• 제목/요약/키워드: Combustion system

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에너지 생산형 하수처리장을 위한 가용 기술과 통합관리 방안 (Available Technology and Integrated Management Plan for Energy-positive in the Sewage Treatment Plant)

  • 송민수;김형호;배효관
    • 한국물환경학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.55-68
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    • 2020
  • Because of the intensified environmental problems such as climate change and resource depletion, sewage treatment technology focused on energy management has recently attracted attention. The conversion of primary sludge from the primary sedimentation tank and excessive sludge from the secondary sedimentation tank into biogas is the key to energy-positive sewage treatment. In particular, the primary sedimentation tanks recover enriched biodegradable organic matter and anaerobic digestion process produces methane from the organic wastes for energy production. Such technologies for minimizing oxygen demand are leading the innovation regarding sewage treatment plants. However, sewage treatment facilities in Korea lack core technology and operational know-how. Actually, the energy potential of sewage is higher than sewage treatment energy consumption in the sewage treatment, but current processes are not adequately efficient in energy recovery. To improve this, it is possible to apply chemically enhanced primary treatment (CEPT), high-rate activated sludge (HRAS), and anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) to the primary sedimentation tank. To maximize the methane production of sewage treatment plants, organic wastes such as food waste and livestock manure can be digested. Additionally, mechanical pretreatment, thermal hydrolysis, and chemical pretreatment would enhance the methane conversion of organic waste. Power generation systems based on internal combustion engines are susceptible to heat source losses, requiring breakthrough energy conversion systems such as fuel cells. To realize the energy positive sewage treatment plant, primary organic matter recovery from sewage, biogas pretreatment, and co-digestion should be optimized in the energy management system based on the knowledge-based operation.

평형상수를 이용한 액체로켓 추진제의 화학반응 수치연구 (Numerical Study of Chemical Reaction for Liquid Rocket Propellant Using Equilibrium Constant)

  • 장요한;이균호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.333-342
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    • 2016
  • 액체로켓 추진시스템은 액체 추진제와 액체 산화제의 화학반응을 통해 추력을 발생하는 방식으로써 우주발사체 및 인공위성을 포함한 우주비행체에 광범위하게 적용되고 있다. 일반적으로 사용되는 액체로켓 추진제로는 모노메틸하이드라진/사산화이질소, 액체수소/액체산소 및 RP-1/액체산소 조합 등이 있다. 본 연구의 목적은 액체로켓 추진제의 열화학적 반응을 수치적으로 분석함으로써, 이를 통해 궁극적으로 액체로켓엔진의 설계와 성능에 필요한 유용한 정보를 예측하고자 하는 데 있다. 이를 위해 앞서 언급한 3가지 조합의 연료와 산화제에 대하여 연소반응 후 화학평형상태에 도달했을 때 주요 요소평형반응들의 평형상수 값들을 이용해 최종 생성물의 성분과 화학조성을 계산하였고 그 결과를 이용해 단열화염온도와 로켓성능변수인 비추력을 예측하는 연구를 진행하였다.

3 kW급 매체순환식 가스연소기의 고체순환특성 (Solid Circulation Characteristics in a 3 kW Chemical-looping Combustor)

  • 류호정;박재현;김홍기;박문희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권6호
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    • pp.1057-1062
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    • 2008
  • 기존 2탑 유동층 공정의 단점을 극복하기 위해 두 개의 기포유동층, 고체분사노즐, 상승관 및 고체재순환관으로 구성된 신개념 2탑 유동층 공정을 적용한 3 kW 매체순환식 가스연소기를 개발하였다. 본 연구에서는 3 kW급 매체순환식 가스연소기에서 고체순환속도에 미치는 고체분사노즐 유속, 유동화속도, 고체층 높이, 고체유입구의 단면적, 층 온도 등의 영향을 고찰하였다. 고체순환속도는 고체층 높이가 증가하고 고체유입구의 단면적이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었으며 유동화속도와 온도의 영향은 크지 않았다. 장기연속운전 가능성을 검토하기 위해 50시간까지 고체순환 장기연속운전을 실증하였다. 두 유동층과 고체재순환관의 압력강하 값이 안정적으로 유지되어 고체순환이 원활하고 안정적으로 유지되는 것을 확인하였다.

