• 제목/요약/키워드: Multi-configuration

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압력 순환 흡착과 막 분리공정을 이용한 다성분 기체의 분리공정 조업 최적화 및 경제성 평가 (Operating Optimization and Economic Evaluation of Multicomponent Gas Separation Process using Pressure Swing Adsorption and Membrane Process)

  • 김한솔;이재욱;이수빈;한지훈;이인범
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권1호
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    • pp.31-38
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    • 2015
  • 현재 기후 온난화의 주요원인 이산화탄소의 배출은 전 세계적으로 문제가 되고 있다. 이에 따라, 기존에 존재하는 화력 발전소 및 철강 공장과 같은 다량의 이산화탄소를 발생시키는 공장에서는 이산화탄소의 격리와 저장 등의 기술이 필요해졌고, 현재 많은 공장에서 실제 분리가 일어나고 있다. 또한 이러한 직접적인 배출량 감소 말고도 간접적으로 이산화탄소의 배출을 줄일 수 있는 일산화탄소, 수소 등의 환원가스의 재사용에 대해서도 여러 방식으로 연구가 이루어지고 있다. 이에 따라, 대표적인 가스 분리공정 중 하나인 Pressure swing adsorption(PSA)나, 최근 몇몇 공장에서 실 사용이 이루어지고 있는 막 분리공정을 사용하여 이산화탄소, 일산화탄소 및 수소를 분리하는 많은 연구들이 수행되어 왔다. 또한, 이 두 종류의 공정을 합친 하이브리드 공정에 대한 연구도 존재했다. 하지만 분리 목표 가스가 두 가지 이상인 다성분 기체에 대하여 연속공정 모델을 만들고, 이 모델 전체에 대해 조업 최적화 및 경제성 평가를 다룬 연구는 진행되어 오지 않았다. 본 논문에서는 이산화탄소, 일산화탄소, 수소 및 다른 기체들을 포함한 다성분 기체를 대상으로 환원가스로 사용 가능한 일산화탄소, 수소와 분리 저장이 필요한 이산화탄소를 분리하는 PSA와 막 공정을 사용한 연속공정 모델을 개발하고, 이 모델을 사용하여 가능한 시나리오들을 생성한 뒤 조업 최적화를 진행해 경제성을 평가하였다. 그 결과, 수소 가스의 조성이 초기에 14% 정도일 경우 수소를 분리하는 것보다 연료로 사용해야 하며, $CO_2$와 CO의 조성이 30% 정도로 유사할 경우 $CO_2$를 먼저 분리하는 것이 유리하다는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 진행한 결과를 통해 분리 대상 기체의 분리 경제성을 분석하여 가스 분리 여부 결정에 도움을 줄 수 있을 것이다.

