• 공업화학
• /
• 제28권1호
• /
• pp.118-124
• /
• 2017

공랭식 고분자전해질 연료전지는 개방된 cathode구조로 인하여 시스템의 단순화와 부품 수 저감의 장점이 있다. 공랭식 연료전지는 최근에 많이 연구되고 있지만, 성능이 외부 환경에 영향을 받으며, 공기의 상대습도가 낮은 경우 전해질막의 건조로 인한 성능 감소가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 공랭식 연료전지의 성능에 영향을 주는 요인인 cathode 측 공기 유량과 anode 측 purge interval영향에 대해 분석하였으며, 스택을 운전하지 않는 상태로 장기간 보관하는 것이 성능에 미치는 영향에 대하여 실험을 수행하였다. 연료전지 외부에 설치한 fan의 전압을 조절하면 cathode 측 공기의 공급유량을 변화시킬 수 있고 스택의 온도도 제어할 수 있으므로, fan전압은 공랭식 연료전지의 성능에 영향을 주는 중요한 인자이다. 연료전지 시스템을 단순화하고 수소의 사용률을 높이기 위하여 anode 측은 dead ended anode (DEA) 기법을 사용하였다. 주기적인 purge를 실행하여 생성된 물과 가스를 배출하였으며, purge 주기를 변경하면서 스택의 성능에 미치는 영향에 대하여 실험을 수행하였다. 스택의 보관기간이 길어질수록 membrane dehydration으로 인해 성능이 감소하는 것을 실험을 통해 파악하였고, 단시간에 성능을 회복할 수 있는 기법을 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.380-384
• /
• 2004

A fuel spiking test was performed to measure the surge margin of the compressor in a gas turbine engine. During the test, fuel spiking signal was superimposed on the engine controller demand and the mixed signals were used to control a fuel line servo-valve. For the superimposition, a subsystem composed of a fuel controller and a function generator was used. During the fuel spiking test, the original scheduled fuel signals and the modified signals were compared to guarantee the consistency excluding the spiking signals. The spiking signals were carefully selected to maintain the engine speed constant. The fuel spiking effects were checked by three dynamic pressure sensors. Sensors were placed before the servo-valve, after the servo-valve, and after the compressor location, respectively. The modulations of the spiking signal duration and fuel flow rate were examined to make the- operating point approach the surge region. The real engine test was performed at the Altitude Engine Test Facility (AETF) in Korea Aerospace Research Institute (KARI). In the real engine test, fuel spiking signals with 25~50 ㎳ of spiking signal time and 17~46 % of base fuel flow rate condition were used. The dithering signal was 5~6 ㎃ at 490 Hz. The test results showed good agreement between the fuel spiking signals and the fuel line pressure signals. Also, the compressor discharge pressure signals showed fuel spiking effects and the changes of the operating point on the compressor characteristic map could be traced.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.73-79
• /
• 2015

스프링클러 설비의 설계방법은 크게 3가지로 분류한다. 가지관을 서로 연결하여 사다리형태로 배관을 설치하는 Grid형과 가지관은 연결하지 않고 교차배관만을 연결하는 Loop형 그리고 가장 일반적으로 사용되는 Tree형이 있다. 이 중 Grid형은 아주 간단한 것을 제외하고는 컴퓨터프로그램으로 마찰손실을 계산하여야 하지만 Loop형의 경우는 프로그램의 도움 없이 설계자가 직접 계산하여 마찰손실에 따른 필요압력과 소요유량을 산출할 수 있다. Loop형 설비의 경우 소화수 공급이 2방향으로 분리되어 마찰손실이 작아지고 헤드간 방출압력의 차이가 Tree형보다 작게 되어 살수분포가 우수하게 되며 작은 마찰손실에 의한 소구경의 배관을 사용하여 자재비와 인건비가 절감되므로 Loop형에 의한 스프링클러의 설계가 Tree형 설비에 비해 성능과 경제성에서 우수한 설계 방법이다. 하지만 Loop형 설비의 설계는 설계방법이 잘 알려져 있지 않아 거의 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 Tree형 보다 우수한 Loop형 설비의 설계방법을 설명하여 많은 설계자가 성능과 경제면에서 우수한 Loop형 설계를 쉽게, 널리 사용하게 하고자 하였다.