자전연소합성법에 의한 B4C분말의 제조에 있어 반응성에 대한 반응변수의 고찰 (Reaction Parameters on the Reactivity in the Preparation of B4C by SHS)

  • 신창윤;윤기석;박영철;;원창환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.22-27
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    • 2005
  • [ $B_{2}O_{3}-Mg-C$ ]계에서 자전연소합성법에 의한 C의 제조카 본 연구에서 조사되었다. B의 제조에 있어 반응기내 불활성 가스의 초기 압력, 혼합물내의 Mg와 C의 함량이 반응성과 반응생성물에 미치는 영향이 조사되었다. 본 반응계에서 자전 연소합성 반응이 가능한 반응기내 불활성 가스의 최소 초기 압력은 25기압이었다. 압력이 증가할수록 미반응 Mg의 농도는 감소하였으며 연소온도는 증가하였다 25기압의 반응기내 초기 불활성 가스 압력에서 순수 B의 제조를 위한 최적 조성은 $2B_{2}O_{3}+6.3Mg+0.94C$이었다. 이 조건에서 제조된 B는 부정형으로서 $1\~3{\mu}m$의 입자크기를 가지고 있었다.

CO2를 포함한 Simulated-EGR 압축착화엔진에서 당량비 변화에 따른 성능 예측 (Performance Prediction according to Equivalence Ratio Change in Simulated-EGR Compression Ignition Engine Containing CO2)

  • 서현규
    • 한국분무공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.21-26
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    • 2020
  • The objective of this work is to numerically reveal the effect of equivalence ratio change on the simultaneous reduction of NOX and soot emissions from the simulated-EGR compression ignition engine containing CO2. An experiment was conducted by using a single-cylinder common-rail injection system engine, an intake control system, and exhaust emissions analyzers. The numerical analysis results were validated under the same experimental conditions. To investigate the effect of equivalence ratio by simulated-EGR containing CO2, the O2, N2, and CO2 mole fraction were changed in the initial air conditions to the cylinder. The results were analyzed in terms of peak cylinder pressure, indicated mean effective pressure, indicated specific nitrogen oxide, and indicated specific soot. It was revealed that ignition delay characteristics and heat release rate (ROHR) characteristics were not significantly different according to the equivalence ratio. However, as the equivalence ratio increased from 0.68 to 0.83, the maximum combustion pressure and IMEP decreased by about 6.5% and 9.4%, respectively. In the case of ISFC, as is well known, the trend is opposite of IMEP. In the case of ISNO, as the equivalence ratio increased, less NO was generated, and as the equivalence ratio increased by 0.05, the ISSoot value of about 10% increased.

선박 실내공간에서 화재의 크기 및 위치에 따른 연기거동특성 (Smoke Movement Characteristics in the Ship's Indoor Spaces with Fire Size and Location)

  • 한원희;조대환
    • 해양환경안전학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.53-59
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    • 2005
  • 항해 중 발생하는 선박의 화재는 외부로부터 소방 활동을 기대할 수 없으므로 선내에서 자체적으로 처리해야 하기 때문에 매우 위험하다. 더구나 여객선의 경우에는 재산상의 피해는 물론이고, 대형 인명 사고로 이어질 수 있으므로 더욱 심각하다 화재가 발생하며 연소과정에서 열 뿐만 아니라 많은 연기가 동시에 발생하고 다량의 유독성 연기는 질식사와 같은 인명피해를 가져오게된다. 이 연구의 목적은 선박의 실내공간에서 화재의 크기 및 위치에 따른 연기거동 특성을 규명하는 것이다. 화원의 크기를 두가지로 하고 세가지 형태의 화재 위치에 따라 실험적 연구를 수행하였다. 그 견과 연기 및 열의 확산 특성은 모서리형 화재에서 가장 가파른 상승 곡선을 보였다.

