• 제목/요약/키워드: specific heat capacity

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Estimation of Cooldown Time in Cryocooled Superconducting Magnet System

  • Choi, Yeon-Suk;Kim, Dong-Lak;Shin, Dong-Won
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.25-28
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    • 2010
  • A cooldown time is one of the major factors in many cryocooler applications, especially for the design of conduction-cooled superconducting apparatus. The estimation of cooldown seeks the elapsed time to cool thermal object by a cryocooler during initial cooldown process. This procedure includes the dimension of cold mass, heat transfer analysis for cryogenic load and available refrigerating capacity of a cryocooler. This method is applied to the specific cooling system for a 3 Tesla superconducting magnet cooled by a two-stage GM cryocooler. The result is compared with that of experiment, showing that the results of proposed method have a good agreement with experiments during initial cooling of superconducting magnet.

열병합발전소에서의 축열조 증설에 의한 온실가스 감축 효과 분석 (Greenhouse Gas Mitigation Effect Analysis by Establishing Additional Heat Storage System for Combined Heat and Power Plant)

  • 김상목;윤중환;임경미
    • 한국기후변화학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.175-189
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    • 2011
  • 본 연구에서는 분당복합화력발전소의 축열조 증설과 이에 따른 운영 방식 최적화를 통해 예상되는 온실가스 감축 효과에 대한 방법론과 정량화를 기술하였다. 분당복합화력은 일산, 안양, 부천복합화력과 함께 복합화력과 열공급 전용 지역난방발전소의 중간 형태이다. 이는 자체 운전 모드 변경을 통해 복합화력 기능인 전력만을 공급하는 것과 지역난방 기능의 전력 및 열을 동시 공급하는 운전 형태 변환이 가능하다는 의미이다. 따라서 축열조를 증설함으로써 고효율 모드인 전력 및 열을 동시 생산하는 열병합 발전과 전력 피크 부하를 위한 복합발전으로의 운전전환을 통해 전력 및 열공급시장의 요구량에 유연성 있게 대처할 수는 공급능력을 가지게 된다. 본 연구는 분당복합화력의 최근 3년(2008~2010년) 운전실적과 각 운전모드별 운전효율은 설계치를 사용하여 계산하였으며, 그 결과 증설된 축열조에 공급되는 축열량 1 Gcal당 GHG 감축 효과는 $97.95kg_{-}CO_2/Gcal$로 연간 약 $13,500Ton_{-}CO_2$의 감축 효과를 기대할 수 있다.

금속 유기 골격체를 활용한 사용 가능한(Usable capacity) 이산화탄소 포집 연구 (Usable Capacity for CO2 capture and storage in MOFs)

  • 박서하;오현철;장해남
    • 에너지공학
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    • 제27권4호
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    • pp.80-85
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    • 2018
  • '사용 가능한 흡착량(usable capacity)'은 (굴뚝의)배가스로부터 나오는 $CO_2$를 포집하기 위해 사용되는 흡착제의 성능 평가에 가장 중요하게 여겨지는 매개 변수 중 하나이다. 특히, PSA(압력차 흡착법) 공정에서 '사용 가능한 흡착량'은 고압 (약 20 bar) 배가스에 흡착 양과 낮은 퍼지(purge) 압력 (약 2 bar) 흡착양 사이의 차이로 계산된다. 최근 PSA 공정에 활용 가능한 흡착제로 비표면적이 매우 높은 금속-유기 골격체(MOF)에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 대표적인 두 가지 성질(유연 구조화 MOF (MIL-53) 및 강한 결합 부위를 갖는 MOF (MOF-74))을 포함하고 있는 금속-유기 골격체(MOF)를 활용하여 $CO_2$ 포집 성능을 평가 하였다. 20 bar에서의 최대 흡착량은 MOF-74이 MIL-53보다 약 65%이상 높았으나, '사용 가능한 흡착량(usable capacity)'을 계산해 보면, MIL-53이 약 50% 이상 높음을 보여주었다.