• 분석과학
• /
• 제34권2호
• /
• pp.87-98
• /
• 2021

In this study, we developed the nanoparticle multi-generator by 3D printer fusion deposition modeling (FDM) method that can reliably generate and deliver nanoparticles at a constant concentration for inhalation risk assessment. A white ABS filament was used as the test material, and SMPS was used for concentration analysis such as particle size and particle distribution. In the case of particle size, the particle size was divided by 100 nm or less and 100 to 1,000 nm, and the number of particles concentration, mass concentration, median diameter of particles, geometric average particle diameter, etc were measured. The occurrence conditions were the extruder temperature, the extruding speed of the nozzle, and the air flow rate, and experiments were conducted according to the change of conditions including the manufacturer's standard conditions. In addition, the utility of inhalation risk assessment was reviewed through a stability maintenance experiment for 6 h. As a result of the experiment, the size of the nanoparticles increased as the discharger temperature increased, as the discharge speed of the nozzle increased, and as the air flow rate decreased. Also, a constant pattern was shown according to the conditions. Even when particles were generated for a long time (6 h), the concentration was kept constant without significant deviation. The distribution of the particles was approximately 80 % for particles of 60 nm to 260 nm, 1.7 % for 1 ㎛ or larger, 0.908 mg/㎥ for the mass concentration, 111 nm for MMAD and 2.10 for GSD. Most of the ABS particles were circular with a size of less than 10 nm, and these circular particles were aggregated to form a cluster of grape with a size of several tens to several hundred nm.

• 한국물환경학회지
• /
• 제38권6호
• /
• pp.316-326
• /
• 2022

This study aimed to investigate the causes of the increasing Total Phosphate(TP) in the mainstream of Mangyeong river over the past 10 years, and suggested a reduction plan of about 3 points. First, the high TP concentration was continuously released in the discharge outlet of the Haepo bridge stormwater pipeline. The average TP concentration was 5.066 mg/L and values as high as 29.470 mg/L were measured. The highest pollution contribution rate to the Mangyeong river was more than 70 %. The cause of the pollution was expected to take place somewhere in Wanju Industrial Complex. Second, the average TP concentration of wastewater-treated effluent in the H factory was 0.405 mg/L. If a TP reduction facility is additionally installed in the H factory, it will help reduce TP uptake by Lake Saemangeum. Third, the TP concentration of untreated non-point source point flowing into the Samrae stream was very high with an average of 2.828 mg/L. Also, the pollution contribution rate of Samraecheon 2 to Mangyeong river was 21.8 % on average and up to 58 %. The pollution contribution rate was also high during the agricultural season and the winter, during which the flow rate is decreased. Investigation of these three points may be continuously needed, and analysis results and policy proposals presented to Jeollabukdo and Wanjugun to manage pollution sources.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제50권6호
• /
• pp.373-386
• /
• 2017

본 연구에서는 새만금유역과 호 내의 복잡한 수체 형상, 유입 및 유출 구조를 반영하는데 적합한 모델을 적용하고 재현성이 검토된 모델 결과를 이용하여 호 내 수질을 모의하였다. 또한 구성한 모형의 결과를 바탕으로 만경강, 동진강의 상류에 위치하고 있는 제수문에서의 방류조건을 가정하여 모의를 수행하였다. 방류조건별 모의 결과, 만경강을 통해 유하하는 호 상류부인 M3, 동진강을 통해 유하하는 호 하류부인 D5지점에서 목표수질을 초과하는 것으로 나타났고 새만금호 상류부인 M3, D3지점은 방류조건에 따른 수질개선효과가 큰 것으로 예측되어 만경강과 동진강의 유입수의 영향이 지배적인 것으로 평가되었다. 전량방류시 영향범위를 거리로 살펴보면 만경강대교에서 새만금호 하류방향으로 약 22 km지점, 동진강대교에서 새만금호 하류방향으로 약 15 km지점까지로 나타났다. 농도변화와 방류조건별 영향범위를 살펴보면, 하류측으로 갈수록 수질개선에 영향을 적게 미치지만, 증가된 방류량에 의해 수질이 개선되어 제수문에서의 방류량 증가는 호 내 수질개선에 기여하는 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2008

이산화탄소는 다른 어떤 가스계 소화약제보다도 화재를 안전하게 진압하는 소화약제로서 다양한 방호구역과 화재에 대하여 널리 사용되고 있다. 성능위주설계 개념에 따라 이산화탄소 소화설비는 설계 단계에서 해당 방호구역의 발생 가능한 화재시나리오에 따라 소화성능을 확인할 필요가 있다. 본 연구에서는 $100m^3$의 체적을 갖는 기계실의 석유 유출(설계)화재시 개구부의 크기가 $CO_2$ 소화설비의 소화성능과 유동장의 유동특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 CFD 시뮬레이션을 수행하였다. 소화완료 시간은 개구부의 면적 크기에 비례하여 증가하였고, 3가지 화재모델의 소화완료 시간 모두 $CO_2$ 소화설비의 성능기준에 부합하였다. 개구부의 질량 유동율은 화재 열방출과 $CO_2$ 소화약제 분사의 복합적인 작용에 의해 영향을 받았다. $CO_2$ 소화약제 분사 완료 후 방호구역의 산소농도는 화재모델 모두 연소한계산소농도 보다 적었다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.84-91
• /
• 2015