Recent research activities on hybrid rocket in Japan

  • Harunori, Nagata
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.1-2
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    • 2011
  • Hybrid rockets have lately attracted attention as a strong candidate of small, low cost, safe and reliable launch vehicles. A significant topic is that the first commercially sponsored space ship, SpaceShipOne vehicle chose a hybrid rocket. The main factors for the choice were safety of operation, system cost, quick turnaround, and thrust termination. In Japan, five universities including Hokkaido University and three private companies organized "Hybrid Rocket Research Group" from 1998 to 2002. Their main purpose was to downsize the cost and scale of rocket experiments. In 2002, UNISEC (University Space Engineering Consortium) and HASTIC (Hokkaido Aerospace Science and Technology Incubation Center) took over the educational and R&D rocket activities respectively and the research group dissolved. In 2008, JAXA/ISAS and eleven universities formed "Hybrid Rocket Research Working Group" as a subcommittee of the Steering Committee for Space Engineering in ISAS. Their goal is to demonstrate technical feasibility of lowcost and high frequency launches of nano/micro satellites into sun-synchronous orbits. Hybrid rockets use a combination of solid and liquid propellants. Usually the fuel is in a solid phase. A serious problem of hybrid rockets is the low regression rate of the solid fuel. In single port hybrids the low regression rate below 1 mm/s causes large L/D exceeding a hundred and small fuel loading ratio falling below 0.3. Multi-port hybrids are a typical solution to solve this problem. However, this solution is not the mainstream in Japan. Another approach is to use high regression rate fuels. For example, a fuel regression rate of 4 mm/s decreases L/D to around 10 and increases the loading ratio to around 0.75. Liquefying fuels such as paraffins are strong candidates for high regression fuels and subject of active research in Japan too. Nakagawa et al. in Tokai University employed EVA (Ethylene Vinyl Acetate) to modify viscosity of paraffin based fuels and investigated the effect of viscosity on regression rates. Wada et al. in Akita University employed LTP (Low melting ThermoPlastic) as another candidate of liquefying fuels and demonstrated high regression rates comparable to paraffin fuels. Hori et al. in JAXA/ISAS employed glycidylazide-poly(ethylene glycol) (GAP-PEG) copolymers as high regression rate fuels and modified the combustion characteristics by changing the PEG mixing ratio. Regression rate improvement by changing internal ballistics is another stream of research. The author proposed a new fuel configuration named "CAMUI" in 1998. CAMUI comes from an abbreviation of "cascaded multistage impinging-jet" meaning the distinctive flow field. A CAMUI type fuel grain consists of several cylindrical fuel blocks with two ports in axial direction. The port alignment shifts 90 degrees with each other to make jets out of ports impinge on the upstream end face of the downstream fuel block, resulting in intense heat transfer to the fuel. Yuasa et al. in Tokyo Metropolitan University employed swirling injection method and improved regression rates more than three times higher. However, regression rate distribution along the axis is not uniform due to the decay of the swirl strength. Aso et al. in Kyushu University employed multi-swirl injection to solve this problem. Combinations of swirling injection and paraffin based fuel have been tried and some results show very high regression rates exceeding ten times of conventional one. High fuel regression rates by new fuel, new internal ballistics, or combination of them require faster fuel-oxidizer mixing to maintain combustion efficiency. Nakagawa et al. succeeded to improve combustion efficiency of a paraffin-based fuel from 77% to 96% by a baffle plate. Another effective approach some researchers are trying is to use an aft-chamber to increase residence time. Better understanding of the new flow fields is necessary to reveal basic mechanisms of regression enhancement. Yuasa et al. visualized the combustion field in a swirling injection type motor. Nakagawa et al. observed boundary layer combustion of wax-based fuels. To understand detailed flow structures in swirling flow type hybrids, Sawada et al. (Tohoku Univ.), Teramoto et al. (Univ. of Tokyo), Shimada et al. (ISAS), and Tsuboi et al. (Kyushu Inst. Tech.) are trying to simulate the flow field numerically. Main challenges are turbulent reaction, stiffness due to low Mach number flow, fuel regression model, and other non-steady phenomena. Oshima et al. in Hokkaido University simulated CAMUI type flow fields and discussed correspondence relation between regression distribution of a burning surface and the vortex structure over the surface.

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너스수술의 합병증에 대한 고찰: 위험인자 분석과 예방책의 제시 (Analysis of Complications Associated with the Nuss Procedure: Risk Factors and Preventive Measures)

