• Title/Summary/Keyword: energy absorber

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Influence of Deposition Pressure on Structural and Optical Properties of SnS Thin Films Grown by RF Magnetron Sputtering (RF 마그네트론 스퍼터링법으로 성장 된 SnS 박막의 구조적 및 광학적 특성에 대한 증착 압력의 영향)

  • Son, Seung-Ik;Lee, Sang Woon;Son, Chang Sik;Hwang, Donghyun
    • Current Photovoltaic Research
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    • v.8 no.1
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    • pp.33-38
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    • 2020
  • Single-phased SnS thin films have been prepared by RF magnetron sputtering at various deposition pressures. The effect of deposition pressure on the structural and optical properties of polycrystalline SnS thin films was studied using X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and ultraviolet-visible-near infrared (UV-Vis-NIR) spectrophotometer. The XRD analysis revealed the orthorhombic structure of the SnS thin films oriented along the (111) plane direction. As the deposition pressure was increased from 5 mTorr to 15 mTorr, the intensity of the peak on the (111) plane increased, and the intensity decreased under the condition of 20 mTorr. The binding energy difference at the Sn 3d5/2 and S 2p3/2 core levels was about 324.5 eV, indicating that the SnS thin film was prepared as a pure Sn-S phase. The optical properties of the SnS thin films indicate the presence of direct allowed transitions with corresponding energy band gap in the rang 1.47-1.57 eV.

Efficiency of a Direct Absorption Solar Collector using Ag Nanofluids Synthesized by Chemical Reduction Method (화학적 환원법으로 제조된 은나노유체를 사용한 직접흡수식 태양열 집열기의 효율)

  • Lee, Seung-Hyun;Park, Yong-Jun;Choi, Tae Jong;Jang, Seok Pil
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.34 no.5
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    • pp.65-72
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    • 2014
  • In this paper, the water-based Ag nanofluids are synthesized by the chemical reduction method and their extinction coefficients are measured by an in-house developed measurement device. The Ag nanofluids are manufactured by the chemical reduction method with the mixing of silver nitrate ($AgNO_3$) and sodium borohydride ($NaBH_4$) in an aqueous solution of polyvinyl pyrrolidone (PVP). The extinction coefficients of Ag nanofluids are measured by means of the in-house developed apparatus at a wavelength of 632.8nm according to the particle volume fractions. The results show that the extinction coefficient of water-based Ag nanofluids increases with the increase of nanoparticle concentrations. Finally, the temperature field and efficiency of direct absorption solar collector (DASC) are analytically estimated based on the measured extinction coefficient of water-based Ag nanofluids. The results indicate that the direct absorption solar collectors using nanofluids have the feasibility to improve the efficiency of conventional flat-plate solar collectors without using an absorber plate.

Studies on the Focusing Solar Agricultural Crop Dryer - Part1. Heat Efficiency of Aluminum-laminated Aeryl Film Solar Heater - (농산물(農産物) 건조용(乾燥用) 곡면집광식(曲面集光式) 태양열(太陽熱) 이용(利用) 장치(裝置)에 관한 연구(硏究) - 제1보(第1報). 알루미늄-아크릴 필림을 이용(利用)한 태양열(太陽熱) 집열장치(集熱裝置)의 열이용(熱利用) 효율(?率) -)

  • Chun, Jae-Kun;Mok, Chul-Kyoon;Kim, Hyun-Uk
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.11 no.1
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    • pp.8-12
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    • 1979
  • A cylindrical solar energy focusing collector constructed using aluminum-laminated film plastered on the acrylic plate and examined its performances under the Korean local weather conditions. The reflector surface of this collector· evidenced the reflectivity of 66.1%,which was satisfactory value that could be applicable to the solar collector for its low price and at·availability. Collector efficiency measured at the heat exchanger fluid in absorber-copper pipe black colored was 73% and the resulting natural convection of the heat transfer media (water) was recorded up to 2.82 cm/sec. The overall efficiency of the solar heater in operation was 28.6% and it was correlated with the solar energy input and the temperature elevation difference gained.

