• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.243-247
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• 2009

본 연구는 수소제조를 위한 에틸렌글리콜 수증기 개질반응에 대한 열역학적 특성 분석을 목적으로 한다. 이를 위하여 온도(300~1,600 K), 반응물 조성비(Steam/Carbon ratio=0.5~4.5), 압력(1~30 기압) 등의 다양한 반응조건을 변화시키면서 열역학적 평형조성 및 효율 등을 조사하였다. 주어진 조건하에서 흡열반응인 개질반응과 발열반응인 수성가스 전환반응 및 메탄화반응간 경쟁특성을 확인하였으며, 반응온도 400 K를 지나면서 수소발생이 관찰되어 500 K를 지나면서 급격한 발생량의 증가를 확인하였다. 반응물 가운데 수증기의 비율을 양론비(S/C=1.0) 이상으로 증가시킬 경우 수성가스 전환반응이 촉진되어 일산화탄소 저감 및 수소발생 증가 거동을 나타내었다. 결과적으로 열역학적 효율감소를 최소화 하면서 수소발생량을 극대화할 수 있는 조건은 반응온도 900 K 이상 및 수증기 대 탄소간 비율이 3.0 이내의 범위에 해당하는 것으로 판단된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.101.1-101.1
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• 2005

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권2호
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• pp.363-371
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• 2008

As a computational method for the discovery of the effective agonists for PPARd, we address the usefulness of molecular dynamics free energy (MDFE) simulation with explicit solvent in terms of the accuracy and the computing cost. For this purpose, we establish an efficient computational protocol of thermodynamic integration (TI) that is superior to free energy perturbation (FEP) method in parallel computing environment. Using this protocol, the relative binding affinities of GW501516 and its derivatives for PPARd are calculated. The accuracy of our protocol was evaluated in two steps. First, we devise a thermodynamic cycle to calculate the absolute and relative hydration free energies of test molecules. This allows a self-consistent check for the accuracy of the calculation protocol. Second, the calculated relative binding affinities of the selected ligands are compared with experimental IC50 values. The average deviation of the calculated binding free energies from the experimental results amounts at the most to 1 kcal/mol. The computational efficiency of current protocol is also assessed by comparing its execution times with those of the sequential version of the TI protocol. The results show that the calculation can be accelerated by 4 times when compared to the sequential run. Based on the calculations with the parallel computational protocol, a new potential agonist of GW501516 derivative is proposed.

• 터널과지하공간
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• 제21권4호
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• pp.297-306
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• 2011

본 연구에서는 지하 압축공기에너지 저장공동 주변 지하수 및 압축공기의 유체유동과 열전달 거동 해석을 위한 다상다성분 열유동 해석 결과를 이용하여 지하 저장공동의 열역학적 에너지수지 분석을 통한 에너지 효율평가를 실시하였다. 복공재인 콘크리트 라이닝이 충분한 기밀성능을 발휘할 경우, 주입 압축과정에서 저장공동으로부터 손실되는 에너지의 대부분은 콘크리트 라이닝 및 주변 암반에의 열전도를 통해 발생함을 확인하였다. 지하 압축공기에너지 저장공동의 에너지 효율은 압축공기 주입온도에 민감한 결과를 보였으며, 주입온도가 주변 암반의 온도에 근사할 경우, 손실된 에너지의 대부분이 토출 팽창과정에서 저장공동으로 유입 회수되는 결과를 보였다. 한편, 콘크리트 라이닝의 열전도특성이 저장공동의 에너지효율에 미치는 영향은 크지 않았다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.9-18
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• 2006

In this paper, the thermodynamic performance of OTEC cycle was examined. Computer simulation programs were developed for simple Rankine cycle, regenerative Rankine cycle, Kalina cycle, open cycle and hybrid cycle. For the simple Rankine cycle, the results show that newly developed fluids such as R410A and R32 that do not cause stratospheric ozone layer depletion perform as well as R22 and ammonia. Also, simple Rankine cycle OTEC power plant can practically generate electricity when the difference in warm and cold sea water inlet temperatures are greater than $14^{\circ}C$. The regenerative Rankine cycle showed a 1.5 to 2% increase in energy efficiency compared to the simple Rankine cycle while the Kalina cycle employing ammonia/water mixture showed a 2-to-3% increase in energy efficiency, and the overall cycle efficiencies of hybrid cycle and open cycle were 3.35% and 4.86%, respectively.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권11호
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• pp.699-707
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• 2017