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촉매 분해 에탄올을 연료로 사용하는 마이크로 가스터빈의 성능 (Micro Gas Turbine Performance using Catalytic Cracked Ethanol as Fuel)

  • 최송이;구자예;윤영빈
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.9-15
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    • 2017
  • 제올라이트 촉매를 이용한 에탄올의 연소 성능 향상 가능성과 질소산화물 및 일산화탄소 배출 특성을 검증하기 위해 촉매 반응 생성물, 에탄올, 케로신을 연료로 사용하여 마이크로 가스터빈 엔진 구동실험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 촉매 반응 생성물의 추력은 케로신의 추력보다 낮았으나 에탄올을 사용했을 때에 비해 평균적으로 5% 정도 향상되었다. 촉매 반응 생성물의 질소산화물과 일산화탄소 배출량은 전반적으로 케로신에 비해 매우 낮게 측정되었다. 결론적으로 제올라이트 촉매를 이용하여 에탄올을 개질하는 경우, 에탄올의 친환경성을 유지하면서 엔진성능을 개선할 수 있는 가능성을 확인하였다.

FUZZY 추론 시스템 기반 미세먼지 판단 (Fine particulate Judgment based on Fuzzy Inference System)

  • 홍유식
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.127-133
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    • 2020
  • WHO 산하 국제 암 연구소 에서는 미세먼지를 1급 발암물질로 지정했다. 미세먼지는 대기 중에 떠다니며 눈에 보이지 않을 정도로 작은 먼지를 말한다. 미세먼지는 주로 석탄이나 석유 같은 화석연료의 연소과정에서 배출되며, 페질환, 페렴, 심장질환을 유발 할 수 있는 위험 인자 이다. 환경부에서는, 최근 미세먼지 측정소 10곳의 산출자료를 분석한 결과, 약 60% 정도가 기존 대기측정농도가 더 높게 나오는 오류가 있다고 발표하였다. 미세먼지를 정확하게 예측하기 위해서는, 풍향, 측정위치를 반드시 보정해야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 퍼지 규칙을 이용해서 이러한 문제점을 해결하였다. 뿐만 아니라, 길거리 보행자가 실제로 느끼는 미세먼지 체감지수를 산출하기 위해서, 본 논문에서는 날씨조건, 온도조건, 습도조건, 바람조건을 고려한 미세먼지 체감지수 산출 컴퓨터 모의실험을 수행 하였다.

산업단지 고압매설배관 안전관리 고찰 (A Study on the Safety Management of High Pressure Underground Pipeline in Industrial estate)

  • 최현웅;정세광;김진준
    • 한국가스학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.30-38
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    • 2017
  • 1960년대에 설립된 울산 및 여수 산업단지 고압가스매설배관은 누출 시 피해가 큰 독성가스는 물론 도시가스보다 무겁고 연소범위가 낮은 가연성가스가 그물망처럼 매설사용 중에 있다. 특히, 산업단지 배관의 경우 20년 이상 노후된 배관이 과반이상으로 점유하고 있다. 이와 같이 산업단지 배관은 상주시공감리제도 도입이전에 매설설치 되었으나, 도시가스 매설배관과 달리 법적 의무 없이 자율적으로 배관관리를 하고 있다. 본 연구에서는 산업단지 고압매설배관과 도시가스 매설배관의 안전관리 실태현황, 법을 비교, 피해영향범위 분석 하고 이를 산업단지 고압매설배관의 배관점검모델 마련에 활용하여 산업단지 고압매설배관의 안전성 향상에 기여하고자 한다.

선박 실내공간에서 화재의 크기 및 위치에 따른 연기거동특성 (Smoke Movement Characteristics in the Ship's Indoor Spaces with Fire Size and Location)

  • 한원희;조대환
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2005년도 춘계학술발표회
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    • pp.167-173
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    • 2005
  • 항해 중 발생하는 선박의 화재는 외부로부터 소방 활동을 기대할 수 없으므로 선내에서 자체적으로 처리해야 하기 때문에 매우 위험하다. 더구나 여객선의 경우에는 재산상의 피해는 물론이고, 대형 인명 사고로 이어 질수 있으므로 더욱 심각하다. 화재가 발생하면 연소과정에서 열 뿐만 아니라 많은 연기가 동시에 발생하고 다량의 유독성 연기는 질식사와 같은 인명피해를 가져오게 된다. 이 연구의 목적은 선박의 실내공간에서 화재의 크기 및 위치에 따른 연기거동특성을 규명하는 것이다. 화원의 크기를 두가지로 하고 세가지 형태의 화재위치에 따라 실험적 연구를 수행하였다. 그 결과 연기 및 열의 확산 특성은 모서리형 화재에서 가장 가파른 상승 곡선을 보였다.

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