• 제목/요약/키워드: operating efficiency

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메탄올 내부개질형 용융탄산염 연료전지의 성능 (Performance of a Molten Carbonate Fuel Cell With Direct Internal Reforming of Methanol)

  • 하명주;윤성필;한종희;임태훈;김우식;남석우
    • 청정기술
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    • 제26권4호
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    • pp.329-335
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    • 2020
  • 재생에너지로부터 수전해를 통하여 생산된 수소와 포집된 CO2를 활용하여 메탄올을 합성하는 power-to-methanol 기술이 재생에너지를 대용량으로 저장하는 방안으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 메탄올을 수소 및 전력 생산에 활용함에 있어 더욱 효율적인 방법으로 연료전지 내부에서 메탄올 수증기개질 반응이 일어나는 내부개질형 용융탄산염 연료전지에 대해 성능 분석을 실시하였다. 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 사용되는 다공성 Ni-10 wt%Cr을 촉매로 메탄올 수증기개질 반응을 수행한 결과 연료전지 운전 조건에서 연료극은 메탄올 수증기개질 반응에 충분한 활성을 나타내었다. 메탄올 수용액을 직접 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 공급한 결과 연료전지의 성능은 외부 개질기를 통하여 생산된 개질가스를 공급하는 경우에 비해 다소 성능이 낮게 나타났으며, 메탄올 공급유량이 비교적 낮은 경우 고 전류밀도에서 불안정한 성능을 나타내었다. 연료극으로부터 생성된 가스를 재순환시킴으로써 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있었으며, 메탄올 전환율도 90% 이상 얻을 수 있었다. 물질수지를 통하여 연료극에서 일어나는 반응을 분석한 결과 전류밀도 및 가스 재순환 유량이 증가함에 따라 메탄올 수증기개질 반응속도가 증가함을 확인하였다. 이상의 결과로부터 별도의 촉매층을 설치할 필요 없이 연료극 만으로도 용융탄산염 연료전지 내에서 메탄올 수증기개질 반응이 가능하며, 메탄올 내부개질형 용융탄산염 연료전지를 통하여 전력과 합성가스를 동시에 생산할 수 있음을 확인하였다.

한국철도공사 경영성과에 미치는 서비스 요인분석 -철도통계연보 데이터를 대상으로- (Analysis of Service Factors on the Management Performance of Korea Railroad Corporation - Based on the railroad statistical yearbook data -)

  • 구경모;서정택;강낙중
    • 한국항만경제학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.127-144
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    • 2021
  • 본 연구 목적은 1990년 이후 2019년까지의 철도서비스 공급자인 철도청과 한국철도공사의 '철도통계 연보' 자료에 근거하여 서비스 요인을 도출하고, 그 서비스 요인이 철도수송 서비스 공급자의 대표적 경영성과 변수인 영업이익률에 미친 영향을 분석하고자 함에 있다. 특히, 한국철도공사 출범 이후인 2004년을 기점으로 전기(1990년~2003년)와 후기(2004년~2019년)로 연구 시기를 구분하여, 최근 10여년 간의 한국철도공사의 경영혁신이 공사로의 설립 목적에 부합하는 변화를 보였는지를 평가하는 실증적 연구라는 차원에서 학술적 의미가 있다. 본 연구 내용은 철도여객수송 서비스 품질에 관한 선행연구를 조사하고 한국철도공사의 경영성과 평과와 관련된 정부 발표자료 내용을 분석하였다. 실증분석 모델로서 분석기간 29년 동안의 철도여객수송 서비스 공급자의 운영·경영 활동 정보를 기초로 영업이익률을 종속변수로, 그리고 기반성, 경제성, 안전성, 연계성, 사업다양성의 서비스 요인변수를 설명변수로 이용하여 연구모형을 구축하였다. 연구 분석 결과에서 영업이익률은 기반성 요인이 구조적 개혁 또는 효율성 개선으로 향상된다는 점이다. 그리고 경제성 요인은 원가를 절감함으로써 영업이익률이 향상된다는 사실이다. 안전성 요인은 회귀계수의 유의한 설명력을 밝히지는 못하였지만, 그 영향력 부호는 예측과 같았다. 연결성 요인은 KTX 서비스 개시 전후, 변수가 미치는 영향력 차이가 드러났는데, 영업이익률에 미치는 영향력 방향이 전기에는 부에서 후기에는 정으로 변하였다. 이는 후기에 연결성 효과가 실제로 발휘될 수 있는 환경이었다고 해석된다. 수입다양성 요인은 종속기업투자지분과 정부보조금의 효과가 경영성과에 나타나지 않았다는 점도 확인된다.

