• 수산해양교육연구
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• 제6권1호
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• pp.58-76
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• 1994

Heat transfer and pressure drop measurements are made on low integral-fin tubes in turbulent water flow condition. The integral-fin tubes investigated in this paper are nominally 19mm in diameter. Eight tubes have been used with trapezoidally shaped integral-fins having fin density from 748 to 1654 fpm and 10, 30 grooves. Plain tube having same diameter as finned tube is also tested for comparison. Experiments are carried out using R-11 as working fluid. The refrigerant condensates at a saturation state of $30^{\circ}C$ on the outside tube surface cooled by coolant. The amount of noncondensable gases present in the test loop is reduced to a negligible value by repeated purging. For a given heat input to the boiler and given cooling water flow rate, all test data are taken on steady state. The heat transfer loop is used for testing single long tubes and cooling water is pumped from a storage tank through filters and flowmeters to the horizontal test section where it is heated by steam condensing on the outside of the tube. The pressure drop across the test section is measured by means of pressure gauge and manometer. Each tube tested is cleaned with sodium dichromate pickling solution and well rinsed with water prior to installation in the test section. The results obtained in this study is as follows : 1. Based on inside diameter and nominal inside area, heat transfer of finned tube is enhanced up to 4 times as that of a plain tube at constant Reynolds number and up to 2 times at constant pumping power. 2. Friction factors are up to 1.6~2.1 times those of plain tube. 3. At a given Reynolds number, Nusselt number decrease with increasing pitch to diameter. 4. The constant pumping power ratio for low integral-fin tubes increase directly with the effective area to the nominal area ratio, and with the effective area diameter ratio.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.99-104
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• 2000

This paper describes the high temperature creep characteristics for virgin material of 9Cr1MoVNb steel using small punch creep(SP-Creep) test technique which is developing recently. In addition, the several results of SP-Creep test are compared with that of 2.25Cr- 1Mo steel which is widely used as boiler materials and that of conventional uniaxial creep test. The obtained SP-Creep curves show the creep behaviors of three regimes like that obtained from conventional uniaxial creep test, and SP-Creep properties are definitely depended on applied load and test temperature. The correlation of SP-Creep rate and creep rupture life with applied load has been determined like the correlation between creep rate/rupture life and stress in uniaxial creep test, and also is satisfied with Power law. The creep rupture times of newly 9Cr1MoVNb steel are higher than those of 2.25Cr1Mo steel at the same creep temperature and applied loading condition, and the decrease extent of creep rupture life with loads is very lower compared with 2.25Cr1Mo steel.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.119-125
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• 2004

본 논문에서는 간접 유도가열 되는 보일러 시스템과 주파수 범위가 20〔KHz〕에서 50〔KHz〕사이에서 작동되는 전압형 직렬공진 고주파인버터를 이용하여 열 기체를 발생시키는 전압형 공진형 인버터에 관하여 설명하였다. 얇은 스텐레스 판재가 서로 스폿 용접되어 연결되어있고 기포성 적층형 충진발열체로 특수하게 설계된 유도 가열기는 외부에 워크 코일로 감겨져 있는 불소수지계의 절연용기 안에 삽입되어있다. 이 워크 코일은 공진형인버터와 연결되어 있으며 유도가열기를 통해 흐르는 관 유체를 1단가열부에서 저압의 포화증기를 2단가열부에서 열방사성 증발유체를 생성하는 본 시스템의 성능 및 효용성을 실용적인 측면에서 논의하고 평가한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권1호
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• pp.31-37
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• 2016

최근 바이오매스와 석탄의 혼소 기술이 화력 발전의 주요한 연소 기술 중 하나로 떠오르고 있다. 그러나 혼소는 실제 발전용 보일러 적용시 많은 검증들을 필요로 한다. 본 연구에서는 바이오매스 혼소시 연소 특성을 알아보기 위해 열중량 분석기(Thermogravimetric analyzer, TGA)와 하향분류층 반응기(Drop tube furnace, DTF)를 사용하였으며, TGA의 TG/DTG 분석을 통한 반응성과 DTF를 이용한 UBC를 측정하여 연소 특성을 분석하였다. 특히 석탄과 바이오매스 혼소율(Biomass blending ratio) 및 바이오매스 입자 크기 변화에 따른 특성을 분석하였다. 그 결과, 바이오매스의 혼소율이 증가함에 따라 산소 부족으로 인한 반응 특성이 나타났으며, 이는 바이오매스가 가진 초기의 빠른 연소 특성 때문이다. 또한, 본 연구 결과를 통해 바이오매스의 최적 혼소 조건(UBC 발생량 기준)은 5%로 나타났으며, 산소 부화 조건은 바이오매스 혼소시 발생하는 산소 부족 현상을 저감시켜 미연분 상승을 완화시켜줄 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.625-631
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• 2014

