• 한국추진공학회지
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• 제11권4호
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• pp.1-9
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• 2007

많은 산업체들은 현재 연소기의 열효율을 증가시키기 위해 노력하고 있으며, 증가되는 NOx 발생으로 환경적인 규제에 직면하고 있다. 우리는 이렇게 열효율 증가와 NOx 발생 감소를 동시에 해결할 수 있도록 새로운 방법을 연구하였다. 이 새로운 개념은 확실히 NOx와 같은 오염물질을 절감시키며, 동시에 반경방향 열전달을 증가시키는 것으로 알려져 있고 이를 세차제트 연소기라고 부른다. 이러한 세차제트 노즐의 특징은 가스터빈의 연소효율의 증가로 이어질 수 있을 것이다. 기본적인 세차제트 노즐에 대한 특설파악을 위해 FLUENT를 이용한 수치해석, 레이저를 이용한 가시화 시험을 진행하였고, 노즐단면에서의 속도분포를 다른 논문의 실험결과와 비교하였다. Centerbody가 있는 경우 세차현상이 잘 일어났고 노즐 출구에서의 확산각이 증가함을 확인하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제27권2호
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• pp.56-60
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• 2009

물리학적 측면에서 에너지의 개념은 일하는 능력으로 정의된다. 기존의 석탄 석유등 화석연료를 대체하기 위해 1980년 이후부터 천연가스 원자력 등의 사용이 증가하였으나 환경오염문제로 태양열 풍력 조력 지열 등 대체에너지로의 전환을 촉진하고 있다. 그러나 에너지 이용효율 측면에서는 원자력 에너지와 화약 가스 등 화학에너지와는 비교가 되지 않는다. 본 논문에서는 환경(대체)에너지의 한계점을 뛰어 넘을 수 있는 방안을 연구하기 위하여 그린에너지의 현황을 조사하였으며, 고효율 에너지원에 대한 청정화와 응용 및 개발방향에 대해 검토, 연구 하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.60-66
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• 2007

In terms of the vehicle efficiency, a fuel cell hybrid system has advantages compared to a conventional internal combustion engine and a fuel cell alone-powered system. The efficiency of the fuel cell hybrid vehicle mainly depends on the maximum power of the fuel cell and therefore it is important to decide the design value of the fuel cell maximum power. In this paper, to estimate the performance of the fuel cell hybrid mini-bus in the design phase the simulator based on the models for the fuel cell stack, the electric battery, the fuel cell balance of plant, the controller, and the vehicle itself is proposed. Additionally, the hybrid mini-bus efficiencies with several different fuel cell powers are simulated for a city driving schedule and are compared on another. Consequently, the proposed simulation scheme is useful to determine the best design value of the fuel cell hybrid vehicles.

• 한국추진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.53-61
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• 2006

3차원 냉각 채널을 가지는 재생 냉각 시스템에 대하여 축대칭 열유속 모델을 이용한 축대칭 열해석을 수행하고자 하였다. 연소실 벽면에서의 급격한 온도 분포 및 열전달량을 정확히 모사하기 위한 격자 테스트 수행하고, 냉각재와 연소 가스의 온도에 따른 물성치 변화가 냉각 성능 예측에 미치는 영향들을 살펴보았다. 핀효율을 이용한 축대칭 열유속 모델이 3차원 냉각 채널에서의 열전달량과 동일한 열전달량을 나타낼 수 있도록 정의하였다. 제안된 모델을 이용한 축대칭 해석 결과가 1차원 해석 모델보다 우수하며 3차원 해석 결과에 근접한 온도 분포를 보임을 확인하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제28권3호
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• pp.150-155
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• 2023

Cold-start emissions are given great importance under the Euro-7 emission standard due to their significant impact on overall vehicle emissions. When an engine is started from a cold state, the combustion process is not yet optimized, leading to higher emissions. Hybrid vehicles, in particular, may face additional challenges, as their engine may remain inactive for extended periods, causing their catalysts to cool down and potentially become less effective in reducing emissions. In the present study, the performance of an electric heater was investigated as a means to enhance the catalyst heating during the start-up time. A simulation tool was utilized to develop a model for the gasoline exhaust aftertreatment system. The result indicates that the heater was able to increase the three-way catalyst temperature to 500℃ in 4 s using 20 kW power. In addition, the implementation of a secondary air supply resulted in reduced temperature overshoot and improved conversion efficiencies.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.60-67
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• 2021

본 연구에서는 CO2 포집을 포함하는 500 MWe 급 전기를 생산하는 순산소 석탄화력발전소에 대한 공정흐름도를 제시하였고, 기술경제성 평가를 수행하였다. 이 석탄화력발전소는 순환 유동층 보일러(CFB), 초초 임계 증기 사이클 증기 터빈, 보일러에서 배출되는 배기가스내 수분과 오염물질을 제거하는 배기가스 정제 장치(FGC), 산소 분리 초저온 공정(ASU), 이산화탄소를 분리하는 극저온 공정(CPU)을 포함한다. 건식 배기가스 재순환(FGR)은 CFB연소기내 온도 제어와 고농도 CO2 배출을 위하여 사용되었다. 이 순산소 석탄화력발전소의 열효율을 증가시키기 위하여 FGR 흐름에 대한 열교환, ASU에서 배출되는 질소 흐름에 대한 열교환, 그리고 CPU 내 기체 압축기의 열 회수를 고려하였다. FGR열교환기의 온도차(ΔT)의 감소는 배기가스의 더 많은 폐열 회수를 의미하며, 전기 및 엑서지 효율을 증가시켰다. FGR열교환기의 ΔT가 10 ℃ 에서 FGR과 FGC 주변의 연간 비용이 최소가 되었다. 이때, 전기 효율은 39%, 총투자비는 1371 M$, 총생산비용은 90 M$, 그리고 투자수익률은 7%/y, 그리고 투자회수기간은 12년으로 예측되었다. 본 연구를 통하여 순산소 석탄화력발전소의 열효율 향상을 위한 열교환망이 제시되었고, FGR 열교환기의 최적 운전 조건이 도출되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제34권1호
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• pp.121-131
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• 2018