마이크로버블을 이용한 분리막 파울링 저감방법 (Method of Reducing Separation Membrane Fouling Using Microbubbles)

  • 구경환;김영희
    • 청정기술
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    • 제29권1호
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    • pp.31-38
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    • 2023
  • 수자원 오염 그리고 기후변화로 인한 극한의 기상현상으로 물 부족 현상 심화로 공공하수처리 시설의 폐수 배출시 총유기탄 소량(TOC) 기준이 시행되고, 대체 수자원 확보를 위해 하수처리수 재이용에 연구와 관심이 증가하고 있다. 현장에서는 하폐수고도처리로 MBR(membrane bio-reactor)공법을 보편적으로 사용하며, 유기 및 무기 이온 제거 그리고 화학물질의 사용 및 배출이 없다는 친환경적인 장점이 있다. 하지만, 분리막을 사용한 MBR공정은 고농도 활성슬러지 부유물질(mixed liquor suspended solid, MLSS)로 인한 분리막의 막오염(파울링) 현상으로 잦은 막세정 비용 발생의 문제가 있다. 본 연구에서는 분리막 운영시 최대 단점이었던 분리막의 차압 상승, 통수량 저하, 파울링 현상을 개선하고자 i) 공정 개선과 ii) 마이크로버블의 세정 효율을 평가하였다. 기존 MBR공법에 원수가 유입되는 호기조와 MBR조 사이에 침전조를 설치하여 침전조를 거친 상등수가 유입된 분리막조 내부로 마이크로버블을 주입하였다. 마이크로버블은 5개월간 15일 간격으로 마이크로버블 발생장치를 작동(ON), 미작동(OFF)하여 방류수 시료(4L)를 채취 후 TOC를 측정하였다. 침전조를 거친 상등수가 분리막조로 유입하여 원수 MLSS의 95%이상이 제거되어 생물막 등의 오염으로부터 막의 파울링 현상을 1차 방지할 수 있었다. 침전조를 거친 상등수에 마이크로버블의 적용으로 분리막의 차압은 1.6 ~ 2.3배 감소 및 통수량은 최대 1.4배 증가하였다. 마이크로버블의 적용(ON)으로 TOC 제거율은 58% 이상 증가했다. 호기조와 분리막조를 분리 운영함에 따라 침지식 분리막의 파울링 현상을 저감할 수 있고, 추가로 마이크로버블을 적용하여 분리막의 차압, 통수량과 막오염(파울링)이 개선으로 효율적인 고도처리공법을 제시했다.

IPCC 가이드라인을 이용한 국내 철도수송에 따른 온실가스 배출량 산정에 관한 연구 (A Study on the Calculation of GHG Emission for Domestic Railroad Transport based on IPCC Guideline)