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A Study on the Application with Limestone Sludge at Limestone-Gypsum Wet Flue Gas Desulfurization Process (석회석 슬러지의 석회석-석고 습식 배연탈황 공정적용에 관한 연구)

  • Seo, Sung Kwan;Chu, Yong Sik;Shim, Kwang Bo
    • Resources Recycling
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    • v.25 no.5
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    • pp.44-49
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    • 2016
  • Flue gas desulfurization(FGD) is an effective technique to remove $SO_2$ gases of coal-fired plants. Limestone is usually used as desulfurizing agent. In this study, we use the limestone sludge which is a by-product of steel industry in order to replace desulfurizing agent of FGD process. Physical and chemical characteristics analysis of desulfurizing agent was conducted. Desulfurizing agent using limestone sludge was fabricated by pre-treatment process and, then the agent was used on FGD process. Consequently, the tendency on the $SO_2$ concentration did not appear. And limestone sludge was considered as possible alternative agent for flue gas desulfurization process through absorber control system.

A Numerical Study on Improvement in Seismic Performance of Nuclear Components by Applying Dynamic Absorber (동흡진기 적용을 통한 원전기기의 내진성능향상에 관한 수치적 연구)

  • Kwag, Shinyoung;Kwak, Jinsung;Lee, Hwanho;Oh, Jinho;Koo, Gyeong-Hoi
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.32 no.1
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    • pp.17-27
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    • 2019
  • In this paper, we study the applicability of Tuned Mass Damper(TMD) to improve seismic performance of piping system under earthquake loading. For this purpose, a mode analysis of the target pipeline is performed, and TMD installation locations are selected as important modes with relatively large mass participation ratio in each direction. In order to design the TMD at selected positions, each corresponding mode is replaced with a SDOF damped model, and accordingly the corresponding pipeline is converted into a 2-DOF system by considering the TMD as a SDOF damped model. Then, optimal design values of the TMD, which can minimize the dynamic amplification factor of the transformed 2-DOF system, are derived through GA optimization method. The proposed TMD design values are applied to the pipeline numerical model to analyze seismic performance with and without TMD installation. As a result of numerical analyses, it is confirmed that the directional acceleration responses, the maximum normal stresses and directional reaction forces of the pipeline system are reduced, quite a lot. The results of this study are expected to be used as basic information with respect to the improvement of the seismic performance of the piping system in the future.

Preparation of poly-crystalline Si absorber layer by electron beam treatment of RF sputtered amorphous silicon thin films (스퍼터링된 비정질 실리콘의 전자빔 조사를 통한 태양전지용 흡수층 제조공정 연구)