본 연구에서는 최근 LNG를 사용하는 화력발전소가 증가함에 따라 등장한 LNG-FSRU (Floating Storage Regasification Unit)에서 LNG를 육상에 있는 소비자에게 기체 상태로 전달하기 위해 Topside에 설치된 재기화 시스템의 열원온도 및 기화성능의 변동에 따른 시스템의 특성분석에 관한 연구이다. 시스템 특성분석을 위하여 LNG가 재기화 할 때 필요한 열원으로써 해수를 사용하는 기화방식과 에틸렌글리콜을 사용하는 기화방식으로 나누어 $-157.9^{\circ}C$, 10,400kPa의 LNG를 시간당 200ton 기화시키는 시스템을 구성하였고, 이때 공급되는 해수온도에 따라 필요한 해수의 최소유량 값을 구하였다. 그리고 에틸렌글리콜을 사용하는 기화방식에서는 지역 및 계절 등의 요인으로 인해 해수온도가 낮아질 경우를 대비하여 $174.5^{\circ}C$, 775kPa의 보일러 스팀을 추가열원으로 설치된 시스템을 구성하고, 필요한 스팀의 생성량을 기화성능에 따라 비교분석함으로써 해수온도 변화에 따라 요구되는 보일러 스팀의 양과 기화성능의 변화에 따른 해수 및 에틸렌글리콜 그리고 스팀의 양을 구하였다.

• 한국가스학회지
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• 제16권2호
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• pp.9-13
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• 2012

본 연구에서는 화력발전소의 재열기 내에 과열증기가 이상 고온이 될 때 과열증기를 냉각하는 과열증기 냉각기의 온도 안전성에 대하여 열전달 해석을 통해 진단하였다. 과열증기 냉각기 내부에 냉각을 위해 액체상태의 냉각수가 밀폐 공간 내에 존재한다. 이곳은 고온의 과열증기에 노출되어 있는 부분으로 가열에 의해 비등이 발생하면 내부 압력이 상승하여 냉각기가 견딜 수 있는 허용 압력 이상으로 되게 된다. 이렇게 되면 냉각기가 파손되거나 냉각수가 역류가 일어나서 안전하지 않게 된다. 본 연구에서는 이의 진단을 위해 냉각기의 형상을 합리적으로 단순화 하고 단열재 여부, 내부 냉각수의 자연대류 유동 고려 여부 등으로 구분하여 4 가지 경우의 열전달 해석을 수행 하였다. 냉각기 내부에 있는 액체 상태의 냉각수에 대하여 자연대류 유동을 고려하지 않는 경우는 온도 상승과 이에 따른 압력 상승으로 안전하지 않은 것으로 나타났다. 그러나 실제 현상인 냉각수의 자연대류 유동을 고려하고 단열재를 사용한 경우에는 냉각수의 자연대류 유동에 따른 고온 영역에서 저온 영역으로 활발한 열전달이 발생하여 냉각수가 허용온도와 허용압력 이하에서 운전되고 있음을 알았고 이에 따라 과열증기 냉각기는 안전하다는 것을 판단할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권5호
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• pp.518-524
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• 2013

본 연구에서는 균질기에 의해 혼합된 물과 벙커-A를 보일러로 연소하였을 때의 배기 배출물 특성에 대해 연구를 수행하였다. 그 결과로 균질기로 균질화 된 벙커-A의 경우, 순수 벙커-A에 비해 NOx 농도는 19 %, CO 농도는 54 % 감소를 나타냈다. 물-벙커A의 경우 물 혼합 비율이 증가할수록 NOx 농도분포가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 20 %물-80 %벙커-A의 경우 순수한 벙커-A 보다 배기가스 내 NOx 농도가 45 %까지 감소하였다. 그러나 20 %물-80 %벙커-A의 경우, CO농도 분포는 불규칙한 변화를 나타냈다. 이것은 일정량 이상의 물 혼합은 보일러의 연소 성능 저하 원인이 될 수 있다는 것을 의미한다. 이 결과로부터 본 연구에서 보일러의 정상 연소를 위한벙커A유 내 물의 한계 혼합율은 15 % 인 것을 알 수 있었다. 연돌 부근에서 채취한 매연 부착양은 물의 혼합율이 증가할수록 감소하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권4호
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• pp.405-413
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• 2015