본 연구는 소방펌프차에서 사용 중인 라인프로포셔너 방식의 포 소화설비에 대하여 노즐의 구경변화에 따른 포 수용액의 압력, 유량 및 농도의 변화에 대한 실험적 연구로 실험 데이터를 이론적 계산을 수행함으로써 포 소화약제 성능인증기준에 적합한 폼 흡입 노즐의 흡입측 압력 및 폼 흡입 니플의 구경 모델을 제시하고자 한다. 실험 장치는 소방방재청 고시 제2012-81호 제8조(기능시험) 규정을 바탕으로 실험 장치를 구성하였으며, 포 소화약제는 수성막포 3%를 사용하였고, 혼합장치는 현재 소방관서에서 사용 중인 폼 픽업식 라인프로포셔너 혼합장치 구경 40 mm를 사용하였다. 본 연구를 통하여 라인프로포셔너 혼합장치의 인입측 압력 변화 및 폼 흡입 니플 구경의 변화에 대하여 폼 흡입 노즐의 구경이 4 mm일 때 노즐 흡입측 압력은 0.25~0.35MPa 범위 내에서 이론적 포 소화약제 성능 인증 기준에 적합함을 증명할 수 있었다. 또한 폼 흡입 노즐의 구경이 5 mm일 때는 폼 흡입 노즐의 구경이 4 mm일 때 보다 높은 압력 0.45~0.60 MPa 범위 내에서 포 소화약제 성능 인증기준에 적합한 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권5B호
• /
• pp.467-474
• /
• 2011

토석류는 산간지역에서 발생할 수 있는 가장 위험한 자연현상 중 하나이다. 토석류로 인한 배수구조물의 통수능 저하는 도로의 파괴뿐만 아니라 인명과 재산의 피해를 야기시킬 수도 있다. 이러한 토석류 피해를 막기 위한 배수구조물의 진보된 설계 기술을 개발하기 위해서는 토석류의 유사체적농도 그리고 접근 수로와 배수로의 경사를 포함하는 다양한 조건에 대해서 토석류의 흐름 거동을 이해하고 정확하게 재현할 수 있어야 한다. 이 연구에서는 경사 변화점을 갖는 일정한 폭의 사각형 수로에서 일련의 토석류 실험을 실시하였다. 실험수로는 $15^{\circ}{\sim}30^{\circ}$의 경사조절이 가능한 접근수로와 전형적인 배수로를 재현하기 위한 $0^{\circ}{\sim}12^{\circ}$의 경사조절이 가능한 하류부 배수로로 이루어진다. 실험은 서로 다른 수로의 경사와 유사체적농도의 조합으로 구성된 전체 22개의 실험조건에 대해서 수행하여 이들 실험 변수들이 토석류의 흐름 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 실험결과는 먼저 동일 유량 조건에 대해서 토석류 흐름은 물 흐름에 비해서 유사체적농도에 따라서 약 50%에서 150%정도 수심이 크게 형성되는 것으로 나타났다. 실험결과는 배수로에서 토석류의 흐름 거동과 퇴적의 시간적 변화 특성이 접근수로 및 배수로의 바닥경사 그리고 유사체적농도 특성에 지배됨을 정량적으로 보여준다. 아울러 실험 자료에 근거해서, 토석류의 퇴적을 방지할 수 있는 배수로의 최적 경사를 결정할 수 있는 로지스틱 모형을 개발하였다. 이 로지스틱 모형은 우수한 정확도로 배수로에서의 토석류 퇴적 유무를 판별할 수 있는 것으로 나타났다.

• 공업화학
• /
• 제26권4호
• /
• pp.495-504
• /
• 2015

본 연구에서는 충진층 플라즈마 반응기의 특성 및 에틸렌을 분해하는데 있어서 플라즈마 반응기의 직렬 및 병렬 배열에 따른 영향에 대해 조사하였다. 플라즈마 방전 개시 전의 반응기 유효 커패시턴스는 ${\gamma}$-알루미나 펠릿이 충진된 경우가 충진되지 않은 경우보다 컸으나, 일단 플라즈마 방전이 개시되고 나면 ${\gamma}$-알루미나 충진 여부와 관계없이 유효 커패시턴스가 유사하였다. 플라즈마 상태에서 생성되는 전자의 에너지는 전기장세기에 크게 의존하며, 0~20%(v/v) 범위의 산소농도(질소 : 80~100% (v/v))에서는 기체조성에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 플라즈마 상태에서 생성되는 여러 활성 성분들 중 바닥상태의 산소원자 및 오존이 산화 반응에 주로 관여하며, 전기장세기가 높아질수록 산소원자가 상대적으로 감소하는 대신 질소원자의 분율이 급격히 증가한다. 플라즈마 공정에서 전압, 방전 전력, 기체 유량, 체류시간 등 반응기의 성능에 영향을 주는 여러 가지 파라미터들이 있지만, 모든 파라미터들이 비에너지밀도 하나로 통합될 수 있음을 확인하였으며, 직렬 및 병렬로 연결된 반응기의 성능도 비에너지밀도만의 함수로 간주할 수 있으므로 반응기 설계 과정이 크게 단순화될 수 있다. 비에너지밀도의 함수로 나타낸 반응속도상수를 이용하여 계산한 결과도 실험데이터를 잘 예측할 수 있었다.