  • Jeong, Chaehwan;Na, Hyeonsik;Nam, Daecheon;Choi, Yeonjo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.81-81
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    • 2010
  • 유리기판위에 큰 결정입자를 갖는 실리콘 (폴리 실리콘) 박막을 제조하는 것은 가격저가화 및 대면적화 측면 같은 산업화의 높은 잠재성을 가지고 있기 때문에 그동안 많은 관심을 가지고 연구되어 오고 있다. 다양한 방법을 이용하여 다결정 실리콘 박막을 만들기 위해 노력해 오고 있으며, 태양전지에 응용하기 위하여 연속적이면서 10um이상의 큰 입자를 갖는 다결정 실리콘 씨앗층이 필요하며, 고속증착을 위해서는 (100)의 결정성장방향 등 다양한 조건이 제시될 수 있다. 다결정 실리콘 흡수층의 품질은 고품질의 다결정 실리콘 씨앗층에서 얻어질 수 있다. 이러한 다결정 실리콘의 에피막 성장을 위해서는 유리기판의 연화점이 저압 화학기상증착법 및 아크 플라즈마 등과 같은 고온기반의 공정 적용의 어려움이 있기 때문에 제약 사항으로 항상 문제가 제기되고 있다. 이러한 관점에서 볼때 유리기판위에 에피막을 성장시키는 방법으로 많지 않은 방법들이 사용될 수 있는데 전자 공명 화학기상증착법(ECR-CVD), 이온빔 증착법(IBAD), 레이저 결정화법(LC) 및 펄스 자석 스퍼터링법 등이 에피 실리콘 성장을 위해 제안되는 대표적인 방법으로 볼 수 있다. 이중에서 효율적인 관점에서 볼때 IBAD는 산업화측면에서 좀더 많은 이점을 가지고 있으나, 박막을 형성하는 과정에서 큰 에너지 및 이온크기의 빔 사이즈 등으로 인한 표면으로의 damages가 일어날 수 있어 쉽지 않는 방법이 될 수 있다. 여기에서는 이러한 damage를 획기적으로 줄이면서 저온에서 결정화 시킬 수 있는 cold annealing법을 소개하고자 한다. 이온빔에 비해서 전자빔의 에너지와 크기는 그리드 형태의 렌즈를 통해 전체면적에 조사하는 것을 쉽게 제어할 수 있으며 이러한 전자빔의 생성은 금속 필라멘트의 열전자가 아닌 Ar플라즈마에서 전자의 분리를 통해 발생된다. 유리기판위에 흡수층 제조연구를 위해 DC 및 RF 스퍼터링법을 이용한 비정질실리콘의 박막에 대하여 두께별에 따른 밴드갭, 캐리어농도 등의 변화에 대하여 조사한다. 최적의 조건에서 비정질 실리콘을 2um이하로 증착을 한 후, 전자빔 조사를 위해 1.4~3.2keV의 다양한 에너지세기 및 조사시간을 변수로 하여 실험진행을 한 후 단면의 이미지 및 결정화 정도에 대한 관찰을 위해 SEM과 TEM을 이용하고, 라만, XRD를 이용하여 결정화 정도를 조사한다. 또한 Hall효과 측정시스템을 이용하여 캐리어농도, 이동도 등을 각 변수별로 전기적 특성변화에 대하여 분석한다. 또한, 태양전지용 흡수층으로 응용을 위하여 dark전도도 및 photo전도도를 측정하여 광감도에 대한 결과가 포함된다.

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$CO_2$ Removal Process Analysis and Modeling for 300MW IGCC Power Plant (300MW급 IGCC Power Plant용 $CO_2$ 제거공정 분석 및 모델링)

  • Jeon, Jinhee;Yoo, Jeongseok;Paek, Minsu
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.130.2-130.2
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    • 2010
  • 2020년까지 대형 CCS (Carbon Capture and Storage) Demo Plant 시장 (100MW 이상) 이 형성될 전망이다. 발전 부문에서 대규모 CCS 실증 프로젝트는 총 44개이며 연소전(41%), 연소후(28%), 순산소(3%) 프로젝트가 계획되어 있다. 순산소 연소 기술은 실증진입단계, 연소후(USC) 기술은 상용화 추진단계, 연소전 (IGCC) 기술은 실증완료 이후 상용화 진입 단계이다. IGCC 발전의 석탄가스화 기술은 타 산업분야에 서 상용화 되어있어 기술신뢰성이 높다. IGCC 단위설비 기술 개발을 통한 성능개선 및 비용절감에 대한 잠재력을 가지고 있기 때문에 미래의 석탄발전기술로 고려되고 있다. IGCC 기술은 가장 상용화에 앞서있지만 아직까지 IGCC+CCS 대형 설비가 운전된 사례가 전 세계적으로 없으며 미국 EPRI 등에서 Feasibility Study 단계이다. 현재 국책과제로 수행중인 300MW급 태안 IGCC 플랜트를 대상으로 향후 CCS 설비를 적용했을 경우에 대해 기술 타당성 검증을 목적으로 IGCC+CCS 모델링을 수행하였다. 모델링은 스크러버 후단의 합성 가스를 대상으로 하였다. Water Gas Shift Reaction (WGSR) 공정 및 Selexol 공정을 구성하여 최종 단에서 수소 연료를 생산할 수 있도록 하였다. WGSR 공정은 Co/Mo 촉매반응기로 구성되었다. WGSR 모델링을 통하여 주입되는 스팀량 (1~2 mol-steam/mol-CO) 및 온도 변화 ($220-550^{\circ}C$)에 따른 CO가스의 전환율을 분석하여 경제적인 설계조건을 선정하였다. Selexol 공정은 $H_2S$ Absorber, $H_2S$ Stripper, $CO_2$ Absorber, $CO_2$ Flash Drum으로 구성된다. Selexol 공정의 $CO_2$$H_2S$ 선택도를 분석 하였으며 단위 설비별 설계 조건을 예측하였다. 모델링 결과 59kg/s의 합성가스($137^{\circ}C$, 41bar, 가스 조성은 $CO_2$ 1.2%, CO 57.2%, $H_2$ 23.2%, $H_2S$ 0.02%)가 WGSR Process를 통해 98% CO가 $CO_2$ 로 전환되었다. Selexol 공정을 통해 $H_2S$ 제거율은 99.9%, $CO_2$제거율은 96.4%이었고 14.9kg/s의 $H_2$(86.9%) 연료를 얻었다. 모델링 결과는 신뢰성 검증을 통해 IGCC+CCS 전체 플랜트의 성능예측과 Feasibility Study를 위한 자료로 활용될 예정이다.

