• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.386-391
• /
• 2021

터터보 과급은 디젤엔진과 가솔린엔진 모두에서 핵심기술이다. 특히 가솔린엔진에서 엔진 다운사이징 등 다른 제어 기술과 결합하여 이산화탄소(CO2) 배출을 감소시키는 데 효과적이다. 본 연구에서는 승용차용 가솔린엔진에 장착되는 트윈 스크롤 터빈 터보과급기에서 맥동유동의 터빈 효율을 측정하였다. 맥동 생성장치가 있는 저온 테스트 벤치를 제작하여 맥동 유동이 있는 비정상상태의 압력과 온도를 측정하고 터빈 효율을 산출하였다. 테스트 벤치는 공기 압축기, 트윈 스크롤 터빈, 온도 및 압력 측정 장치 등으로 구성되었다. 실제 승용차용 엔진에서 주로 사용되는 중저속 엔진 작동 영역에 해당하는 맥동 주파수 25.0 Hz와 33.3 Hz를 공급하면서 터보과급기 회전속도를 60,000 rpm에서 100,000 rpm까지 변화시키며 측정을 수행하였다. 이때 압축비를 1.088에서 1.600 사이의 값으로 조정하였다. 이 측정 조건에서 터빈 효율은 0.517~0.544 값을 보였다. 맥동 주파수 33.3 Hz의 경우, 터빈 회전수 60,000 rpm에서 터빈 효율의 변동은 7.7%이나 터빈 회전수 100,000 rpm에서 변동은 2.6%로 터빈 회전수가 증가함에 따라 맥동의 영향은 감소하였다. 맥동 유동에서의 터빈 효율은 정상 유동 터빈 효율에 비해 터빈 회전수 60,000 rpm 인 경우 7.0%, 회전수 100,000 rpm 인 경우 3.0% 낮은 값을 보이고 있어 맥동 유동이 터빈 효율을 악화시키는 결과를 보였으며 이러한 영향은 터빈 회전수가 증가함에 따라 감소하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.500-504
• /
• 2023

In this study, the heteroepitaxial thin film growth of β-Ga₂O₃ was studied according to the position of the susceptor in mist-CVD. The position of the susceptor and substrate was moved step by step from the center of the hot zone to the inlet of mist in the range of 0~50 mm. It was confirmed that the average thickness increased to 292 nm (D1), 521 nm (D2), and 580 nm (D3) as the position of the susceptor moved away from the center of the hot zone region. The thickness of the lower region of the substrate is increased compared to the upper region. The surface roughness of the lower region of the substrate also increased because the nucleation density increased due to the increase in the lifetime of the mist droplets and the increased mist density. Therefore, thin film growth of β-Ga₂O₃ in mist-CVD is performed by appropriately adjusting the position of the susceptor (or substrate) in consideration of the mist velocity, evaporation amount, and temperature difference with the substrate, thereby determining the crystallinity of the thin film, the thickness distribution, and the thickness of the thin film. Therefore, these results can provide insights for optimizing the mist-CVD process and producing high-quality β-Ga₂O₃ thin films for various optical and electronic applications.

• 한국가스학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.71-78
• /
• 2023

일반적으로 평균 수명이 1.0~1.5년인 전기식 액중형 펌프(electrical submersible pump, ESP)는 유·가스 및 저류층 특성, 운영 조건에 따라 성능 저하 및 수명 감소가 발생하며, 이에 따른 ESP의 고장은 회수 및 설치에 따른 높은 유정 개·보수(workover) 비용과 생산 중단에 따른 추가 비용이 발생한다. 이에 본 연구에서는 유·가스정에서 ESP 장기 운영에 따른 수명을 예측하고자 환형 유동 시스템(flow loop system)을 설계 및 구축하고, ESP 설치 초기 시점부터 고장 시점까지의 ESP 수명에 대한 전 주기 데이터를 취득 및 분석하였다. 구축한 시스템에서 산출되는 데이터 중 ESP의 유체유량, 흡입구 및 토출구의 온도, 압력 그리고 외측부에 설치된 진동 측정기의 데이터 분석을 통하여 ESP 장기 운영에 따른 성능 상태를 정상(normal), 권고 I (advise I), 권고 II (advise II), 유지관리(maintenance), 고장(failed)의 총 5단계로 분류하였다. 실험 결과를 통해 ESP 장기 운영시 단계별 데이터의 경향 차이를 확인하였으며, 이를 통해 운영 기간에 따른 ESP의 상태를 진단하고 펌프의 고장을 예측하였다. 본 연구를 통해 도출된 결과는 유·가스정에서 운영되는 ESP의 상태 모니터링(monitoring) 을 위한 고장 예측 프로그램 및 데이터 분석 알고리즘 개발에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제52권5호
• /
• pp.688-693
• /
• 2014