우리나라 EGS 지열발전의 이론적 및 기술적 잠재량 평가 (Estimation of Theoretical and Technical Potentials of Geothermal Power Generation using Enhanced Geothermal System)

  • 송윤호;백승균;김형찬;이태종
    • 자원환경지질
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    • 제44권6호
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    • pp.513-523
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    • 2011
  • 이 연구에서는 최근에 발표되고 국제기구에 의해 공인된 protocol에 따라 인공 지열 저류층 생성 기술(EGS)을 통한 우리나라 지열발전의 잠재량을 평가하였다. 잠재량 추정에 필요한 입력 자료인 암석 밀도, 비열 및 열전도도는 1,516개 암반 시료의 측정값을 이용했으며, 열생산율은 180개 자료, 지열류량은 352개 자료, 그리고 지표면 온도는 54개 자료를 사용하였다. 내륙을 34,742개의 $1'{\times}1'$ 크기 격자로 나누어 3-10 km 깊이 범위에 걸쳐 1 km 깊이 구간별로 온도 분포를 계산하고 이로부터 열에너지 부존량을 계산하였다. 지하 3-10 km 범위의 이론적 잠재량은 6,975 GW로 계산되었고 이는 2010년 우리나라 총 발전용량인 76 GW의 약 92배에 달한다. 기술적 잠재량은 3-6.5 km 깊이, 개발행위가 가능한 지역만을 고려하고 또한 암반으로부터의 열 회수율(0.14)과 발전시설의 온도 특성까지 포함해서 산출되었다. 온도하강요소 $10^{\circ}C$를 고려할 때 총 기술적 잠재량은 19.6 GW로 나타나고 있다. 만약 온도하강요소를 경제적 잠재량에 포함시킬 수 있도록 제외한다면 기술적 잠재량은 56 GW로 늘어난다.

일체형원자로에서 냉각재펌프의 전력측정을 이용한 실시간 유량산정 방법에 관한 연구 (The Study on a Real-time Flow-rate Calculation Method by the Measurement of Coolant Pump Power in an Integral Reactor)

  • 이준;윤주현;지성균
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.161-166
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    • 2003
  • It is the common features of the integral reactors that the main components of the RCS are installed within the reactor vessel, and so there are no any flow pipes connecting the coolant pumps or steam generators. Due to no any flow pipes, it is impossible to measure the differential pressure at the RCS of the integral reactors, and it also makes impossible measure the flow-rate of the reactor coolant. As a alternative method, the method by the measurement of coolant pump power has been introduced in this study. Up to now, we did not found out a precedent which the coolant pump power is used for the real-time flow-rate calculation at normal operation of the commercial nuclear power plants. The objective of the study is to embody the real-time flow-rate calculation method by the measurement of coolant pump power in an integral reactor. As a result of the study, we could theoretically reason that the capacity-head curve and capacity-shaft power curve around the rated capacity with the high specific-speeded axial flow pumps have each diagonally steep incline but show the similar shape. Also, we could confirm the above theoretical reasoning from the measured result of the pump motor inputs, So, it has been concluded that it is possible to calculate the real-time flow-rate by the measurement of pump motor inputs. In addition, the compensation for a above new method can be made by HBM being now used in the commercial nuclear power plants.

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그라우팅과 누수 문제에 대처한 온도센서 배열 모니터링 장치 개발 (Development of monitoring device with thermal line sensors and its use for grouting and leakage problems)

  • 김중열;;김유성;남지연
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.509-516
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    • 2004
  • The measurement of abnormal change of temperature(temperature anomaly) will help determine the safety of various engineering constructions, as the measurement in body often used to diagnose one's health. Temperature anomaly can be occurred in leakage or seepage of water flow in rocks, and in ground water table etc. Grouting materials injected in fractured rocks generate heat during hardening process. The degree of temperature change is associated directly with heat flow characteristics, that is, thermal conductivity, specific heat capacity. density of the surrounding rocks and can afford to assess the grouting efficiency. However, in practice, the use of traditional temperature measuring technique composed of only one single thermal sensor has been fundamentally limited to acquire thermal data sufficient to use for that, partly due to the time-consuming measuring work, partly due to the non-consecutive quality of data. Thus, in this paper, a new concept of temperature measuring technique, what we call, thermal line sensor technique is introduced. In this, the sensors with an accuracy of $0.02^{\circ}$ are inserted at regular intervals in one line cable and addressed by a control device, which enables to fundamentally enhance the capability of data acquisition in time and space. This new technology has been demonstrated on diverse field model experiments. The results were simply meant to be illustrative of a potential to be used for various kinds of temperature measurements encountered in grouting and leakage problems.