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$CO_2$ Removal Process Case Studies and Plant Performance Analysis for 300MW IGCC Power Plant (300MW 급 IGCC Power Plant $CO_2$ 제거공정의 Case Studies 및 Plant 성능 영향 분석)

  • Jeon, Jinhee;Yoo, Jeongseok;Paek, Minsu
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.71.2-71.2
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    • 2011
  • 300MW 급 태안 IGCC 가스화 플랜트 및 기존 발전소에 CCS 를 설치할 경우에 대해 기술 타당성 검증을 목적으로 CCS 모델링을 수행하였다. CCS Case Studies 는 플랜트 운전부하에 따른 $CO_2$ 제거율, $H_2S$ 제거율, 소모동력 범위 등 플랜트 성능을 예측할 수 있다. Case Studies 결과를 활용하여 설계된 CCS 설비 용량이 운전범위에 적합한지를 판단할 수 있고 과잉 설계되었을 경우 플랜트 건설비를 절감할 수 있다. IGCC 가스화 플랜트에서 생산되는 합성가스의 $CO_2$ 분압, 목표 $CO_2$ 제거율, 경제성을 기준으로 적합한 CCS 공정을 판단한 결과 Selexol 공정이 선정되었다. Selexol 공정은 고압, 고농도의 산성가스 제거에 적합하며 다른 물리적 용매인 Rectisol 공정에 비해 건설비용이 경제적이고 화학 흡수제인 아민과 비교하여 운전 온도 범위가 넓다. CO, $H_2O$$CO_2$, $H_2$ 로 전환하는 Water Gas Shift Reaction (WGSR) 공정은 Co/Mo 촉매 반응기로 구성되었고 Selexol 공정은 $H_2S$ Absorber, $H_2S$ Stripper, $CO_2$ Absorber, $CO_2$ Flash Drum 로 구성되었다. WGSR+Selexol 모델링은 Wet Scrubber 후단의 합성가스 (40.5 bar, $136{\sim}139^{\circ}C$) 를 대상으로 하였다. WGSR+Selexol 공정 운전 조건 변화 [Process Design Case(PDC), Equipment Design Case(EDC), Turndown Design Case(TDC)] 에 따른 플랜트 모델링 결과를 비교분석 하였다. 주요 분석 내용은 WGSR 설비에서의 CO 의 $CO_2$ 전환 효율, Selexol 설비에서 $CO_2$ 제거 효율, $H_2S$ 제거 효율이다. 모델링 결과 WGSR 설비에서의 CO 의 $CO_2$ 로의 전환율 99.1% 이상, Selexol 설비에서 $CO_2$ 제거율은 91.6% 이상, $H_2S$ 제거율 100%이었다. CCS 설비 설치에 따른 플랜트 성능 영향을 분석하기 위해서 CCS 설비의 Chiller, Compressor, Pump 소비동력을 계산하였다. 모델링 결과 Chiller 는 2.6~8.5 MWth, Compressor 는 3.0~9.6 MWe, Pump 는 1.4~3.0 MWe 범위 이었다. 플랜트 로드가 50%인 TDC 소모동력은 플랜트 로드가 100%인 PDC 소모동력의 절반 수준이었다. 합성가스를 WGS+Selexol 공정을 통해 수소가스로 전환시키면 가스터빈 연료가스의 Lower Heating Value (LHV) 값이 평균 11.5% 감소하였다.