촉매필터의 NO 환원활성을 조사하기 위하여 $SO_2$와 $H_2O$가 동시 또는 따로 존재하는 조건에서 NO, $NH_3$, air로 구성된 합성가스 분위기에서 그 성능이 측정되었다. 집진성능이 높이 평가된 SiC 세라믹 필터의 기공에 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매를 코팅하여 SCR용 촉매필터를 제작하였다. $260^{\circ}C$ 이하의 저온영역에서 반응가스 중에 $SO_2$와 $H_2O$가 각각 또는 동시에 존재할 경우에 이들이 존재하지 않을 때와 비교하여 촉매필터의 활성이 두드러지게 감소하였다. 반면에 $320^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 반응가스 중에 $SO_2$가 포함될 경우 촉매필터의 활성이 증가하여 여과속도 2 cm/s에서 500 ppm의 NO를 99.8% 이상 질소로 환원시켰다. 특히 반응가스 중에 물이 존재할 때는 $380^{\circ}C$의 고온까지 99% 이상의 NO 전환율이 유지되었다. 이와 같은 물의 영향은 물이 고온에서 $NH_3$ 산화반응을 둔화시켜서 $N_2O$ 생성으로 가는 반응을 억제시키기 때문으로 해석되었다. $SO_2$와 $H_2O$가 공존하는 반응가스에서 100시간 운전 후에도 촉매필터의 초기 NO 환원활성이 유지되었다. 따라서 촉매필터가 분진과 NOx 가스를 동시에 처리할 수 있는 우수한 산업촉매로써 활용될 수 있을 것으로 사료되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제49권6호
• /
• pp.459-467
• /
• 2016

300 m 이상의 장심도 지중열교환기는 도심지나 넓은 부지를 확보가기 어려운 지역에 지열냉난방 시스템을 경제적으로 설치하는데 유리하다. 그러나 실제 시공에서는 여러 가지 문제들로 인하여 보편적으로 시도되지 않았고, 일반적으로 100 ~ 200m 심도로 설치되어 왔다. 본 연구에서는 일반적인 시추공 직경 150 mm에 U 파이프는 50A 규격으로 외경 50 mm의 300 m 심도로 지중열교환기를 설치하였다. 고밀도 PE관은 단위 길이당 비중이 $0.94{\sim}0.96g/cm^3$으로 지열공 내부에 채워진 지하수 영향으로 부력이 존재하여, 이를 개선하기 위해 4.6 kg 무게의 금속으로 제작된 하중밴드 10개조를 설치하여 부력의 영향을 감소시켰다. 지중열교환기의 길이 산정 및 성능평가를 위한 기초조사로서 지반조사 및 열응답실험이 실시되었다. 지반내 온도구배는 100 m 심도까지는 주변 지하수 이용에 의한 영향 등으로 $15^{\circ}C$ 정도의 분포를 보이며 그 하부는 $1.9^{\circ}C/100m$의 지온증온율을 나타내고 있다. 열응답실험은 기존에 설정된 표준 방식으로 48 시간 진행되었으며 평균 주입전력은 17.5 kW이며 평균 순환수 유량은 28.5 l/min, 그리고 평균 입출구 온도차는 $8.9^{\circ}C$로 나타났다. 측정된 지중열전도도는 3.0 W/mk이며, 공내열저항은 0.104 mk/W로 나타났다. Stepwise 평가에서 지중열전도도 변화는 초기 13시간을 제외한 이후에는 표준편차가 0.16으로 매우 안정된 값으로 수렴한 것으로 나타났다. 그리고 공내열저항의 민감도를 분석한 결과 파이프의 구경과 그라우팅 물질의 열전도도가 증가함에 따라 그 값이 미미하게 감소하는 경향을 나타내었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제33권12호
• /
• pp.886-892
• /
• 2011

