• 제목/요약/키워드: clean power

검색결과 709건 처리시간 0.025초

1018 nm 파장의 고출력 Yb 광섬유 레이저 (High-power Operation of a Yb Fiber Laser at 1018 nm)

  • 오예진;박혜미;박종선;박은지;김진필;정훈;김지원;김태형;정성묵;김기혁;양환석
    • 한국광학회지
    • /
    • 제32권5호
    • /
    • pp.209-214
    • /
    • 2021
  • 본 논문에서는 단파장 영역인 1018 nm에서 최고 출력 626 W를 가진 고출력 이터븀(ytterbium, Yb) 첨가 광섬유 레이저에 대해 보고한다. Yb 광섬유 레이저에서 이득률이 낮은 단파장 영역인 1018 nm에서 레이저를 발진시키기 위한 조건을 이론적으로 조사해보고, 광섬유 끝 단단면 조건에 따른 되먹임 신호를 측정하여 안정적인 레이저 발진 조건에 대하여 연구하였다. 그 결과를 바탕으로 제작한 단일 공진기 구조의 Yb 광섬유 레이저 시스템으로부터 729 W의 펌프 출력에서 최고 출력 626 W의 1018 nm 파장 레이저 출력을 안정적으로 얻을 수 있었으며 그때 기울기 효율은 86.6%로 측정되었다. 본 연구에서 얻은 1018 nm 파장의 Yb 광섬유 레이저 결과는 지금까지 국내에서 보고된 1030 nm 이하 단파장에서 발진된 Yb 광섬유 레이저 출력 중 가장 높은 출력이며, 세계적으로도 상용 Yb 광섬유와 광부품을 사용한 결과 중 가장 높은 출력에 해당된다. 그리고 향후 더 높은 출력을 얻기 위한 방법에 대해 논의하고자 한다.

무기이온교환제를 이용한 알카리 금속이온 제거 (Removal of Alkali Metal Ion using Inorganic Ion Exchanger)

  • 하지원;이광복;이시훈;이영우;김종남
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제46권2호
    • /
    • pp.423-429
    • /
    • 2008
  • 석탄을 가스터빈에 직접 사용하여 발전 효율을 높이고자 용매추출법으로 회분이 제거된 청정석탄 제조공정이 개발되고 있다. 용매추출에 의해 생산된 청정석탄에는 미량의 알카리금속이온이 들어있어서 연소시에 터빈 날개의 부식을 일으킬 수 있다. 이 연구에서는 청정석탄 제조공정의 알카리금속이온 제거를 위하여 무기이온교환제인 ${\alpha},{\beta}$-인산금속 산화물들(ZP: $Zr(HPO_4)_2$, TP: $Ti(HPO_4)_2$, ZTP: $ZrTi(HPO_4)_4$, Z1TP3: $Zr_{0.25}Ti_{0.75}(HPO_4)_4$, Z3T1P: $Zr_{0.75}Ti_{0.25}(HPO_4)_4$)과 H-Y 제올라이트를 제조하여 수용액 및 석탄이 용해된 고온의 유기용매(N-methyl-2-pyrrolidone)에서 나트륨 이온 제거 특성을 비교 분석하였다. ${\beta}$ 형태의 인산금속산화물들은 모사 수용액($Na^+$ Conc. 100 ppmw)에서 ${\alpha}$ 형태에 비해 높은 이온교환용량을 가지고 있으며 H-Y 제올라이트에 비해서도 높은 나트륨 이온 제거용량을 보여주었다. 이온교환매체가 고온의 유기용매($Na^+$ Conc. 12 ppmw in NMP)일 경우에는 H-Y 제올라이트의 나트륨이온 제거율은 $300^{\circ}C$까지 90% 이상이었으나, 그 이상의 온도에서는 50% 가량으로 급격히 감소하는 경향을 보여주었다. 그러나 ${\beta}$ 형태의 인산금속산화물들은 여러 온도조건($250{\sim}400^{\circ}C$)에서 90% 이상의 제거율을 나타내었고 강산용액을 이용한 재생 후에도 최초 실험과 유사한 나트륨 이온 제거율을 보여주었으며 그 중 가장 높은 제거율을 나타낸 $Zr_{0.75}Ti_{0.25}(HPO_4)_2$는 알카리금속이온 제거공정에 가장 적합한 무기이온교환제로 판단된다.