본 연구에서는 아홉 종류의 작동유체를 고려하여 저온 열원으로 구동되는 아임계 및 초월임계 유기 랭킨 사이클의 열역학적 성능 특성을 비교 해석한다. 터빈입구압력, 열원온도 및 작동유체가 열교환기 내 온도분포와 핀치포인트, 작동유체의 유량, 시스템 출력 및 열효율 등 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석한다. 해석 결과는 작동유체의 압력이 아임계 영역에서 초임계 영역으로 높아지면 열교환기에서 열원과 작동유체 사이의 온도 불균일 정도가 감소하면서 시스템 출력이나 열효율 등은 증가하나 시스템의 단위출력당 터빈 크기는 작아짐을 보여준다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.234-241
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• 2020

This paper presents a thermodynamic performance analysis of a combined cycle consisting of regenerative organic Rankine cycle (ORC) and liquefied natural gas (LNG) Rankine cycle to recover low-grade heat source and the cold energy of LNG. The mathematical models are developed and the system performances are analyzed in the aspect of thermodynamics. The effects of the turbine inlet pressure and the working fluid on the system performance such as the mass flow rates, heat transfers at heat exchangers, power productions at turbines, and thermal efficiency are systematically investigated. The results show that the thermodynamic performance of ORC such as net power production and thermal efficiency can be significantly improved by the regenerative ORC and the LNG cold energy.

• 한국항해항만학회지
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• 제48권2호
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• pp.125-136
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• 2024

This research presents an innovative integrated ethanol solid oxide fuel cell (SOFC) system designed for applications in marine vessels. The system incorporates an exhaust gas heat recovery mechanism. The high-temperature exhaust gas produced by the SOFC is efficiently recovered through a sequential process involving a gas turbine (GT), a regenerative system, steam Rankine cycles, and a waste heat boiler (WHB). A comprehensive thermodynamic analysis of this integrated SOFC-GT-SRC-WHB system was performed. A simulation of this proposed system was conducted using Aspen Hysys V12.1, and a genetic algorithm was employed to optimize the system parameters. Thermodynamic equations based on the first and second laws of thermodynamics were utilized to assess the system's performance. Additionally, the exergy destruction within the crucial system components was examined. The system is projected to achieve an energy efficiency of 58.44% and an exergy efficiency of 29.43%. Notably, the integrated high-temperature exhaust gas recovery systems contribute significantly, generating 1129.1 kW, which accounts for 22.9% of the total power generated. Furthermore, the waste heat boiler was designed to produce 900.8 kg/h of superheated vapor at 170 ℃ and 405 kP a, serving various onboard ship purposes, such as heating fuel oil and accommodations for seafarers and equipment.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권4호
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• pp.470-476
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• 2010

발전소 온배수 및 폐열을 이용한 1 MW급 폐쇄형 해양온도차발전 사이클에 대한 성능을 비교 분석하였다. 폐쇄형 해양온도차발전 사이클에 대한 열역학적 모델은 랭킨 사이클이고, 기화기 증발 열원으로 발전소 온배수를 이용하여 사이클 효율, 기화기 및 응축기 열량 등 사이클 성능을 비교 분석하였다. 발전소 온배수 온도가 증가함에 따라 기화기 내 증발 포화압력은 상승하게 되고 그로 인해 사이클 효율은 증가하였고, 총 출력 1 MW에 필요한 기화기 및 응축기 용량은 감소하였다. 따라서 발전소 온배수는 폐쇄형 해양온도차발전에서 주요한 열원으로 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 주위 이용 가능한 폐열이 있을 때 기화기 출구 작동유체와 열교환시켜 터빈으로 유입되는 작동유체의 온도를 상승시킨다면 사이클 효율은 크게 증가할 것이다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권1호
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• pp.122-128
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• 2003

This paper presents a thermodynamic analysis of heat pump system using water as a heat source and heat sink. The primary object in this study is the optimization of exergetic efficiency. Two different systems, 2-stream and 1-stream system, are analyzed in detail. Mass flow ratio (the ratio of mass flow rate of water through evaporator to that through condenser) is identified as the most important parameter to be optimized. It is shown that there exists an optimum mass flow ratio to maximize exergetic efficiency. The variation of optimum exergetic efficiency of 2-stream system is quite small and the value lies between 0.2∼0.23 for the range of investigation in this study. However, far better performance can be obtained from 1-stream system. This means considerable irreversibilities are generated through condenser of the 2-stream system. The effects of adiabatic efficiency of compressor-motor unit on the overall system performance are also examined in the analysis.