• 제목/요약/키워드: Heat transportation

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집중 태양열에 의한 온도구배가 열전발전모듈의 출력 성능에 미치는 영향 (Influence of temperature gradient induced by concentrated solar thermal energy on the power generation performance of a thermoelectric module)

  • 최경후;안다훈;부준홍
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.777-784
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    • 2017
  • 일반적으로 열전발전 소자를 사용하여 에너지 하베스팅을 하는 경우, 시스템의 작동환경에 의해 주어지는 온도구배를 활용하게 된다. 따라서 열전소자의 특성상 큰 온도구배를 기대하기 어려운 작동환경에서는 원하는 출력을 얻을 수 없으며, 작동 온도가 높을 때 얻어지게 되는 최적의 발전효율을 기대하기 힘들다. 자연환경에서 얻을 수 있는 태양에너지를 활용한 신재생 에너지의 활용은 그 동안 태양광발전이나 태양열발전에 국한되어 왔다. 태양광발전은 태양광의 일정 파장대만 사용하고 빛의 산란에 의해 발전효율이 낮아지는 단점이 있으며, 태양열발전은 일반적으로 대규모 설비를 갖춰야 하는 공간상의 제약이 있다. 본 연구에서는 태양열을 집광하여 열전소자에 조사함으로서 큰 온도구배를 형성하여 상용 열전소자의 출력을 향상시킬 수 있는 간단한 소형 발전시스템을 설계 및 제작하였다. 장시간 태양열 집중을 위해 태양 추적 장치를 설치하였으며, 열전소자 하부에 고온의 태양열이 전달되어 온도 편차가 줄어드는 현상을 막기 위해 액체 순환식 냉각기를 설치하여 큰 온도구배를 유지할 수 있도록 설계한 후, 일련의 실험으로 시험하여 그 유용성과 타당성을 검증하였다.

휘발산화 공정 조건에 따른 Cs-Te-O 시스템의 산화 환원 거동 연구 (Study on Oxidation or Reduction Behavior of Cs-Te-O System with Gas Conditions of Voloxidation Process)

  • 박병흥
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.700-708
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    • 2013
  • 파이로 공정은 고속로와의 연계성과 핵확산 저항성 등의 장점으로 최근 사용후핵연료 관리 이슈 해결과 유용자원 재활용 제고의 목적으로 개발되고 있다. 파이로 공정은 전체적으로 습식과정을 배제하고 고온에서 진행되는 건식 기술들에 바탕을 두고 있다. 전기화학적 이론에 기초한 파이로 공정은 전처리 공정이 필요하며 고온 휘발산화 공정이 전해환원 공정의 전처리 공정으로 개발되고 있다. 다양한 기체 조건들이 고온 휘발산화 공정에 적용가능하며 이 과정에서 Cs의 거동의 이해는 전체 파이로 공정에서 폐기물 특성과 열부하 해석을 위해 중요한 요소이다. 본 연구에서는 Cs-Te-O 시스템에 대해 반응 평형을 기준으로 기체-고체 반응 거동을 해석함으로서 기체조건에 따른 화학성분들의 변화를 계산하였다. $Cs_2TeO_3$$Cs_2TeO_4$에 대해 Tpp 도표를 통해 화합물을 선정하였으며 산화분위기에서는 상대적으로 안정적임을 확인하였으며 고온 환원 분위기에서는 Cs와 Te가 모두 휘발 제거될 수 있음을 보였다. 본 연구는 파이로 공정의 첫 화학적 분배가 발생되는 휘발산화 공정에서 Cs 거동을 예측할 수 있는 기초 자료를 제공하였으며 전체 공정의 물질수지 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

특허데이터 분석을 통한 천연가스 공급용 대규모 파이프라인을 위한 자립형 고효율 부식 방지 기술의 동향평가 (Trend Evaluation of Self-sustaining, High-efficiency Corrosion Control Technology for Large-scale Pipelines Delivering Natural Gas by Analyzing Patent Data)

  • 이종원;지상훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.730-736
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    • 2019
  • 친환경 에너지원으로 고려되고 있는 천연가스의 수요가 증가하고 있고 이와 동시에 천연가스의 공급을 위한 대규모 파이프라인의 시장 규모 또한 지속적으로 증가하고 있다. 하지만, 이러한 대규모 파이프라인의 부식은 천연가스 운송의 효율성을 저하시킨다. 이에 본 연구는 천연가스 공급용 대규모 파이프라인을 위한 에너지 자립형 고효율 부식방지 기술에 대한 특허의 정량분석을 통해 관련 기술의 특허권 확보을 위한 전략을 수립하는데 목적을 두고 있다. 본 특허 기술동향 조사에서는, 2018년 6월까지 출원, 공개 및 등록된 한국, 미국, 일본 및 유럽 특허를 대상으로 분석하였으며, 전문가토의를 거쳐 기술분류체계 및 분류기준을 마련하였다. 천연가스 대규모 파이프라인의 부식방지를 위한 외부전원으로 연료전지를 이용하기 위해, 1) 파이프라인의 분기 구조와 설비 설계(감압기/압축기/열교환기) 그리고 2) 고압 천연가스의 감압/예열과 가압/냉각 기술을 구비하는 에너지 제어 시스템 및 방법으로 권리화를 시도해 볼 수 있을 것으로 기대된다.