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FRP로 보강된 철근콘크리트보의 열전도해석 및 내화성능 평가 (Heat Conduction Analysis and Fire Resistance Capacity Evaluation of Reinforced Concrete Beams Strengthened by FRP)

  • 임종욱;박종태;김정우;서수연
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.1-8
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 해석적 방법을 통하여 내화 재료의 특성을 파악하고 섬유 강화 폴리머로 보강된 철근콘크리트의 보의 적절한 내화설계 방법을 제안하는 것이다. 이를 위해, 내화재료의 가열실험을 실시하고 유한요소해석을 통해 열전도율과 비열을 구하고 또한 고온에서 FRP로 보강된 철근콘크리트 보 실험체에 대한 유한요소 해석을 통해 실험결과와 해석결과를 비교하였다. 이 과정에서 실험과 해석적 접근의 신뢰성을 확인하였다. 최종적으로 FRP로 보강된 철근콘크리트 보의 열적특성을 제안된 해석 방법으로 분석하고 고온으로 감소된 휨내력을 계산하였다. 최종적으로 제안된 방법을 이용하여 FRP로 보강된 부재에서 고온 노출시 열특성을 반영한 부재의 열전도를 파악하고 이를 이용하여 내력을 산정할 수 있는 것으로 나타났다.

열에너지 누적에 따른 아스팔트 포장의 열전달 특성 변화 (Heat Transfer Characteristics of the Asphalt pavement by Solar Energy accumulation)

  • 이관호;김성겸;오승식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.490-497
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    • 2020
  • 국내 아스팔트 포장 도로는 전체 포장의 약 90%이상을 차지하고 있으며, 건설구조물 중에서는 가장 광범위하게 시공되어지고 있다. 아스팔트 포장의 열전달 특성은 도심지 열섬효과(Heat island effect)에 원인이 되고 있으며, 높은 아스팔트 표면 온도 증가로 인해 파손에 원인이 되고 있다. 이처럼 본 연구에서는 열 변화에 민감한 포장 재료인 아스팔트 혼합물에 태양열 에너지 누적에 따른 열전달 특성 인자를 평가하였다. 평가한 아스팔트 혼합물은 3종류로 밀입도인 WC-2와 배수성 입도인 PA-13, 순환골재를 적용한 WC-2 입도에 대해서 열전달 특성인자(열전도도, 비열용량, 열확산율)와 열에너지 누적에 따른 열전도도변화를 평가하였다. 해당 연구에서 진행한 열누적에 따른 열전도도 실험과 HFM실험 비교 결과, 1.2~2.0배의 차이를 나타냈다. 이는 아스팔트혼합물이 열에너지 누적에 따라 열전도도가 변화한다는 것을 의미한다. 실험결과를 이용하여 아스팔트 혼합물의 표면온도와 입도에 따른 열전도도의 상관관계를 분석하였으며, WC-2 입도의 경우 로그형태의 상관관계를 PA-13의 입도의 경우 선형상관관계를 나타내고 있다. 향후 이러한 열전달 특성 인자는 열에너지에 의한 아스팔트 혼합물의 파손평가 및 모형 개발 연구에 활용 가능한 선행연구가 될 것이라 판단된다.

탈지대두박(脫脂大豆粕)에서 추출(抽出)한 분리대두단백(分離大豆蛋白)의 식품학적(食品學的) 성질(性質) (Functional Properties of Soy Protein Isolates Prepared from Defatted Soybean Meal)