  • 이재영;김용기;이철규;이영호
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.408-412
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    • 2012
  • 최근 선진국을 중심으로 2020년 이후의 신 기후변화체제에 대한 합의가 도출되면서 정부의 온실가스 저감정책은 구체적인 성과를 확보하기 위한 방향으로 빠르게 전환되고 있다. 특히 부문별 온실가스 감축목표 할당에 따라 수송부문의 저감방안은 고효율 에너지 소비 차량의 개발도 필요하지만 기존의 대중교통체계에서 저탄소 교통수단인 철도의 역할을 강조하고 있다. 따라서 향후 지속적으로 철도수송에 따른 온실가스 배출량을 관리하기 위해서는 체계적인 산정방법의 정립이 요구된다. 본 연구에서는 국가 온실가스 인벤토리 작성을 위한 2006 IPCC 가이드라인을 토대로 철도수송의 온실가스 배출원에 따라 Tier별 배출량 산정방법을 정의하였다. 또한 최근 3년(2008-2010) 동안의 철도수송에 따른 디젤 및 전력소비량을 기반으로 활동도 자료를 수집하여 Tier 1 수준에서의 온실가스 배출경향을 살펴보았다. 그 결과, 2010년 온실가스 총 배출량은 약 206만톤 $CO_2e$이었으며, 이 중 전력소비량이 73%를 차지하고, 디젤연료 소비량이 27%를 기여하였다. 향후 철도수송의 온실가스 저감방안을 도출하기 위해서는 다양한 운행패턴 인자를 반영한 Tier 3 수준의 배출량 산정 관리를 토대로 보다 세부적인 배출경향에 대한 파악이 필요하며, 이를 위해서는 무엇보다 배출계수의 개발이 선행되어야 할 것이다.

AFMR 공정을 이용한 광산폐수의 중금속 제거 (Removal of Heavy Metals from Acid Mine Drainage using AFMR Process)

  • 백병천;김광복
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.313-321
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    • 2000
  • 본 연구는 AFMR(Anaerobic Floating Media Reactor) 공정을 이용하여 폐광산폐수로부터 중금속을 제거하기 위한 연구로서 본 연구에서는 두 개의 AFMR 반응조를 HRT 3일, COD/sulfate 비는 0.3~0.8, 운전온도는 $30^{\circ}C{\sim}35^{\circ}C$, 알칼리도는 1,000 mg/l(as $CaCO_3$)으로 운전하였다. 실험결과 AFMR 반응조는 COD/sulfate 비 0.5, 운전온도 $35^{\circ}C$에서 환원된 $SO{_4}^{2-}$양/제거된 COD양(mg/mg) 비는 약 1를 유지하였으며, 중금속 Cr, Pb, Fe은 99.99%, Cd 98%, Mn 90%의 제거효율을 나타내었다. 운전온도를 $35^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$로 감온시킬 때 AFMR 반응조내의 환원된 $SO{_4}^{2-}$양/제거된 COD양(mg/mg) 비는 1.37배로 증가하였다. 또한 운전온도 $30^{\circ}C$, COD/sulfate 비는 0.4일 때 최대의 황산염 환원을 보였으며 이때 유입되는 중금속인 Fe, Pb, Cr은 99.99%, Zn, Cd, Cu는 99.9%, Mn 97.3%의 중금속 제거효율을 보였다.

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교통안전성을 고려한 고속도로 오르막차로 동적운영 알고리즘 개발 (Development of an Algorithm for Dynamic Traffic Operations of Freeway Climbing Lane Toward Traffic Safety)

  • 박현진;윤석민;오철
    • 대한교통학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.68-80
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    • 2016
  • 본 연구는 다양한 교통상황에서의 오르막차로의 안전성 측면을 고려하여 운영기준 수립 및 운영 알고리즘을 개발하고자 하였다. 교통량과 중차량 비율에 따른 시나리오를 설정하고, 미시적 교통류 시뮬레이션으로 구현하여 분석을 수행하였으며, 오르막차로 개폐여부에 따른 안전성을 평가하였다. 안전성을 평가하기 위하여 교통상충건수와 상충심각도를 평가지표(SSM:Surrogate Safety Measure)로 사용하였다. 분석결과, 서비스 수준이 낮고 중차량 비율이 증가할수록 교통상충건수가 증가하였으며, 서비스수준이 높고 중차량 비율이 증가할수록 상충 심각도가 높아짐을 보였다. 이를 바탕으로 교통 안전성 측면을 고려한 오르막차로 개 폐 기준 및 탄력적 운영을 위한 알고리즘을 제시하였다. 본 연구결과를 활용할 경우, 기존의 운영효율성 측면과 안전성측면 동시에 고려할 수 있는 효율적인 오르막차로 운영이 가능할 것이며, 교통사고 감소 효과도 기대할 수 있을 것이다. 또한 갓길차로, 공사구간관리 등 LCS 운영시 안전성 측면을 고려한 전략적 운영을 지원할 수 있을 것이다.