2007년에서 2009년까지 3년간 서울시 급수과정별 시설에서의 THMs 생성특성 조사에서, 정수장 이후의 급수과정별 시설 즉, 배수지 전 후, 유입부, 가압장, 관말지역으로 갈수록 THMs 생성량은 증가하였지만 그 증가량은 전염소처리 및 후염소처리 후 정수지 체류과정에서 이미 생성된 THMs량에 비해 작은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 서울시 6개 정수장의 THMs 생성 특성 및 영향인자인 정수장 송수잔류염소, 한강 원수의 여러 수질항목 특성을 조사하였다. 6개 정수장 전체자료(n = 72)에 대하여 THMs와 다른 항목간의 상관성 분석결과, 수온(r = 0.539~0.846), 탁도(r = 0.421~0.863)는 양(+)의 상관성을, pH (r = -0.613~ -0.800), 조류(r = -0.582~ -0.901)는 음(-)의 상관성을 갖는 것으로 나타났으며, 원수의 $NH_3-N$는 THMs와의 상관성이 크게 없는 것으로 나타났다. 또한 요인분석을 실시한 결과, 전반적으로 물질대사 및 유기물 관련 요인 $X_1$ (pH, BOD, 조류), 계절적 자연적 변동요인 $X_2$(수온, 탁도)가 다른 항목들에 비해 정수장에서의 THMs 생성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 THMs에 대한 다중회귀분석을 실시한 결과, 일부 수계를 제외한 다른 모든 수계에서 회귀식의 유의성을 확인할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제42권4호
• /
• pp.494-501
• /
• 2010

영 유아용 식품에 주로 사용되는 원료에 대한 미생물 오염도를 조사한 결과, 총 10종(n=20)의 원료 중 B. cereus가 검출된 원료는 2종(n=4, 20%) 이었고, $1.02{\pm}1.36\;\log\;CFU/g$으로 나타났으며, B. cereus가 검출된 원료로는 organic brown rice powder(C사)와 mixed orgarnic vegetable powder(C사) 이었다. 미생물이 검출되지 않거나 낮게 검출된 원료는 제조공정에 살균, 분무건조, 팽화 및 압출 등의 열처리 공정이 있었다. 각 원료에 대한 일반세균수를 알아보기 위해 10종(n=20) 검사결과 4종(n=8) 검출(40%)되었으며, $3.21{\pm}3.64\log\;CFU/g$으로 나타났다. 원료에서 분리한 미생물 분포를 조사한 결과 총 11종이 분리 되었으며, 분리된 일반세균 중 76%를 차지하는 우점종은 S. paucimobilis, P. fluorescens, R. radiobactor, St. maltophilia 순으로 나타났다. 본 연구에서는 영 유아식의 미생물 안전성 확보를 위해 원료 생산공정에 살균 등의 열처리 공정이 필요하며, 미생물에 오염된 원료를 사용할 경우에도 생산공정에 드럼건조(drum surface temperature: $100-135^{\circ}C$), 분무건조(inlet air temperature: $135-204^{\circ}C$), 살균(pasteurization, UHT $130-150^{\circ}C$/1-4 sec), 미생물 저감화 방안의 제조공정을 거쳐 생산된 제품은 일반세균, 대장균군, B. cereus가 검출되지 않아 안전한 제품의 생산이 가능하였다. 또한, 영 유아용 식품을 제조할 경우 명확한 살균조건을 설정하고, 공정품의 품질평가를 거쳐야만 제품의 안전성을 확보할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국농공학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.1937-1947
• /
• 1970