알카리 활성화에 의한 플라이애쉬 모르타르의 강도 발현 및 경화 메커니즘 (Strength Development and Hardening Mechanism of Alkali Activated Fly Ash Mortar)

  • 조병완;박민석;박승국
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.449-458
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    • 2006
  • 시멘트는 전 세계적으로 사회기반 시설구조물의 주 건설 재료로서 경제 발전의 원동력이 되어 왔다. 그러나 시멘트 산업은 에너지 다소비형이며 또한 $CO_2$를 배출로 인한 온난화 현상 및 환경문제가 심각하다. 따라서, 본 연구에서는 시멘트를 사용하지 않은 21세기형 chemically bonded concrete를 연구하기 위해, 국내 fly ash를 재활용하여, 화학적 반응에 의해 경화시켜 모르타르 공시체를 제조하고, 시멘트 대체 건설재료로써 강도 발현 특성 분석, X-ray 회절분석(XRD), SEM 촬영을 통해 알칼리 활성제의 종류, 재령, 양생온도와의 상호관계와 반응 생성물의 강도 발현 메커니즘을 구명하였다. 실험 결과 알카리 활성제로 NaOH와 물유리를 사용한 시험체가 강도가 가장 높았으며, 초기의 높은 양생 온도는 조기에 fly ash의 반응을 활성화시켜 높은 강도 발현에 유리한 것으로 나타났다. 또한 XRD와 SEM 분석을 통해 주요한 반응생성물은 $Na_6-(AlO_2)_6-(SiO_2)_{10}-12H_2O$ 형태의 zeolite이며 그 밖의 칼슘실리케이트와 유사한 수화생성물로 나타났다.

연료전지 발전시스템을 이용한 철도급전계통 모델링 (Feed System Modeling of Railroad using Fuel Cell Power Generation System)

  • 윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.195-200
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    • 2020
  • 화석연료 고갈과 환경오염에 관한 관심이 고조되면서 국내에서 운행되고 있는 철도차량이 디젤 차량에서 전기 차량으로 전환이 확대되면서 진행되고 있다. 전기 차량의 전환의 한 예로 적용되고 있는 태양광발전 시스템은 무한정하고 무공해 하며 대기오염, 소음, 발열, 진동 등과 같은 위해요소들을 발생시키지 않고 에너지 생산이 가능하며, 연료 수송, 발전설비에 대한 유지보수가 거의 필요하지 않은 장점이 있다. 그러나 전력생산량이 지역별 일사량에 의존하고, 약 25㎡/kWp 발전량으로 에너지밀도가 낮아 큰 설치 면적이 필요하며, 설치장소가 제한적인 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 고려하여 철도 분야에서도 연료전지를 적용한 연구들이 많이 증가하고 있다. 특히 연료전지 발전시스템 철도 급전계통 연계방안은 태양광 및 풍력과는 다르게 철도차량에 전력을 공급해주는 급전계통에 연계해야 한다. 따라서 철도차량과 밀접한 관계를 가지는 시스템 토폴로지 (topology)에 따라 연계방식은 크게 달라질 수 있으므로 본 논문에서는 시스템 토폴로지에 따른 연계분석과 관련된 시뮬레이션 모델링을 통한 타당성을 연구하고자 한다.

안료 슬러지 감량화(減量化)를 위한 열필터프레스 기술(技術)에 관한 연구(硏究) (A study on the Thermal Filter Press for the Reduction of Pigment Sludge)

