• 제목/요약/키워드: Heat recovery system

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베인노즐 출구각도에 따른 100kW급 구심터빈의 성능 및 내부유동의 영향 (Influence of Performance and Internal Flow of a Radial Inflow Turbine with Variation of Vane Nozzle Exit Angles)

  • 모장오;김유택;오철;이영호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권6호
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    • pp.757-764
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    • 2011
  • 본 연구에서는 폐열회수 발전시스템에 적용가능한 100kW급 구심터빈을 대상으로 베인노즐의 출구각도 변화에 따른 구심터빈의 성능과 내부유동의 영향을 분석하였다. 이를 위해 상용코드를 이용한 3차원 CFD 해석을 수행하였다. 베인노즐 출구각이 커짐에 따라 블레이드 근처 재순환영역은 점차 작아 졌으며, 또한 단면축소효과로 인해 베인노즐 출구끝단 마하수는 1까지 관찰되었다. 본 연구를 통해 분석된 해석결과는 목표출력용 구심터빈의 최적 설계파라미터 구성을 위한 설계자료로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

생물학적 수소생산을 위한 Trickling Bed Biofilter에서의 친수성과 소수성 담체의 영향 (Effect of Hydrophilic- and Hydrophobic-Media on the Fermentative Hydrogen Production in Trickling Bed Biofilter)

  • 전병승;이선미;김용환;채희정;상병인
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.465-469
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    • 2006
  • Two mesophilic trickling bed bioreactors filled with two different types of media, hydrophilic- and hydrophobic-cubes, were designed and tested for hydrogen production via anaerobic fermentation of sucrose. Each reactor consisted of a column packed with polymeric cubes and inoculated with heat-treated sludge obtained from anaerobic digestion tank. A defined medium containing sucrose was fed with changing flow rate into the capped reactor, hydraulic retention time and recycle rate. Hydrogen concentrations in gas-phase were constant, averaging 40% for all conditions tested. Hydrogen production rates increased up to $10.5 L{\cdot};h^{-1}{\cdot}L^{-1}$ of reactor when influent sucrose concentrations and recycle rates were varied. Hydrophobic media provided higher value of hydrogen production rate than hydrophilic media at the same operation conditions. No methane was detected when the reactor was under a normal operation. The major fermentation by-products in the liquid effluent of the both trickling biofilters were acetate and butyrate. The reactor filled with hydrophilic media became clogged with biomass and bio gas, requiring manual cleaning of the system, while no clogging occurred in the reactor with hydrophobic media. In order to make long-term operation of the reactor filled with hydrophilic media feasible, biofilm accumulation inside the media in the reactor with hydrophilic media and biogas produced from the reactor will need to be controlled through some process such as periodical backwashing or gas-purging. These tests using trickling bed biofilter with hydrophobic media demonstrate the feasibility of the process to produce hydrogen gas in a trickle-bed type of reactor. A likely application of this reactor technology could be hydrogen gas recovery from pre-treatment of high carbohydrate-containing wastewaters.

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An Integrated Analysis of Recent Changes in Year-on-Year Consumer Price Index and Aggregate Import Price Index in Republic of Korea through Statistical Inference

  • Seok Ho CHANG;Soonhui LEE
    • 아태비즈니스연구
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    • 제14권1호
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    • pp.365-379
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    • 2023
  • Purpose - Our previous study (Chang & Lee, 2023) presented observations on the recent changes in the year-on-year (YoY) Consumer Price Index (CPI) of the Republic of Korea (ROK) after the COVID-19 pandemic. The purpose of this article is to present an integrated analysis and interpretation of the recent changes in CPI and the Aggregate Import Price Index (IPI) by incorporating recent data, specifically data from September 2022 to December 2022. Design/methodology/approach - This study collected CPI (YoY) data in the ROK from January 2019 to December 2022 using e-National Indicator System provided by the ROK. Statistical analysis was employed to analyze the data. Findings - First, we confirm the extended results of the existing study by Chang and Lee (2023). Second, we demonstrate that the Aggregate IPI in ROK increased significantly in 2022 compared to 2021. We then provide an integrated interpretation on the significant increase in CPI and aggregate IPI in ROK, which complements Chang and Lee (2023) that limits their discussion to YoY CPI. Moreover, we show that the IPI of the semiconductor in ROK decreased significantly in 2022 compared to 2021. Research implications or Originality - Our results provide important insights into the recent changes in the CPI in the ROK. The results suggest that these changes can be partially attributed to various factors, such as the global supply chain disruptions resulting from the spread of the COVID-19 pandemic and the prolonged war between Russia and Ukraine, the side effect of quantitative easing by the US Federal Reserve, heat waves and droughts caused by climate change in ROK, a surge in demand following a gradual daily recovery, US-China trade conflict, etc. Our study shows statistically comprehensive results compared to the studies that limit their discussion to YoY average growth rate.