Domestic sewage treatment plants (STPs) consume about 0.5 % of total electric energy produced annually, which is equivalent to 207.7 billion Korean won per year. To minimize the energy consumption and as a way of mitigating the depletion of energy sources, the sewage treatment strategy should be improved to the level of "energy positive". The core processes for the energy positive sewage treatment include A-stage for energy recovery and B-stage for energy-efficient nitrogen removal. The integrated process is known as the A/B-process. In A-stage, chemically enhanced primary treatment (CEPT) or high rate activated sludge (HRAS) processes can be utilized by modifying the primary settling in the first stage of sewage treatment. CEPT utilizes chemical coagulation and flocculation, while HRAS applies returned activated sludge for the efficient recovery of organic contents. The two processes showed organic recovery efficiencies ranging from 60 to 70 %. At a given recovery efficiency of 80 %, 17.3 % of energy potential ($1,398kJ/m^3$) is recovered through the anaerobic digestion and combustion of methane. Besides, anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) can recover 85% of organic contents and generate $1,580kJ/m^3$ from the sewage. The recovered energy is equal to the amount of energy consumption by sewage treatment equipped with anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX)-based B-stage, $810{\sim}1,620kJ/m^3$. Therefore, it is possible to upgrade STPs as efficient as energy neutral. However, additional novel technologies, such as, fuel cell and co-digestion, should be applied to achieve "energy positive" sewage treatment.

• Tribology and Lubricants
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• 제25권6호
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• pp.387-398
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• 2009

The operation condition of recently designed pistons for high power and high speed diesel engine become more severe due to the increment of combustion pressure and temperature. So, in order to overcome high temperature, the application of the mono-metal cast aluminum alloy piston featuring an enclosed cast-in open cooling gallery has increased. In this research, it is developed a PCJ (piston cooling jet) rig tester, described the test procedure and validated the performance of sample piston cooling gallery design. Then the test rig will be used for developing the design technology of piston cooling gallery. The test rig is composed with oil reservoir and pumping system, oil jet system, piston fixing and moving system, collecting oil measuring system, and data measuring and recording system. It will be measured collecting efficiencies under conditions of a few piston positions, oil jet pressures and oil viscosities for a piston cooling gallery. Furthermore, the PCJ rig tester will be used for the optimum design of the oil cooling gallery which being applied to increase the cooling efficiency of pistons in diesel engines satisfying the EURO V emission regulation and the more.

• 에너지공학
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• 제2권2호
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• pp.200-207
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• 1993

본 논문은 5.9kW급 인산형 연료전지 발전시스템의 운전에 필요한 메탄올 연료개질기의 설계와 이의 운전 특성에 관한 것이다. 연료개질장치는 메탄올을 연소용 및 개질용연료로 사용하며, 개 질 반응 촉매는 CuO-ZnO계를 사용하고, 개질 반응기는 단일 환형 반응기 형태로 설계하였다. 개질 장치의 일산화탄소 생성 특성은 전체적으로 이론적인 평형값에는 도달하지 못하였으나, 반응온도가 증가할수록 농도가 증가하였으며, 개질 연료의 물/메탄올 몰비가 증가하면 감소하였다. 정격운전에서 촉매반응기의 축방향 온도분포는 이론적인 값과 잘 일치하였으며, 운전 개시후 50분 훈에 정상 운전이 가능하였다. 개질 시스템의 효율은 정격운전에서는 72.3%, 1/4 부하에서는 77%로 부하가 증가할수록 효율은 감소하였다. 개질기를 연료전지 본체와 연계운전시 개질기에 개질용 메탄올 및 연소용 메탄올의 공급유량이 각각 88.1 mol/h, 50.0mol/h 인 경우 정격전압인 37.6V의 전안에서 안정적인 5.5 kWh의 전력을 생산 할 수 있었다.

• 펄프종이기술
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• 제45권2호
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• pp.46-55
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• 2013

Recently, there are growing interests on carbon emissions related in climate change which is worldwide emerging important issue. Some research works are now carrying out in order to reduce the carbon emission in pulp and paper industries by the synthesis of precipitated calcium carbonate using the exhaust carbon dioxide from combustion furnace or incinerator. However, for solving the original problems on carbon emission, we need to consider the analysis of basic methodology on $CO_2$ through the process efficiencies. There are two general tools for carbon emissions; one is the greenhouse gas inventory and the other is $LCCO_2$ method which is applied to particular items of raw materials and utilities in unit process. In this study, the carbon emissions in wood-containing printing paper production line were calculated by using $LCCO_2$ method. The general materials and utilities for paper production, such as fibrous materials, chemical additives, electric power, steam, and industrial water were analyzed. As the results, $Na_2SiO_3$ showed the highest loads in carbon emissions, and the total amount of carbon emissions was the highest in electricity. In the production line of printing paper using de-inked pulp and BTMP, as the mixing ratio of DIP was higher, the carbon emissions were decreased because of high use of electric power in TMP process.