  • 박형주;장원호;전철우;박한규;이석열;이철세;염욱;이길노
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제37권6호
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    • pp.524-529
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    • 2004
  • 배경: 너스수술법은 최신 수술법으로서 훌륭한 교정효과를 인정받고 있다. 그러나 이 수술법은 아직 시행 초기로서 해결되어야 할 문제점들이 적지 않다. 저자들은 3년여의 경험을 통해 그간 발생한 합병증들을 분석하고 이에 대한 해결책들을 제시하고자 한다. 대상 및 방법 : 1999년 8월부터 2003년 10월까지 순천향대학교 천안병원에서 너스수술을 받은 335명의 의무기록을 후향적으로 분석하였다. 나이는 중앙값이 8세(범위: 16개월∼46세)였다. 소아환자 (15세 이하)가 264명(78.8%)이었고 성인(16세 이상)은 71명(21.2%)이었다. 형태 분류상 대칭형이 193명(57.6%), 비대칭형이 142명(42.4%)이었다. 다 변수분석(Multivariate Logistic Regression)을 통하여 합병증 발생의 위험인자를 구하였다. 결과: 수술의 합병증은 총 61예 (18.9%)에서 발생하였다. 조기 합병증(수술 후 30일 이내)은 49예 (15.2%)로 기흉(n=23, 6.9%), 상처 seroma (n=12, 3.6%), 막대편위 (n=8, 2.4%) 등이었고, 만기 합병증(수술 후 31일 이후)은 총 12예(3.7%)로 심낭염(n=5, 1.5%), 막대편위 (n=4, 1.2%), 혈흉 (n=3, 0.9%) 등이 빈번하였다. 합병증의 예방기법의 개발로 본 경험의 후기에 합병증이 감소하였다(99년 이전: 15/51 (29.4%) vs 2000년 이후: 34/284 (12.2%), p=0.04). 대협곡형 (Grand Canyon type)은 다른 형태에 비해 합병증 발생률이 높았다(대협곡형: 12/30 (40.0%) vs 다른 형태: 37/305 (12.3%), p<0.001). 다변수 분석에서 합병증의 주요 위험인자는 누두흉의 심도 (OR=2.88, p=0.038), 대협곡형(OR=2.82, p=0.044)과 수술시기1 (OR=4.05, p=0.001)이었다. 결론 너스수술의 합병증은 주로 심한 비대칭 협곡형과 수술 경험의 부족(수술시기 1)과 관련이 있었다. 경험의 축적과 변형 기법의 개발로 합병증을 줄일 수 있었으므로, 현재의 변형 너스수술법은 합병증의 발생률이 낮은 안전한 수술방법으로 사료된다.

U-City계획 고도화를 위한 조달청 물품정보 활용 방안 : CCTV 사례를 중심으로 (Application Plan of Goods Information in the Public Procurement Service for Enhancing U-City Plans)

  • 박준호;박정우;남광우
    • 한국지리정보학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.21-34
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    • 2015
  • 본 연구는 U-City 공간의 고도화된 설계 및 계획 활동 지원을 위해 필수정보인 지능화시설에 관한 충분한 정보를 계획가나 설계자에게 제공할 수 있는 레퍼런스 모델 구축을 목적으로 한다. 레퍼런스 모델의 핵심은 유비쿼터스 서비스 계획내용을 수행할 수 있는 지능화시설에 대한 정보의 포괄성 (Comprehensiveness)과 끊임없이 변화하는 관련정보의 최신성이라 할 수 있다. 이에 방대한 지능화 시설의 정보를 다루고 있는 조달청 물품정보시스템의 데이터베이스를 활용하는 방안을 제시하였다. 이를 위해 조달청 물품정보 활용을 위한 현황 및 문제점을 분석하여 적용사례로서 CCTV의 적정 배치를 위한 시뮬레이션을 실시하여 개선방안을 진단하였다. 현재로서 U-City계획 패러다임은 IT 기술중심에서 스마트 공간중심으로 변화함에 따라 U-서비스를 제공하는 지능화시설의 설치 및 배치 등에 관한 기준이나 정보의 부족과 같은 한계가 발생하고 있다. 하지만, 관련법제도 및 지침의 부재로 인해 지능화시설의 적정 배치 선정과 같은 계획활동은 효율적인 서비스 제공 측면에서 볼 때 미흡한 실정이다. 또한, U-City 계획 및 설계자에게 제공 가능한 IT기술 및 지능화 시설에 대한 정보의 부족으로 서비스 수준과 예산 등을 고려한 최적 계획 수립에는 많은 어려움이 있는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구는 조달청 물품정보를 연계하여 활용하는 방안을 제시하였다. 조달청은 약 26만 건의 산업관련 DB를 기 구축하였으며, 지속적으로 갱신되어지고 있어 끊임없이 변화하는 U-City 산업의 핵심인 지능화시설과 관련 기술에 대한 정보수집처로서 매우 유익한 정보라 할 수 있다. 하지만, 현재 제공하고 있는 정보가 활용측면에서 내용적으로 다소 부족하고 정보 공개 측면의 제한성으로 인해 활용상에 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 조달청 물품정보의 연계 및 활용을 위한 개선 방안을 제시함으로써 향후 U-City계획의 고도화 및 조달청 물품정보의 다부처 공동 활용을 위한 기초적 틀을 제공하였다는 것에 그 의의가 있다.