A rapid separation of Cs, Sr and Ba using gas pressurized extraction chromatography with inductively coupled plasma-mass spectrometry

  • Sojin Jeong;Jihye Kim;Hanul Cho;Hwakyeung Jeong;Byungman Kang;Sang Ho Lim
    • 분석과학
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    • 제37권2호
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    • pp.123-129
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    • 2024
  • We present a rapid method for the determination of Cs, Sr, and Ba, heat generators found in highly active liquid wastes, by gas-pressurized extraction chromatography (GPEC) using a column containing a cation-exchange resin. GPEC is a microscale column chromatographic technique that uses a constant flow rate of solvent (0.07 mL/min) with pressurized nitrogen gas supplied through a valve. In particular, because this method uses a small sample volume (a few hundred microliters), it produces less chemical waste and allows for faster separation compared to traditional column chromatography. In this study, we evaluated the separation of Cs, Sr, and Ba using GPEC. The eluate from the column (GPEC or conventional column chromatography) was quantitatively analyzed using inductively coupled plasma-mass spectrometry to measure the column recovery and precision. The column reproducibility of the proposed GPEC system (RSDs of recoveries) ranged from 2.7 to 4.1 %, and the column recoveries for the three elements ranged from 72 to 98% when aqueous HCl was used as the eluent. The GPEC results are slightly different in efficiency and separation resolution compared to those of conventional column chromatography because of the differences in the eluent flow rate as well as the internal diameter and length of the column. However, the two methods had similar recoveries for Cs and Sr, and the precision of GPEC was improved by two-fold. Remarkably, the solvent volume required for GPEC analysis was five times lower than that of the conventional method, and the total analysis time was 11 times shorter.

Molecular Characterization of Ischemia-Responsive Protein 94 (irp94) Response to Unfolded Protein Responses in the Neuron

  • ;;;;권오유
    • 대한의생명과학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.81-89
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    • 2006
  • The ischemia-responsive 94 gene (irp94) encoding a 94 kDa endoplasmic reticulum resident protein was investigated its molecular properties associated with unfoled protein responses. First, the expression of irp94 mRNA was tested after the reperfusion of the transient forebrain ischemia induction at the central nervous system in three Mongolian gerbils. Second, irp94 expression in PC12 cells, which are derived from transplantable rat pheochromocytoma cultured in the DMEM media, was tested at transcriptional and translational levels. The half life of irp94 mRNA was also determined In PC12 cells. Last, the changes of irp94 mRNA expression were investigated by the addition of various ER stress inducible chemicals (A23187, BFA, tunicamycin, DTT and $H_2O_2$) and proteasome inhibitors, and heat shock. High level expression of irp94 mRNA was detected after 3 hours reperfusion in the both sites of the cerebral cortex and hippocampus of the gerbil brain. The main regulation of irp94 mRNA expression in PC 12 cells was determined at the transcriptional level. The half life of irp94 mRNA in PC12 cells was approximately 5 hours after the initial translation. The remarkable expression of irp94 mRNA was detected by the treatment of tunicamycin, which blocks glycosylation of newly synthesized polypeptides, and $H_2O_2$, which induces apoptosis. When PC12 cells were treated with the cytosol proteasome inhibitors such as ALLN (N-acetyl-leucyl-norleucinal) and MG 132 (methylguanidine), irp94 mRNA expression was increased. These results indicate that expression of irp94 was induced by ER stress including oxidation condition and glycosylation blocking in proteins. Expression of irp94 was increased when the cells were chased after heat shock, suggesting that irp94 may be involved in recovery rather than protection against ER stresses. In addition, irp94 expression was remarkably increased when cytosol proteasomes were inhibited by ALLN and MG 132, suggesting that irp94 plays an important role for maintaining the ERAD (endoplasmic reticulum associated degradation) function.