연료비 절감을 위한 선박용 연료유 균질기 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Marine Fuel Oil Homogenizer for Fuel Costs Saving)

  • 한상구;최정식;박노성;김대헌;류경부;천강우;윤석훈;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.584-590
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고정자와 회전자에 의해 발생하는 전단력(Shearing force)을 이용한 선박용 연료유 균질기(Homogenizer) 개발에 관한 연구를 수행하였다. 균질기의 균질화 및 미립화 정도에 대한 성능을 조사하기 위하여 IFO 380 cSt Bunker-C 시료에 전처리(Pre-treatment)를 시행하였다. 전처리한 시료의 슬러지(Sludge) 저감 효과를 확인하기 위하여 유청정기(Oil purifier)를 이용하였다. 실험결과 균질기로 전처리한 시료에서 슬러지양이 약 13 % 감소하는 것을 확인하였다. 또한, 전처리 후 유청정한 시료를 실제 보일러 시스템에서 연소시켜 CO가 감소하는 연소특성 경향을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통해 개발된 선박용 연료유 균질기를 실선에 적용할 경우 연료비 및 운항비용 절감 효과가 있을 것으로 판단된다.

NF/RO 멤브레인 공정을 적용한 고체추진제에서 추출된 암모늄 퍼클로레이트 (AP) 처리 연구 (Treatment of AP Solutions Extracted from Solid Propellant by NF/RO Membrane Process)

  • 공충식;허지용;윤여민;한종훈;허남국
    • 멤브레인
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    • 제22권4호
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    • pp.235-242
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    • 2012
  • 로켓 추진기관의 해체 시 발생하는 고농도 암모늄 퍼클로레이트(AP)를 액상소각 처리 후 추가로 발생하는 저농도의 AP처리를 위해 NF/RO 멤브레인 공정을 적용하였고, 이때 AP제거 특성에 영향을 미치는 인자를 도출하기 위해 다양한 수리화학적 조건에서 전량여과방식으로 실험을 진행하였다. 고체 추진제에서 추출된 용액을 GC/MS와 FTIR분석을 통해 규산염 계열의 실록산 등을 검출하였으나, 이는 극미량이 포함되어 NF/RO 멤브레인 공정에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다. 상대적으로 낮은 압력의 운용조건에서는 높은 압력조건과 비교하여, 회수율 증가에 따라 농축된 AP의 삼투압 기작이 투과플럭스에 영향을 미치게 되어 13~17% 가량 플럭스가 감소됨을 확인하였다. 또한 AP의 제거율은 수리화학적 운영조건의 변화(압력 및 교반 속도 등)에 따라 크게 좌우됨을 알 수 있었고, 이 경우 NF와 RO 멤브레인 제거율은 각각 10~70%와 26~87% 가량 크게 달라짐을 확인하였다. 본 논문을 통해 NF/RO 멤브레인 공정을 적용한 AP 제거 기작에서 수리화학적 운영조건의 변화에 따른 농도분극, 멤브레인 선택성 및 삼투압 영향이 중요 지배 기작이었으며, 이는 'NF/RO 멤브레인의 물질이동과 선택성'의 기존 이론적 모델과 부합하였다.

초등학교에서의 교무업무시스템 운영 현황과 과제 - 서울과 경기 지역을 중심으로 - (Current Status and Tasks of Using the School Affairs System in Elementary Schools)