  • 이정언;이재근
    • 자원리싸이클링
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    • 제18권3호
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    • pp.55-61
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    • 2009
  • 안료 생산 공정의 슬러지로부터 물을 제거하는 감량화 공정은 제품의 질 향상, 건조경비 절감 그리고 안료 운송경비 절감 등의 다양한 측면에서 매우 중요하다. 안료입자는 크기가 $5{\mu}m$ 이하로 미세하여 기계적인 힘에 의한 탈수가 어렵다. 미세입자의 탈수율 향상을 위해 기존의 필터프레스 탈수장치의 압착판 사이에 고정 열판을 장착하고, 열수를 고정열판에 공급하여 케이크 층에 열을 공급하여 슬러지 탈수하는 열필터프레스 탈수장치를 개발하였다. 이 장치를 통해 압착공정의 유무 탈수시간 변화와 같은 변수 실험을 통해 안료슬러지에 대한 탈수율 평가하였다. 그 결과 열 탈수 시 압착공정에 의한 탈수율이 비압착공정에 비하여 약 20% 증가하였다. 압착공정이 있는 경우, 탈수시간을 70분과 80분으로 하여 수행한 결과 탈수시간이 80분으로 길게 하였을 때, 함수율 46.7wt%에서 43.9wt%로 감소하였고, 탈수속도는 $4.0DSkg/m^2{\cdot}hr$에서 $3.5DSkg/m^2{\cdot}hr$으로 감소한 것으로 분석되었다. 열 탈수는 케이크 층으로부터 액체의 배출을 원활이 할 수 있어 장치의 여과포 막힘 현상(Clogging)을 최소화 할 수 있음을 관찰하였다. 따라서 본 연구를 통해, 압착공정이 탈수율 향상에 효과적이며, 탈수시간이 80분으로 길게 할 경우, 저함수율 탈수 케이크를 생산할 수 있지만 탈수속도의 감소로 인한 생산량 저감을 초래할 수 있다. 즉 본 연구에서 개발한 열필터프레스 탈수장치를 안료와 같은 미세입자가 함유된 슬러지에 적용한다면 보다 효과적으로 탈수케이크를 생산 할 수 있을 것으로 분석된다.

토굴을 이용한 새우젓의 숙성 (Aging of Fermented shrimp in underground cave)

  • 이은현;이은미;장규섭;장해동
    • 농업과학연구
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    • 제24권2호
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    • pp.132-137
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    • 1997
  • 1. 토굴에서 숙성시킨 새우젓의 일반성분의 변화는 방법 2에 의해 제조된 저식염 새우젓이 고식염 새우젓보다 초기 pH에 차이가 있을 뿐 pH변화의 경향은 거의 비슷하였고 일반성분의 변화는 없는 것으로 나타났다. 2. 아미노태질소는 방법 1의 경우 1개월 후에 크게 증가한 다음에 일정한 값을 보여주었고, 방법 2의 경우 염도의 차이는 아미노태질소의 형성에 큰 차이가 있는 것으로 나타났으며 고염도 새우젓의 경우 토굴보다는 상온에서 아미노태질소의 증가가 크게 나타났다. 3. 총휘발성질소는 숙성기간이 걸어짐에 따라 조금씩 증가하는 경향을 보여주었다 어류의 신선도를 반비례적으로 나타내는 TMA는 방법 1의 경우 3개월후 부터 측정되었으며 숙성기간 4개월에 4.42mg/100g을 나타내었다 방법 2의 경우에는 점차적으로 증가하는 경향이었으며 고염도 보다는 저염도 새우젓이, 토굴보다는 상옹에서 숙성시킨 새우젓의 TMA증가가 더 크게 나타났다. 4. TBA 값의 경우에는 방법 1의 새우젓은 숙성기간 3개월에 이르러 최대값을 보이고 다시 감소하였다. 그러나 방법 2에 의해 제조된 새우젓은 방법 1과 비교해 볼 때 초기값이 클 뿐 비슷한 경향을 보여 주었으며 고추가루의 유지산패에 대한 억제효과는 없었다.

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동의보감(東醫寶鑑)에 나타난 노인병증(老人病症)과 노인생리(老人生理)의 연계성 연구 (Study on Connection between Physiology of Old People and Pathological Symptom in Dongeuibogam)

  • 박종운;임채광;김광중
    • 동의생리병리학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.10-18
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    • 2012
  • In this paper, to find out how different the treatment of special individuals named 'old people' is with that of ordinary cases, Dongeuibogam(東醫寶鑑) was chosen as the study material and some parts in it where the symptoms of old people in the same disease category were treated in different ways were excerpted to analyze the tendency of pathological symptoms and prescriptions in the physiological perspective. As the result of analysis on the parts in Dongeuibogam(東醫寶鑑) where the old people were treated in different ways, it turned out that 65 prescriptions were used in 24 pathological symptoms. The 24 symptoms are included mainly in chapters of 'inner view(內景)' and 'outer form(外形)'. They are including the pathological symptoms which had been presented as general geriatric symptoms and also seems to have added other symptoms which should be clinically reflected in the specialty of treatment for geriatric diseases. The 65 prescriptions are also recorded mainly in chapters of 'inner view(內景)' and 'outer form(外形)'. The herbs used for them were sweet and warm herbs such as Rehmannia glutinosa (Gaertner) Libosch(熟地黃), Angelica gigas Nakai(當歸), Panax ginseng C. A. Mey(人蔘) and Atractylodes macrocephala Koidz(白朮) that can support the essence blood of liver and kidney and the energy of spleen, lung and stomach. Those herbs could be added or subtracted according to the symptom. It seems to have resulted from the treatment method that old people was applied to old people in consideration of their physiological features. When the 24 symptoms and 65 prescriptions for geriatric diseases different from ordinary ones in Dongeuibogam(東醫寶鑑) were considered in the physiological view point, it could be seen that each pathological symptom was manifested as a exhaustion of kidney qi(腎氣枯渴) which was a characteristic physiologic state of old people. Through this, it could be seen that the use of prescriptions was also made to mitigate the body fluid deficiency(津液不足), the kidney yin inner heat(腎陰內熱), the heart spirit void and loss(心神虛損), the kidney yang deficiency(腎陽不足), the spleen failing in transportation(脾失健運), the spleen yang deficiency(脾陽不足), the liver fire inner movement(肝火內動) and the lung energy void and loss(肺氣虛寒).