본(本) 실험(實驗)은 1969년(年)에 만종(晩種) 농림(農林) 6호(號)를 공시품종(供試品種)으로하여 사질양토(砂質壤土)인 서울대학교(大學校) 농과대학(農科大學) 실험포장(實驗圃場)은 차용(借用)하여서 관개수(灌漑水)를 절약(節約)하고 또 그의 조절방법(調節方法)으로서 한해(旱害)를 극복(克服)하는 동시(同時)에 증수(增收)도 보자는 의미(意味)에서 윤환관개(輪換灌漑)의 방법(方法)과 그 적정시설(適正施設)로서 관배수로시설(灌排水路施設)과 취입구(取入口), 배입구(排水口), 밑다짐, 비닐사용(使用), 논두렁에 지수벽등(止水壁等)을 설치(設置)하여 벼의 생육(生育) 및 수량(收量)에 미치는 효과(效果)와 용수량(用水量) 관계(關係)를 시험(試驗) 조사(調査)하였는 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) 밑다짐 두께와 단수일수(斷水日數)의 장단(長短)에 따라 천립중(千粒重)에서 유의성(有意性)을 보였는데 그 순서(順序)는 밑다짐 3cm 구(區), 밑다짐 6cm 구(區), 5일(日) 등등(等等) 방식(方式), 6일(日), 비닐처리구등(處理區等) 그림 10에서 보는 바와 같다. (2) 수량(收量)에 있어서는 밑다짐 9cm 구(區)가 31%증(增) 8일(日) 관개구(灌漑區)와 등등방식(等等方式)이 28%증(增) 5일관개구(日灌漑區)가 7% 증등(增等)은 상시(常時) 담수구(湛水區)보다 어느 것이나 상당(相當)한 증가(增加)를 보이고 있는데 그림 12와 같다. (3) 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 성질(性質)에는 차이(差異)가 없었으며 관개수질(灌漑水質) 기타(其他) 기상(氣象), 강우량등(降雨量等) 모든 값이 각(各) 처리구간(處理區間)에 동질(同質)이었다. (4) 각(各) 처리구(處理區)에 따라서 분(分)경 수(數)에 다소(多少)의 차이(差異)는 인정(認定)되나 강우일수(降雨日數)와 담천일수(曇天日數)가 전년(前年)보다 많었고 또 평균온도(平均溫度)가 다소(多少) 낮었기 때문에 유의성(有意性)은 인정(認定)할 수 없었다. (5) 비닐처리구(處理區)는 용수(用水)의 절약(節約)은 컸으나 기타(其他) 요소(要素)에 있어서는 유의성(有意性)을 인정(認定)하지 못하였다. (6) 관개용수량(灌漑用水量)에 있어서는 전관개일수(全灌漑日數) 102일중(日中) 강우일수(降雨日數) 54일(日)을 제(除)한 나머지 실지(實地)로 관개(灌漑)한 48일(日)에 있어서 밑다짐 9cm 구(區)와 비닐무공구(無孔區)가 243.3mm의 관개용수량(灌漑用水量)으로 족(足)하였으며 67%의 용수절약(用水節約)을 보았고 기타(其他)는 그림 15에서 보는 바와 같은 용수절약(用水節約)을 인정(認定)하였다. (7) 침투량(浸透量)은 $40{\sim}30mm/day$였든 것이 비닐지수벽(止水壁)을 설치(設置)한 구(區)에서는 10mm 정도(程度) 감소(減少)됨을 알 수 있다. (8) 생육상태(生育狀態)가 양호(良好)하며 일반(一般) 상시(常時) 담수구(水區)와 같은 병해(病害)나 도복(倒伏) 현상(現狀)은 발견(發見)되지 않았다. (8) 용배수조직(用排水組織)이 완비(完備)되고 각구(各區)마다 급수관(給水管)이 개별(個別)로 설치(設置)되어야 절수(節水)도 되고 답내(畓內)의 수온(水溫)도 상승(上昇)함을 알았다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제4권4호
• /
• pp.79-93
• /
• 1984