  • 신지연;조미헌
    • 정보교육학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.21-28
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    • 2007
  • 정보통신기술의 발달과 함께 교육의 역할도 크게 달라져 디지털 교육 행정을 위해 교육행정정보시스템(NEIS)을 도입하여 운영하여 왔다. 그러나 NEIS를 학교에서 운영하는데 있어 어려움이 있었던 것이 사실이다. 이에 정부는 NEIS의 27개 영역 중 교무 학사, 입 진학, 보건 등의 3개영역을 분리하여 새로운 교무업무시스템을 구축하여 운영한다는 확정안을 마련하여 2006년 3월부터 전면적으로 시행하고 있다. 이에 본 연구는 교무업무시스템의 효과적인 운영을 위한 시사점을 파악하고자 초등학교 현장에서의 시스템 운영 현황을 알아보고, 문제점을 분석하여 해결해야 할 과제를 제시하고자 하였다. 연구 결과, 교무업무시스템 사용 현황과 관련하여 약 67%의 교사들이 1일 평균 1-2회 접속하며, 시스템 사용 시 동료 교사의 도움이 가장 큰 것으로 밝혀졌다. 또한 디자인, 기능 개선 등에 대해 긍정적으로 응답하였고, 활용을 위한 편의성과 효율성에 대해 만족하였으나, 빈번한 시스템 변경으로 적응하기까지 어려움을 느끼는 것으로 밝혀졌다. 운영의 보안측면에서 전자인증서와 개인정보의 중요성에 대해 알고 관리하고 있으나, 시스템의 서버에 대한 신뢰는 낮았다. 시급히 개선해야 할 점으로 물리적 환경의 개선 및 학교 현장의 기능 개선 요구를 수용할 수 있는 열린 체계의 필요성이 지적되었다. 또한, 수기문서 감축, 전자결재 등을 통한 실제 업무경감을 이루기 위해 관련 법령의 정비, 교육행정기관의 명확한 지침, 단위 학교장의 의지 등이 필요한 것으로 밝혀졌다.

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병원 전산시스템 활용에 영향을 주는 컴퓨터불안과 제변수간의 관계 (A Correlation of the Computer Anxiety and the Variables Affecting the Application of a Hospital Computer System)

  • 김용순;박지원
    • 대한간호학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.617-632
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    • 1995
  • Nowadays, most big hospitals have a computer system to manage their administration. For maxi mum effectiveness in managing the computer system, an analysis of the variables affecting its implementation is necessary from the beginning. This study was done to analyze the variables influencing the operation of a hospital information system (HIS). The theoretical base for this study considered the combined effects of user expectations of computerization, and computer-anxiety. The relationship between variables in the theoretical base were analyzed and the individual characteristics influencing each variable were also analyzed. This study was done in two steps. First, 344 nurses were given an initial questionnaire developed to evaluate the reliability of the items. Based on the results, a second revised questionnaire was administered to 88 nurses who had been working in the areas where HIS was applied. The results of the first and second steps of the study are as follows 1. The initial study was done with nurses who were trained on the computer system briefly before HIS was implemented. The individual characteristics influencing computer anxiety and expectation regarding computer system usage in that initial study included, length of career, type of degree or certification, previous experiences with a computer, training on a computer, desire for computer training, and level of acceptance of a computerized work environment. But in the second study with nurses working in areas of the hospital where HIS was introduced, the work site was the only influencing characteristics. There-fore, in applying a computer system, overcoming work-environment barriers will be more import-ant than any individual characteristics. 2. The computer anxiety of the nurses in both groups, before and after the computer system ap-plication, was below the average level but the expectation of the effects of computerization was above average. The nurses using the computer program showed an above average level of satis-faction with the computer system itself, and with its effect on their efficiency. Therefore, the ability of nurses operating HIS will be positively. predictive. 3. For the variables included in the theoretical framework of the study, all of the correlational coefficients were statistically significant in the analysis of variation correlation. Therefore, the theoretical base of the study, "expectation in con junction with computer anxiety" can be considered an model which can be evaluated. Accord-ing to our analysis, the higher the level of nurses' motivation to use the computer system and the lower the anxiety about computer usage, the higher the possibility of computer system acceptance by nurses. The results of this study showed that in applying a computer system in the hospital, the main characteristic influencing acceptance was where the individual worked rather than personal characteristics such as length of career, type of degree or certification, and previous experiences with a computer. Therefore, it is suggested that the first step in uncovering and eliminating hindrance factors in ap-plication of a computer system should be an analysis of working conditions in relation to the functional content of the computer system. The suitability of the theoretical model based on the hypothesis ap-plied in this study should be further tested.

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