동남권 지역의 지식 간 연관성 밀도와 기술 복합성 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Knowledge Relatedness Density and Technological Complexity in South-east Region)

  • 박기웅;김동현
    • 지역연구
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    • 제37권3호
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    • pp.3-18
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    • 2021
  • 4차 산업혁명이 지역의 산업구조를 변화시키면서, 지역의 특성을 반영한 새로운 산업과 기술의 발전이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 부산, 울산, 경남을 대상으로 지식 간 연관성과 기술의 복합성을 측정하고 지역의 산업 차별화 전략의 가능성이 있는 기술을 파악하는 것이다. 2015~2019년의 특허 자료를 이용하여 652개의 IPC 코드에서 동시출현행렬을 도출하고 지식 간 연관성과 기술의 복합성 지수를 계산하였다. 지식 간 연관성을 이용하여 네트워크 분석을 시행하였다. 분석 결과 동남권의 중심지식은 기계 부문이 큰 비중을 차지하였으며 화학과 전기 부문이 뒤를 이었다. 지역 산업의 차별화 가능성이 있는 기술을 도출하기 위해 위험-편익 프레임워크를 적용한 결과 저위험-고편익의 기술 역량은 상이하게 나타났다. 부산은 기계공학 중 엔진, 기계조작, 운송 등의 기술이 울산은 화학의 환경기술과 재료, 기계공학의 열처리 기술이 저위험-고편익의 역량을 가진 기술로 나타났다. 경남은 김해, 양산, 창원 등에서 기계공학, 화학, 전기공학 일부 기술 등에서 역량이 나타났다. 본 연구의 결과는 지역 내 잠재된 지식을 기반으로 하여 지역성장을 위한 전략 산업의 선정과 도출에 가능성이 있는 기술을 파악하였다는데 의의가 있다.

고품질화 바이오가스 이용 기술지침 마련을 위한 연구(III): 도시가스 및 수송용 - 기술지침(안) 중심으로 (A Study on Establishment of Technical Guideline of the Installation and Operation for the Biogas Utilization of Transportation and City Gas: Design and Operation Guideline)

  • 문희성;권준화;박호연;전태완;신선경;이동진
    • 유기물자원화
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    • 제27권2호
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    • pp.67-73
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    • 2019
  • 본 연구에서는 유기성폐자원의 바이오가스 생산 및 이용을 최적화를 위해 현장시설의 정밀모니터링과 시설별 에너지수지를 분석하고, 현장문제 해결방안에 대해서 조사하여 전처리시설 및 발전기 등의 설계 및 운전 가이드라인을 제시하였다. 고품질화 정제설비 운영에 잦은 고장 및 효율 저하를 해결하기 위해서는 가스전처리가 필요하며, 탈황, 제습, 탈실록산, 분진 처리, 휘발성유기화합물 등의 처리공정이 있다. 이 공정들은 고품질화 공정에서도 제거되는 물질들이기에 가스 전처리에서는 정량적 가이드라인은 제시하지 않고, 정성적 가이드라인으로 처리공간에 운영하도록 제시하였다. 특히, 분진, 실록산 및 휘발성유기화합물 등은 가스 전처리에서 제거되지 않으면 고품질화 공정의 잦은 고장의 주원인이된다. 바이오가스 고품질화 공정에 대한 설계 운전 가이드라인은 전체 가스 발생량의 90 % 이상 이용, 2계열화, 여유율 10 % 이상 감안 등이 있으며, 품질기준[메탄함량(프로판 포함) 95 % 이상]을 제시함. 또한 균등한 바이오가스 유입을 위해 가스균등조 설치, 보조연료 균등투입 제어를 위한 열량자동조절장치 설치, 가스압축과정에서 다량 발생하는 수분 제거를 위한 고품질화 후단의 제습장치 설치, 겨울철 설비의 결빙 및 효율 저하 방지를 위한 보온설비 설치, 특히 멤브레인 설비는 실내 설치 등을 제시하였다.