최근 미국에서는 가동기간이 오래된 원전 매설배관에서 부식 및 침식에 의해 삼중수소 누설로 지하수가 오염되는 사례가 급증하고 있다. 따라서, 현재 원전 안전등급 매설배관으로 사용되고 있는 금속재료의 배관을 대신해서 부식 및 침식 등의 열화 손상에 대한 저항성이 우수한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 배관을 ASME Code Class 3 안전계통 배관으로 사용하기 위한 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 발전소 가동 중 매설배관에 가해질 수 있는 하중과 온도 범위를 바탕으로 HDPE 배관 융착부에 대한 인장 시험과 저속균열성장 (SCG) 시험을 수행하였다. 시험 결과로 얻은 SCG 시험편의 파단면을 분석하여 HDPE 재료의 파손 기구를 파악하였다. 이를 바탕으로 3D 유한요소 해석을 이용하여 균열이 있는 HDPE 재료가 버틸 수 있는 한계하중에 대한 검증을 수행하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.268-274
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• 2010

유해대기오염물질인 중금속의 배출은 그 위해성으로 인해 엄격한 법적 규제를 하는 등 지대한 관심이 기우려지고 있다. 무연탄을 사용하는 상용 화력발전시설로부터 배출되는 중금속의 농도 및 배출특성에 대한 연구를 실시하였다. 대상 발전시설은 순환 유동층 연소로, 싸이클론, 보일러, 전기집진기 설비로 구성되었고 가스상 수은을 포함한 주요 중금속의 농도를 측정하기 위해 분진과 가스상 시료를 전기집진기(ESP) 전단과 연돌에서 측정하였다. 총 먼지량(TPM), PM-10, PM-2.5와 같은 입자상 물질의 배출량은 ESP 전단에서 각각 23,274, 9,555, $7,790mg/Sm^3$로 매우 높았으며, 이는 예측했던 바와 같이 미분탄 화력발전소보다 높은 수치였다. 그러나 ESP에 의한 먼지의 제거효율이 높기 때문에 연돌에서의 총 먼지량은 $0.16mg/Sm^3$ 정도였다. 마찬가지로 중금속 배출량 또한 ESP에서 높은 제거효율을 보였다. 입도분포와 입경 범위 별 중금속 농축 정도에 대한 데이터를 살펴볼 때 일부 금속의 농도는 작은 입경 범위에서 더 농축된 것을 보여 입자의 크기와 상관관계를 지어 볼 수 있었다. 수은의 경우 다른 금속들과 다르게 높은 휘발성 때문에 대부분이 가스 상태로 배출되며 그로 인하여 수은의 제거효율은 68% 정도로 다른 중금속들에 대한 제거효율보다 낮았다. ESP를 지나면서 수은 화학종이 원소수은에서 산화수은으로 변하는 것이 확인되었으며, 그로 인하여 습식세정탑이 설비된 다른 석탄 화력발전소에서는 원소 수은이 지배적인 데 반해 본 시설의 경우 연돌에서 총 수은의 절반 정도만 원소수은이었다.

• 펄프종이기술
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• 제47권1호
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• pp.24-34
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• 2015

Domestic companies supplying electricity must increase obligatory duty to use renewable energy annually. If not met with obligatory allotment, the electricity-supply companies must pay RPS (Renewable Portfolio Standards) penalty. Although the power plants using a pulverizing coal firing boiler could co-fire up to around 3 per cent with wood pellets mixed in with coal feedstock without any major equipment revamps, they recorded only about 60 per cent fulfillment of RPS. Consequently, USD 46 million of RPS penalty was imposed on the six power supplying subsidiaries of GENCOs in 2014. One of the solutions to reduce the RPS penalty is that the power supply companies adopt the co-firing of torrefied lignocellulosic biomass in coal plants, which may contribute to the use of over 30 per cent of torrefied biomass mixed with bituminous coals. Extra binder was required to form pellets using torrefied biomass such as wood chips, PKS (Palm Kernel Shell) and EFB (Empty Fruit Bunch). Instead of corn starch, 30, 50 and 70 per cent of Larix saw dusts were respectively added to the torrefied feedstocks such as Pinus densiflora chips, PKS and EFB. The addition of saw dusts led to the decrease of the calorific values of the pellets but the forming ability of the pelletizer was exceedingly improved. Another advantage from the addition of saw dusts stemmed from the reduction of ash contents of the pellets. Finally, it was confirmed that torrefied oil palm biomass such as PKS and EFB could be valuable feedstocks in making pellets through improved binding ability.