가 시나리오 구조가 Fig.1에 제시되어 있다. 다국가 시나리오를 구성하는 기본 요소는 다음과 같다’ 1) 자국 임시 저장; 2) 자국 재처리; 3) 자국 중간 저장; 4) 자국 영구 처분; 5) 다국가 중간 저장; 6) 다국가 재처리; 7 ) 다국가 영구 처분. 이들 기본 요소들을 다국성 정도에 따라 결합하면 다양한 다국가 시나리오들이 얻어진다. 이들을 포함한 SNF 관리 전략은 크게는 1) 다국가 재처리 전략, 2) 다국가 저장 및 재처리 전략, 또는 3) 다국가 처분 전략 등으로 분류될 수 있다.

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이중 채널 기반 방송 디스크 환경에서 읽기 전용 트랜잭션을 위한 동시성 제어 기법 (A Concurrency Control Scheme for Client Transaction in Dual-Channel Broadcast Disk Environments)

  • 이상호;김진홍;이수인
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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    • pp.97-100
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    • 2013
  • 최근 4세대(4G) 통신망으로의 전환의 가속화와 스마트 모바일 기기의 확산으로 인하여 무선 통신망에서 데이터 트래픽이 급증하고 있다. 이러한 급증하는 데이터 트래픽을 분산시키기 위하여 2개의 주파수 밴드를 사용하는 멀티 캐리어 기술이 선보이고 있다. 방송 디스크는 서버가 데이터베이스에 저장된 모든 데이터를 연속적으로 다수의 모바일 클라이언트에게 방송하고, 클라이언트는 방송 채널을 감시하여 원하는 데이터가 방송될 경우 방송 채널로부터 데이터를 수신하는 통신 구조이다. 이런 관점에서 방송 채널은 클라이언트가 데이터를 액세스할 수 있는 디스크의 역할을 담당한다. 본 논문에서는 무선 통신망이 멀티 캐리어를 지원할 경우, 클라이언트에서 실행되는 읽기 전용 트랜잭션의 정확성을 보장하기 위한 동시성 제어 기법(Dual-Channel based Concurrency Control: DCC)을 제안한다. 기존에 동시성 제어 기법들은 단일 방송채널에서 트랜잭션의 철회률을 줄이기 위하여 추가적인 제어 정보들을 방송하거나 방송 데이터의 타임스탬프 필드를 이용하고 있다. 클라이언트에서 실행되는 트랜잭션은 단일 방송 사이클이 아니라 여러 방송 사이클에 걸쳐서 실행된다. 이러한 방송 디스크 환경의 특징은 클라이언트 트랜잭션이 디스크에서 방송 인덱스를 판독하여 방송 프로그램 상에서 트랜잭션에 필요한 데이터가 방송 될 때까지 기다리게 된다. 이와는 달리 DCC는 주력 망과 보조 망에서 방송되는 방송 프로그램의 순서를 서로 다르게 하여 데이터 판독에 필요한 대기 시간을 줄일 수 있다. 보조망의 방송 프로그램의 순서는 주력망의 방송 프로그램 순서의 역순서로 방송함으로써 보조 망 또는 주력 망에서 실행되고 있는 트랜잭션이 다른 방송 채널의 방송 인덱스를 판독하지 않아도 방송 프로그램 순서를 예측할 수가 있다. 그 결과, DCC는 방송 디스크의 데이터 판독에 요구되는 대기시간을 줄여 읽기 전용 트랜잭션의 철회률을 줄일 수 있다는 장점을 갖는다.

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