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Shielding Effectiveness of Magnetite Heavy Concrete on Cobalt-60 Gamma-rays

  • Lim, Yong-Kyu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.3 no.2
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    • pp.65-75
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    • 1971
  • The gamma-ray shielding effects of magnetite concretes have been measured using a broad beam Co-60 gamma-ray source. Mathematical formulae for a trans-mission ratio-to-shield thickness relation were derived from the attenuation curve obtained experimentally and are I (x) = I (ο) exp(-$\mu$X) exp(1.03$\times$10$^{-1}$ X-3.38$\times$10$^{-3}$ X$^2$+5.29$\times$10$^{-5}$ X$^3$) when X< 20 cm, I (x) =I (ο) exp(-$\mu$X) exp(4.66$\times$10$^{-2}$ X+2.12$\times$10$^{-1}$ ) when X>20 cm. Here I (x) is radiation intensity after passing through a thickness X of absorber, I(o) is the initial radiation intensity, $\mu$ is the linear attenuation coefficient of magnetite concrete and is given by (0.0532$\rho$+ 0.0083)$^{4)}$ $cm^{-1}$ / in accordance with an earlier study, and X is the thickness of absorber. In addition, a model shield which is a rectangular magnetite concrete box with walls of 8cm thickness walls and internal demensions of 40$\times$40$\times$40 cm was constructed and its shielding effect has been measured. The emergent radiation flux appears to be greater with this configuration than with a slab shield of equal thickness.

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A study on the characteristic of Pockel cell Q-switch for Nd:YAG laser (Nd:YAG Laser를 위한 포켓셀 Q-스위치특성 연구)

  • Kim, Whi-Young
    • Journal of Digital Contents Society
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    • v.10 no.2
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    • pp.199-207
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    • 2009
  • The Q-switching the shutter or the different optical science element puts in within the laser light resonator and the storehouse departs from the within the resonator it loses the mortar and the reversal distribution which when is sufficient creates from within the active medium, opens the shutter instantaneously and it is to do to be made to emit with the light where the energy which is accumulated within the resonator is strong very. Like this Q-switching of laser resonator--It decreases factor increasing suddenly to make. To method of Laser Q-switching mechanical switching methods, electro-optic switching methods and switching by saturable absorber methods, acousto-optic switching method etc. 4 kind are being used on a large scale. In these people the conversion which is electric in compliance with the effect which is electrooptics is widely being used the Q-switching pulse of short pulse width because being it will be able to create. Consequently, Pockel cell where it has the quality of electrooptics effect) the Q-it is become known that it is suitable it uses with switch. From the research which it sees FET and one-chip microprocessor where it is a switching element and pulse transfomer to plan and produce pockel cell Q-switch driving gears, pulse style Nd: It applied in YAG Laser system and it investigated and researched the operating characteristic of the Q-switch. Also, the Q-switch leads and Nd where it is output: YAG with forecast in compliance with a theoretical calculation it comes to buy laser beam side politics it compared and laser beam qualities which had become Q-switching it analyzed.

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