  • 변시명;김철진
    • 한국식품과학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.123-130
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    • 1977
  • 동방유량(東邦流糧)에서 공급(供給)받은 저변성(低變成) 탈지대두박(脫脂大豆粕)을 0.02N NaOH액(液)으로 추출(抽出)하여 Soy Protein Isolate (SPI)의 수율(收率)을 증류수나 염용액(鹽溶液)으로 추출(抽出)할때 보다 높이는 과정(過程)(84 % 수율(收率))을 확립(確立)하였으며 제조(製造)된 SPI는 92.1 %의 단백질(蛋白質)을 함유(含有)하였다. SPI를 $70^{\circ}C$에서 moisture heat를 하면 80분간(分間)에 5 %의 변성(變性)이 일어났으나 $95^{\circ}C$에서는 20분(分) 처리(處理)에 의(依)하여 95 %의 변성(變性)이 일어났다. SPI의 alkali 현탄액 (dope solution)은 SPI의 농도(濃度) 15 %, NaOH 농도(濃度) 0.6 %일때 7분(分)만에 60 poises를 나타내고 계속 안정(安定)된 점도(粘度)를 유지하였다. NaOH의 농도(濃度)가 0.9 %일 때는 시간(時間)이 경과(經過)함에 따라 점도(粘度)는 증가(增加)하였다가 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였다. syringe needle (dia. 0.3 mm)로서 모의(模擬) 실험(實驗) 결과(結果) 점도(粘度)가 $28^{\circ}C$에서 60 Poises일때 가장 적합한 단백질섬유(蛋白質纖維)의 texture를 보여주었다. 가열(加熱)에 의(依)한 SPI의 gelation은 8 %이상(以上)의 SPI농도(濃度)일 때 gel이 형성(形成)되기 시작하였으며 $100^{\circ}C$까지 안정(安定)한 gel을 형성(形成)하였고 SPI의 농도(濃度)가 12 %일때 $120^{\circ}C$에서 30분(分) 가열(加熱)에 의(依)하여 20,000 Poises의 좋은 점도(粘度)를 가졌으나 $120^{\circ}C$이상에서는 gel의 continuity가 떨어져 과립상(果粒上)의 gel이 생성(生成)되었다. SPI의 유화력(乳化力)은 pH가 8.7, NaCl의 농도(濃度)가 2 %일때 가장 큰 유화력(乳化力)을 나타냈다. milk casein과 비교(比較) 실험(實驗) 결과(結果) 유화력(乳化力)은 약간 낮았으나 염(鹽)이 존재(存在)하는 경우는 근사한 유화력(乳化力)을 보였다. 그러나 SPI의 foaming capacity는 foaming stability 면(面)에서 egg albumin이나 milk casein과 비교(比較)하여 양호(良好)한 결과(結果)를 보여주었다.

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폐타이어 분말과 난연제가 혼입된 모르타르의 화재안전에 관한 연구 (Research on Fire Safety of Mortar-Containing Waste Tire Powders and Flame Retardant)

  • 박정진;손기상
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.12-17
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    • 2010
  • 본 연구는 자원의 재활용 측면에서 적용한 폐타이어 분말을 혼입한 모르타르에 난연제를 첨가하여 그 난연특성을 알아보고자 한다. 폐타이어 분말의 혼입으로 단열성능 향상은 이미 검증이 되었으나, 단열성과 결합력의 상반된 재료 특성으로 인해 화재에는 취약한 바. 이에 난연제를 첨가하여 인명안전에 만전을 기하고자 한다. 폐타이어 분말을 혼입한 모르타르의 난연제를 첨가하여 첨가 비율에 따른 그 특성을 알아보고자 한다. 화재 초기의 특성을 알 수 있는 재료의 가연성 여부를 실제 화재와 유사한 복사열에 의해 시험하고자 하였으며. 실험방법은 한국건자재 시험연구원에 의뢰하여 ISO 5657 절차에 의한 재료의 착화시간, 불꽃 발생여부, 시험체의 형태변화 등을 고찰하고자 한다. 폐타이어 분말이 혼입된 모르타르와 난연제(무기계)의 배합비율은 폐타이어 분말의 0%, 30%, 60%, 90% 비율로 수산화알루미늄을 첨가하며 조연제인 삼산화안티몬은 난연제의 10%를 첨가한다. 시험체를 수평설치하여 일정한 복사열($1{\sim}5W/cm^2$)을 시험체 상부표면에 노출시키면 열이 시험체 표면에서 내부로 전도되어 온도가 상승한다. 온도가 충분히 높다면 시험체는 열분해하면서 가연성가스를 발생시킨다. 이 때 점화원인 점화기구의 작은 불꽃은 시험체 중앙 위의 10mm 지점에 규칙적인 간격으로 접염하였을때의 재료의 지속적인 표면 착화특성(착화시간) 평가한다. 난연제 미첨가시에도 착화가 일어나지 않아 폐타이어분말이 혼입된 모르타르의 가연성은 적은 것으로 볼 수 있으며, 화재실내에 존재하는 가연물의 양을 평가하는 화재하중에 이를 반영할 수 있다. 폐타이어 분말에 무기계 난연제를 첨가함에 따라 흡열효과에 의해 불꽃은 발생하지 아니하고 폐타이어 분말입자의 분해속도도 지연되었음을 확인할 수 있다. 복사열로 인해 난연제인 수산화알루미늄이 열분해하여 모르타르내 수증기 분압이 증가하여, 폐타이어 분말의 불꽃이나 연소형태는 보이지 않았다.