수중조류(水中藻類) 제거(除去)하기 위한 공법(工法)의 하나로 가압부상법(加壓浮上法)은 아주 효과적(効果的)이다. 이러한 가압부상법(加壓浮上法)의 효율(効率)에 영향을 미치는 요소(要素)로는 시료수(試料水)에 대(對)한 가압수(加壓水)의 체적비율(體積比率), 가압수(加壓水)의 압력(壓力), 접촉시간(接觸時間), 응집제(凝集劑)의 종류(種類) 및 투여량, 수온(水溫), 반응조내(反應槽內)의 물의 흐름상태, 기포(氣泡)의 크기 및 상승속도(上昇速度), 그리고 기포(氣泡)와 입자(粒子)간의 접착(接着) 등이다. 본(本) 연구(硏究)에 있어서는 모형조내(模型槽內)에서 실제의 기포(氣泡) 상승속도(上昇速度)와 이론적(理論的)인 상승속도(上昇速度)와의 비교, 기포(氣泡)와 입자(粒子)간의 접착현상(接着現象) 규명 기포(氣泡)의 크기 및 상승속도(上昇速度)가 수중조류(水中藻類) 제거공정(除去工程)에 미치는 영향 등을 규명함으로써 가압부상법(加壓浮上法)의 합리적(合理的)인 적용방법(適用方法)을 검토(檢討)하였다. 수중조류(水中藻類) 제거(除去)를 위하여 기포(氣泡)의 발생(發生)과 기포(氣泡)의 크기 변화(變化)과정 및 기포(氣泡)의 부상속도(浮上速度), 기포(氣泡)와 입자(粒子)간의 접착현상(接着現象), 연속식(連續式) 가압부상(加壓浮上) 실험(實驗)의 이론적(理論的) 고찰과 실험적(實驗的) 증명에 의(依)하여 얻은 결과(結果)는 다음과 같다. 기포(氣泡) 상승속도식(上昇速度式)은 스톡스 방정식(方程式)보다 아이브스 식(式)이 더 적합(適合)하다. 기포(氣泡)와 조류(藻類)와의 결합(結合)은 컨벡티브 타입이었으며 부착현상(附着現象)과 충돌현상(衝突現象)보다 흡수현상(吸收現象)에 의(依)한 접착(接着)이 많았다. 기포(氣泡)와 크기는 $100{\mu}m$ 보다 작으며 반응조내(反應槽內)의 유동(流動)이 적을 때가 처리효율(處理効率)이 좋았다. 또한, 본(本) 실험(實驗)에 사용(使用)된 연속식(連續式) 가압부상(加壓浮上) 장치의 최적조건(最適條件)으로는 시료수(試料水)에 대(對)한 가압수(加壓水)의 체적비(體積比)가 15%, 반응조내(反應槽內) 체류시간은 15분(分), 가압수(加壓水) 압력(壓力) $4kg/cm^2$, 가압수(加壓水) 분사기(噴射機)의 시료수(試料水) 유입구(流入口)와의 거리는 30cm 이었으며 온수(水溫)의 변화(變化)에 따른 처리효율(處理効率)의 변동은 거의 없었으며 처리효율(處理効率)은 85~91% 였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제55권3호
• /
• pp.419-425
• /
• 2017

본 연구에서는 벤치급 건식 $CO_2$ 포집 성능평가 장치에서 흡수반응기 내부의 구조와 형태에 따른 K-계열 흡수제(KEP-CO2P2, 한국전력공사 전력연구원)의 성능특성을 확인하였다. 흡수반응기 혼합영역(mixing-zone)에 구조와 형태가 다르게 제작된 두 종류의 열교환기가 적용되었으며, 각각 CASE 1과 CASE 2로 나뉘어 동일한 조업조건으로 연속운전을 수행하였다. 연속운전동안 흡수반응 온도는 $75{\sim}80^{\circ}C$, 재생반응 온도는 $190{\sim}200^{\circ}C$, 그리고 반응기체($CO_2$) 농도는 12~14 vol%으로 설정하였다. 특히 흡수제의 흡수능 비교를 위해 흡수반응기 혼합영역의 차압을 400~500 mm$H_2O$로 유지하며 운전하였다. 또한 반응 후 채집한 시료는 반응성 비교를 위해 TGA를 이용하여 물성분석을 하였다. CASE 1 실험에서 $CO_2$ 제거효율과 동적흡수능은 각각 64.3%, 2.40 wt%으로 산출 되었고, CASE 2 실험에서 $CO_2$ 제거효율과 동적흡수능은 각각 81.0%, 4.66 wt%으로 산출되었다. 또한 반응 후 흡수제에 대한 TGA 측정 결과의 무게감량을 이용하여 흡수제의 동적흡수능을 계산한 결과, CASE 1과 CASE 2 실험에서 반응 후 흡수제의 동적흡수능은 각각 2.51 wt%와 4.89 wt%으로 산출되었다. 결론적으로 동일한 조업조건에서 흡수반응기 내부에 삽입되는 열교환기의 구조와 형태에 따라 흡수제의 성능 차이가 있는 것을 확인하였다.