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200kW ORC 터빈 개발 및 구성 (Design and Configuration of 200kW Organic Rankine Cycle Turbine)

  • 한상조;서종범
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권12호
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    • pp.1057-1064
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    • 2014
  • 최근 전세계적으로 재생에너지의 관심이 증가하고 있다. 그 중 많은 관심을 받고 있는 것이 상대적으로 낮은 온도의 폐열을 사용하는 유기랭킨사이클(ORC)이다. 유기랭킨사이클은 기존의 증기터빈사이클과 유사한 기술을 사용하지만 낮은 온도의 폐열을 사용하기 위해서 증기대신 냉매를 작동유체로 사용한다. 작동유체를 냉매로 사용함으로 인해 이상기체 가정을 사용할 수 없고, 이는 ORC 시스템에 이용되는 터빈의 설계를 좀 더 복잡하게 만든다. 또, 냉매의 큰 분자량과 복잡한 분자구조로 인하여 낮은 음속을 가지게 되고 이로 인해서 쉽게 초킹 조건에 접근하게 된다. 본 연구에서 R245fa를 작동유체로 하여 입구온도 $124^{\circ}$에 팽창비 9 의 조건에서 터빈의 효율을 증가시키기 위해 다단으로 설계된 아음속 ORC 터빈을 설계하는 과정과 터빈의 성능에 대하여 설명하고자 한다. 설계된 터빈은 200kW 급의 ORC 발전 시스템에 사용될 예정이다.

쓰레기 매립지 MGT 발전 및 유리온실 설계기술개발 (Development of Land Fill Gas(LFG)-MGT Power Generation and Green House Design Technology)

  • 허광범;박정극;이정빈
    • 에너지공학
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    • 제20권1호
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    • pp.13-20
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    • 2011
  • 마이크로 가스터빈의 높은 연료 다양성은 광범위한 범위의 적용처에 적용할 수 있도록 설계되었다. 최근에는 가스터빈 발전시스템의 연료로서, 유기성폐기물의 소화가스와 쓰레기 매립지로부터 발생되는 바이오 가스에 대한 수요가 증가하고 있다. 우리는 매립지 가스를 이용하여 마이크로 가스터빈 열병합 발전시스템의 성능특성 및 운전 특성에 대한 영향을 연구하고 있다. 메탄과 이산화탄소를 동시에 회수하는 공정을 개발하여 현장 실증 플랜트 규모로 시험을 수행하였으며, 유리온실에 농작물의 이산화탄소 고농도 집적을 목적으로 철-킬레이트 화합물을 기본으로 하는 액상촉매를 이용하여 매립지 가스내에 있는 불순물을 저렴한 비용으로 제거하고자 한다. Fe-EDTA(철-킬레이트)를 이용한 내부순환 다판식 기포탑 반응기에 의하여 농축정제와 이산화탄소 제거가 매립지 가스의 최적화 연료화를 추진하였다. 매립지가스의 유량은 0.207 $m^3$/min이고 5.5 kg/$cm^2$의 압력으로 공급되며 메탄농도 70%, 이산화탄소 27%로 공급되도록 농축반응기를 설계하였고 황화수소 99% 제거를 목표로 한다. 유리온실은 마이크로 가스터빈 배가스와 온수를 이용하여 대기중의 이산화탄소 농도에서 1500 ppm의 농도범위로 공급되도록 설계되었다.

탄소중립을 지향하는 전기화학적 이온 분리(EIONS) 기술 (Electrochemical Ion Separation Technology for Carbon Neutrality)