해상풍력 발전용량 설계에 관한 연구 : 전남사례를 중심으로 (A study on Design of Generation Capacity for Offshore Wind Power Plant : The Case of Chonnam Province in Korea)

  • 정문선;문채주;장영학;이수형;이숙희
    • 한국전자통신학회논문지
    • /
    • 제13권3호
    • /
    • pp.547-554
    • /
    • 2018
  • 풍력에너지는 청정 및 재생에너지의 가장 저렴한 모형중의 하나로 널리 알려져 있다. 실제로 몇몇 국가에서는 풍력에너지가 새롭게 건설되는 발전소들 중에서 화석연료 발전단가와 동등한 수준으로 만들어 오고 있다. 해상풍력 에너지 개발은 한국정부의 3020계획 목표달성을 위한 중요한 국내 에너지자원일 것으로 보인다. 풍력프로젝트의 개발단계 중에서 중심이 되는 항목은 풍력자원 평가이다. 풍력자원평가의 기본적인 3가지 등급 또는 단계는 예비부지확정, 부지 풍력자원 평가, 마이크로사이팅 등으로 나누어 분류할 수 있다. 본 연구에서는 6개소 해상기상탑 자료를 기반으로 3단계를 적용하여 전남 해상지역의 풍력발전 용량을 추정하는 것이다. 풍력프로젝트 개발을 위하여 소프트웨어 도구로 25년 이상 실적이 있고 풍력에너지 프로젝트 개발프로그램으로 잘 알려진 WindPRO를 사용하였다. 전남지역 해상풍력발전용량의 설계결과는 6개 풍력단지에서 총 2.52GW로 계산되었다.

원자력 고온 핵 열을 이용한 열화학적 수소제조 IS(요오드-황) 프로세스에서의 분리막 기술의 이용 (Application of Membrane Technology in Thermochemical Hydrogen Production IS (iodine-sulfur) Process Using the Nuclear Heat)

  • 황갑진;박주식;이상호;김태환;최호상
    • 멤브레인
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.185-191
    • /
    • 2004
  • 원자력 발전의 고온 가스로(high temperature gas-cooled reactor, HTGR)의 냉각제로 사용되는 He가스의 열에너지를 이용하여 물을 분해해서 수소를 생산하는 "열화학적 수소제조 IS프로세스"에 대해 설명하였다. 특히, 분리막 기술의 이용에 관한 연구를 중점으로 정리하였다. 고온 원자력 열에너지를 이용한 열화학적 수소 제조법은 실현 가능한 단계까지 왔다고 생각되며, 아직 연구 개발 과제가 많이 남아 있지만, 미래의 청정에너지 중의 하나인 수소를 대량 생산할 수 있는 가능성을 갖고 있다.

Microbial Fuel Cells: Recent Advances, Bacterial Communities and Application Beyond Electricity Generation

  • Kim, In-S.;Chae, Kyu-Jung;Choi, Mi-Jin;Verstraete, Willy
    • Environmental Engineering Research
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.51-65
    • /
    • 2008
  • The increasing demand for energy in the near future has created strong motivation for environmentally clean alternative energy resources. Microbial fuel cells (MFCs) have opened up new ways of utilizing renewable energy sources. MFCs are devices that convert the chemical energy in the organic compounds to electrical energy through microbial catalysis at the anode under anaerobic conditions, and the reduction of a terminal electron acceptor, most preferentially oxygen, at the cathode. Due to the rapid advances in MFC-based technology over the last decade, the currently achievable MFC power production has increased by several orders of magnitude, and niche applications have been extended into a variety of areas. Newly emerging concepts with alternative materials for electrodes and catalysts as well as innovative designs have made MFCs promising technologies. Aerobic bacteria can also be used as cathode catalysts. This is an encouraging finding because not only biofouling on the cathode is unavoidable in the prolonged-run MFCs but also noble catalysts can be substituted with aerobic bacteria. This article discusses some of the recent advances in MFCs with an emphasis on the performance, materials, microbial community structures and applications beyond electricity generation.

해양심층수 이용형 이동식 해상양식시스템 개발 (I) (A Study on Development of Movable Mariculture System by Use of Deep Sea Water (I))

  • 김현주;정동호;최학선
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.329-332
    • /
    • 2003
  • Aquaculture have been important role to supply food resources for mankind. However, competitive power of domestic mariculture industry was declined due to increase of labor and feed expenditures, and quantity import of low-priced livefishes from the developing underdeveloped nations in North and South East Asia. Mass production and quality enhancement can be pointed out to overcome such an industrial environment in this decade. To meet these requirement, movable mariculture base remodeling feasible vessel of chemical tanker or crude oil carrier has been proposed for more advanced mariculture management system by using deep seawater from about 200m which is sustainablely clean, nutrient-rich and cold seawater. Deep seawater can be applied for control of seawater temperature for mariculture base and cultivation phytoplankton and seaweed as feed. Besides mariculture, strategic marketing can be implemented by raw water and ice of deep seawater. Feasibility of applying deep seawater was considered after evaluating general movable mariculture base and management system.