진주 용호정원(龍虎庭園) 무산십이봉의 경관의미와 축산효과 (A Study on the Meaning and Mount Effect of Twelve Peaks of Musan in Yongho Garden, Jinju)

  • 이현우
    • 한국전통조경학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.27-39
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    • 2011
  • 본 연구는 경남 진주시 용호정원에 조성된 무산십이봉이 전통적 축산(Mount)의 원형이자, 지형의 단조로움을 극복하고 변화와 흥미를 유발할 수 있는 설계요소라는 전제 아래 시작되었다. 또한 연구 결과가 축산되는 유사공간의 재현 및 현대적 변용에 필요한 자료 및 시사점을 제공할 수 있을 것이란 기대 또한 크다. 무산십이봉 축산을 통해 조영자가 추구하고자 했던 12봉우리의 상징성과 공간구성원리 그리고 시각구성상의 기능 및 효과를 조망경관적 측면에서 분석 또는 해석한 본 연구의 결과는 다음과 같다. 용호정원의 핵심인 용호지는 비보 풍수적 차원에서 만들어진 인공혈구의 전형적 사례로 풍수형국의 완결을 위한 비보(裨補)의 장치이자 용과 관련한 지명의 연계를 통해 온전함을 강화시키고자 했던 산물이다. 축산의 크기는 높이 2~3.5m, 지름 약 6~12m정도의 오성상 금성산형을 하고 있으며, 봉우리의 높이는 1.9~3.2m, 평균값은 2.5m로 밝혀졌다. 봉우리의 면적은 $35{\sim}138m^2$의 범위에 있고, 면적 평균값은 $73.4m^2$로 나타났으며 이에 비례한 체적은 $30.7{\sim}115.0m^3$, 그 평균값은 $62.5m^3$으로 추산되었다. 용호정과 소선 그리고 본채 터 및 용산재의 일치된 축에서도 알 수 있듯이 선과 속의 의미 부여를 통해 용호지를 피안의 세계로 상정하였으며, 조영자는 무산십이봉의 형상을 구현시키기 위한 의도로 호두 자리에서 대응되는 지점과 교차되도록 용의 골격을 형상화한 12개의 봉우리를 축산하고, 그 중심에 '여의주를 문 용이 욱일승천(旭日昇天)하는 형상'의 무산십이봉과 용호정을 배치한 것으로 보인다. 무산십이봉 주변 중경권역은 남북으로 금성산형의 산봉으로 둘러싸여, 용호지를 중심으로 동질감을 유지한채 다층의 층위구조를 보이는 바, 이는 유사 형태조화에 기인하며 무산십이봉의 조성 시 기획된 축산의도라 사료된다. 무산십이봉 축산에는 은폐와 노출을 통한 점진적인 경관연출과 전망-은신처이론 그리고 틀에넣기 기법 등의 공간 질서가 깊숙이 내재되어 있는데, 이는 무산십이봉 각 봉우리의 노출과 둘러싸임 정도의 다양함, 전망과 시선차단 조합의 다채로움을 통해 경관의 심도와 기대감을 높이고자한 의도가 반영된 것으로 보인다. 무산십이봉에 의해 '닫힌경관'은 흥미롭고 생기 있으며 매력적인 경관인식을 배태(胚胎)하는데, 특히 축산은 용호지와 용호정 주변에 관한 경관의 심도와 흥미를 불러일으키는 지형설계적 차원에서 매우 유용하게 작용하고 있다. 더불어 용호정에서 조망하였을 때 섬을 통해 또 다른 섬이 보이도록 하는 중층적 노출효과를 의도해 특수한 위치를 배려한 경관짜임의 결과인 12개 봉우리의 묶음이 이루어졌음을 확인하였다.