  • 주화주;안재욱;전성일;윤제용
    • 공업화학
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    • 제34권4호
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    • pp.331-346
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    • 2023
  • 탄소중립 달성을 위해 에너지 효율적이고 전기화된 사회에 직접 이용될 수 있는 친환경 공정이 주목받고 있다. 다량의 에너지를 소모하는 기존의 열 및 압력 기반의 담수화 기술에서도 이는 예외가 아니기에, 최근 차세대 전기화학 기반 담수화 기술들의 성장이 두드러진다. 대표적으로 에너지 저장 장치의 구동 원리를 기반으로 하는 전기화학적 이온 분리(electrochemical ion separation, EIONS) 기술이 있으며, 여기에는 축전식 탈염(CDI) 기술과 배터리 담수화 시스템(BD)가 포함된다. EIONS 기술에는 시스템 성능 향상을 위해 CDI와 BD를 기본으로 한 다양한 응용 시스템들이 개발되어 왔는데, 이러한 결과물들의 의미와 독창성을 배경지식 없이 한눈에 파악하기 매우 어렵다. 따라서 우리는 이 리뷰 논문에서 EIONS 연구에서의 지난 몇 년간의 기술적 진보와 시스템 개별 특성을 각 시스템의 구동원리, 연구 배경, 장단점을 중심으로 명확하고 구체적으로 설명하고자 한다. 아울러, EIONS의 미래 발전과 연구 방향을 설명하며 리뷰 논문을 마무리하겠다. 이 논문을 통해 EIONS 연구를 막 시작하는 연구자들이 EIONS의 연구 동향을 보다 쉽게 파악할 수 있을 것이다.

가압경수로의 부분충수 운전중 잔열제거계통 기능 상실사고시 가압기와 증기발생기 Manway 유출유로를 이용한 사고완화에 관한 연구 (A Study on the Vent Path Through the Pressurizer Manway and Steam Generator Manway under Loss of Residual Heat Removal System During Mid-loop Operation in PWR)

  • Y. J. Chung;Kim, W. S.;K. S. Ha;W. P. Chang;K. J. Yoo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제28권2호
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    • pp.137-149
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    • 1996
  • 본 연구는 불란서 CEA에서 수행한 부분충수 운전 중 잔열제거계통 기능 상실사고 실험인 BETHSY 실험 6.9c를 CATHARE2 코드를 이용하여 분석하였다. BETHSY 6.9c 실험은 잔열제거 계통 기능상 실시 가압기와 중기발생기 출구공동의 Manway를 통해 노심에서 발생한 증기를 제거하여 계통의 가압 정도를 시험한 것이다. 연구의 주요목적은 사고발생시 예상되는 주요 물리적 현상의 이해와 과도기에 영향을 미치는 민감 변수를 확인하고 CATHARE2 코드의 예측능력을 평가하여, 실제원전의 유사사고 해석에 대한 신뢰성을 확보하는 것이다. 연구결과 CATHARE2 코드는 실험을 통해 관측된 주요 물리적 현상들을 타당하게 예측하였으나, 가압기와 밀림관의 DP를 과대 예측하여 원자로 상부공동의 최대압력을 실험보다 약 7kPa 높게 예측하였다. 노심 노출시간도 노심에서 기포율 분포를 비현실적으로 예측하여 실험보다 약 500초 지연되었다. 실험과 코드의 모의결과를 통하여 노심 노출은 중력주입에 의한 냉각수 보충만으로 충분히 회복될 수 있음을 확인하였다. CATHARE2 코드는 비록 상세한 현상들에 대해 다소 불화실성을 내포하였으나, 전반적인 거동분석에는 타당한 것으로 판단된다.

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$\textrm{Li}_2\textrm{ZrO}_3$ 계를 이용한 $\textrm{CO}_2$ 가스 센서 ($\textrm{CO}_2$ Gas Sensor Based on $\textrm{Li}_2\textrm{ZrO}_3$ System)

  • 박진성;김시욱;이은구;김재열;이현규
    • 한국재료학회지
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    • 제9권9호
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    • pp.896-899
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    • 1999
  • 이산화탄소 기체센서를 Li$_2$ZrO$_2$계에서 온도와 $CO_2$농도의 함수로서 연구했다. Li$_2$ZrO$_3$를 열처리해서 합성했다. 시편은 직경 10mm, 두께 1mm의 벌크형과 알루미나 기판 위에 후막형으로 각각 제조했다. Li$_2$ZrO$_3$는 45$0^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$의 온도 범위에서 0.1%에서부터 100%까지 이산화탄소 농도 변화를 감지한다. 이산화탄소 감도는 측정온도와 연관성이 있다. Li$_2$ZrO$_3$는 45$0^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$의 온도 범위에서 $CO_2$와 반응해서 Li$_2$CO$_3$와 ZrO$_2$로 분해된다. $650^{\circ}C$ 이상에서 Li$_2$CO$_3$는 Li$_2$O와 $CO_2$로 재분해된다. Li$_2$ZrO$_3$센서의 재현성은 좋지 않았고, 동작온도는 55$0^{\circ}C$ 정도가 적당하였다.

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