  • PDF

Implementation of Noise Reduction Methodology to Modal Distribution Method

  • Choi, Myoung-Keun
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제25권2호
    • /
    • pp.1-6
    • /
    • 2011
  • Vibration-based Structural Health Monitoring (SHM) systems use field measurements of operational signals, which are distorted by noise from many sources. Reducing this noise allows a more accurate assessment of the original "clean" signal and improves analysis results. The implementation of a noise reduction methodology for the Modal Distribution Method (MDM) is reported here. The spectral subtraction method is a popular broadband noise reduction technique used in speech signal processing. Its basic principle is to subtract the magnitude of the noise from the total noisy signal in the frequency domain. The underlying assumption of the method is that noise is additive and uncorrelated with the signal. In speech signal processing, noise can be measured when there is no signal. In the MDM, however, the magnitude of the noise profile can be estimated only from the magnitude of the Power Spectral Density (PSD) at higher frequencies than the frequency range of the true signal associated with structural vibrations under the additional assumption of white noise. The implementation of the spectral subtraction method to MDM may decrease the energy of the individual mode. In this work, a modification of the spectral subtraction method is introduced that enables the conservation of the energies of individual modes. The main difference is that any (negative) bars with a height below zero after subtraction are set to the absolute value of their height. Both noise reduction methods are implemented in the MDM, and an application example is presented that demonstrates its effectiveness when used with a signal corrupted by noise.

암 환자 통증 조절을 위한 이식형 약물 주입 펌프 개발 (Development of an Implantable Drug Infusion Pump for Pain Control in Cancer Patients)

  • 백두진;박준우;홍소영;이철한;김광기;조영호;김대현
    • 한국유체기계학회 논문집
    • /
    • 제12권3호
    • /
    • pp.31-37
    • /
    • 2009
  • This paper presents a implantable intrathecal drug infusion pump for pain control in cancer patients. This device consists of micropump module, drug reservoir module and control module. The micropump module using cam-follower mechanism composed of small-sized four cams and four followers. Each followers is driven by a cam and liquid is discharged by a sequential reciprocal motion of the followers. The advantage of this structure is that it allows the pump to be clean and valveless. The drug reservoir module composed of drug chamber, gas chamber and diaphragm. The control module composed of battery, wireless communication unit and controller. To design a small-sized, low power pump some analysis were performed to determine the design parameters. To verify the feasibility of the experiment, a prototype was manufactured and its operating characteristics were investigated. Experimental results were in accordance with the expected results obtained from analysis.

광디스크 드라이브의 입자 오염 및 열축적 제어를 위한 설계 제안 (Control of Particle Contamination and Heat Build-Up for Noble Design of an Optical Disk Drive)

  • 오서영;황정호
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제27권1호
    • /
    • pp.25-31
    • /
    • 2003
  • Airborne contaminant particles are intruded into optical disk drives(ODD) due to the flow caused by disk rotation and can be adhered to lens or disk surfaces, which causes decrease of laser power and increase of read/write errors. Such a phenomenon can be more serious as the space between the disk and the lens is reduced fur high-density storage devices. The purpose of this paper is to understand design parameters to reduce the particle intrusion into an ODD. Suggestions are made to prevent the particle intrusion that can decrease the stability of an ODD and also prevent the potential heat build-up problem. The sealing effect of drive and the forced injection of clean air (using HEPA filter) into the drive minimizes intrusion of the outside air and dusts in an ODD remarkably. Moreover it is proved by experiments that the installation of a heatproof pad to isolate heat generation part (PCB) from information read/write sections and the forced injection of dust-free air reduce the gas temperature inside the drive as well as the amount of particles intruded.

엇갈림 관군에서 원관 주위의 열전달에 미치는 파울링 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study of Fouling Effect on the Heat Transfer Around a Tube in Staggered Tube Banks)

  • 김민수;백병준;박복춘
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제24권11호
    • /
    • pp.1478-1485
    • /
    • 2000
  • An experimental study has been performed to investigated the forced convection heat transfer characteristics of 6 circular cylinders in staggered arrangement in a cross flow of air. The water scale deposited on condenser wall of power plant was used to investigate the effect of roughness of scaled surfaces. The relative roughness*average diameter of scale/cylinder diameter) was in a range of k/d=0.0066, 0.0111, 0.0167, 0.0222 and 0.0278. The cylinder spacings(L/d) varies from 1.5 to 4.0 where L denote the cylinder spacings along and normal to the upstream uniform flow direction. The Reynolds number was varied in a range of 10, 000$\leq$ Re $\leq$ 50,000. The local and mean Nusselt numbers were investigated as a function of scale roughness, the cylinder spacing and Reynolds number. The results are compared with those of clean cylinder and inline tube bank, subsequently the mean fouling resistance over the entire circumference was estimated from those results as a function of scale roughness, the cylinder spacing and Reynolds number.