• 제목/요약/키워드: steam addition

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수증기-메탄 혼합비에 따른 개질 튜브 내 온도 및 화학반응 특성 (Characteristics of Temperature in Reformer Tube and Chemical Reaction for Steam Methane Ratio)

  • 한준희;김지윤;이성혁
    • 한국가스학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.27-33
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 실제 산업현장에서 사용되는 수소 개질로 내 개질가스의 수증기-메탄 혼합비에 따른 튜브 내 온도 및 화학반응 특성을 수치 해석하는 것이다. 탄화수소의 수증기 개질반응은 800 K - 1000 K 이상의 고온에서 발생하기 때문에 대류, 전도 및 복사 열전달을 고려한 복합 열전달을 고려해야 한다. 수치해석은 상용 전산유체역학(CFD) 코드(ANSYS Fluent V.13.0)를 사용하였다. 본 연구에서 해석을 위해 Reynolds-Averaged Navier-Stokes, 운동량 및 에너지 방정식을 사용하고, 화학반응이 발생하는 튜브 내부는 니크롬 재질의 다공성 영역으로 가정하였다. 개질 튜브 내 온도 및 화학반응 특성을 비교하기 위해 메탄과 수증기의 혼합비를 1-6으로 증가시켜 비교 분석하였다. 수치해석 결과, 메탄에 대한 수증기 비율이 높을수록 튜브 내부의 온도가 증가하고, 메탄의 전화율이 증가한다. 그러나 수소 개질량은 수증기와 메탄의 비율이 5일 때 가장 많은 것을 알 수 있다.

층층갈고리둥굴레 (Polygonatum sibiricum Redoute) 뿌리줄기와 잎의 증숙 시간과 증숙 온도에 따른 생리활성 변이 연구 (Changes of Biological Activities of Rhizome and Leaves of Polygonatum sibiricum Redoute according to Steaming Time and Temperature)

  • 오영선;최재후;김철중;성은수;김명조;유창연;이재근
    • 한국약용작물학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.331-338
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    • 2020
  • Background: The aim of this study was to analyze the total phenol and total flavonoid contents and antioxidant activity of steam-treated leaves and rhizomes of Polygonatum sibiricum Redoute. In addition, we aimed to confirm their potential use as cosmetic materials by investigating their anti-aging and skin-whitening activity. Methods and Results: The leaves and rhizomes of P. sibiricum were treated with steam at different temperatures for different durations, and the antioxidant activity (DPPH and ABTS radical scavenging activity) and total phenol and total flavonoid contents of each sample were tested. The steam temperature and treatment duration siginificantly affected the antioxidant activity and, total phenol and total flavonoid content of the leaves and rhizome of P. sibiricum. Treating the P. sibiricum samples with steam at 120℃ for 12 h, yielded higher total phenol and total flavonoid contents. Comparatively, the samples treated with steam at 120℃ for 12 to 24 h showed significantly higher antioxidant activity. Further, the steamed samples of P. sibiricum demonstrated collagenase and tyrosinase inhibition activity, which indicated their anti-aging and skin-whitening properties. The samples steamed at 120℃ for 12 h, exhibited higher collagenase and tyrosinase inhibition activity. Conclusions: Leaves and rhizomes of P. sibiricum steamed at 120℃ for 12 h, showed highest antioxidant activity and, total phenol and total flavonoid contents than all other samples. Our results indicate the potential of using P. sibiricum as a cosmetic material by confirming its excellent anti-aging and whitening activity.

유틸리티 플랜트 모터/ 터빈 공정의 최적운전 (Optimal Operation of Motor/Turbine Processes in Utility Plant)

  • 오상훈;여영구
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권3호
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    • pp.234-241
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    • 2007
  • 공장의 안정적인 운전과 경제성을 위해서는 유틸리티의 수급을 정확히 파악하고 공급하는 것이 중요하다. 모터/터빈 공정은 유틸리티 플랜트에서 수증기와 전력의 균형을 조절하여 주며 이의 최적 운전은 유틸리티 플랜트의 경제성에 지대한 영향을 미친다. 모터/터빈 공정의 분석을 위해서는 먼저 수증기 발생장치와 수증기 분배장치 전반에 대한 모델의 규명이 요구됨은 물론 제반 상황에 대한 운전지식이 필요하다. 유틸리티 관련 장치의 모델과 운전지식 베이스를 기반으로 구성되는 모터/터빈 운전 최적화 시스템에서는 다양한 등급의 수증기 헤더에서 요구되는 수증기 양이 변할 때 각 유틸리티 설비의 최적 운전조건을 제시하여 주며 수증기 요구량의 변화에 따라 유틸리티 펌프의 구동원이 적절하게 선택되고 이에 따라 전체 유틸리티 플랜트의 조업 경비도 절감할 수 있다.

스팀주입에 의한 토양내 NAPL 제거 실험 (NAPL Removal from Contaminated Soil Using Steam Injection)

  • 이상일;장연수;김선기
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.459-465
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    • 1997
  • 스팀의 온도와 압력을 이용하여 불수용성 유기화합물(NAPL)로 오염된 토양의 정화가능성을 알아보기 위한 실험을 수행하였다. Octane, Toluene, Xulene과 같은 단일 NAPL인 Gasoline을 대상으로 실험을 수행하였으며, 사용된 토양은 주문진 표준사와 국내 지반에 많인 산재하는 화강토를 선택하였다. 실험결과 1 pore volume의 스팀주입으로 인한 NAPL제거율은 모래의 경우 66∼78%, 화강토의 경우는 45∼73%로 나타나 상대적으로 짧은 시간에 부작용 없이 오염물을 토양으로부터 제거할 수 있는 가능성을 보였다. 배경온도가 높을수록 스팀의 응축이 지연되고 NAPL의 유동성이 중가하여 제거율이 높아짐을 확인하였다. 또한, 스팀주입 후 온수를 유입시켜 간극사이에 증기 및 액체상태로 존재하는 NAPL을 추가로 추출할 수 있었으며, 유입수의 온도에 따라 제거율이 최고 750%까지 상승함을 알 수 있었다.

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LES 난류모델을 이용한 초음속 증기 충돌제트의 과도하중 특성에 대한 수치해석 연구 (Numerical Analysis on the Transient Load Characteristics of Supersonic Steam Impinging Jet using LES Turbulence Model)

  • 오세홍;최대경;박원만;김원태;장윤석;최청열
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.77-87
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    • 2018
  • In the case of high-energy line breaks in nuclear power plants, supersonic steam jet is formed due to the rapid depressurization. The steam jet can cause impingement load on the adjacent structures, piping systems and components. In order to secure the design integrity of the nuclear power plant, it is necessary to evaluate the load characteristics of the steam jet generated by high-energy pipe rupture. In the design process of nuclear power plant, jet impingement load evaluation was usually performed based on ANSI/ANS 58.2. However, U.S. NRC recently pointed out that ANSI/ANS 58.2 oversimplifies the jet behavior and that some assumptions are non-conservative. In addition, it is recommended that dynamic analysis techniques should be applied to consider transient load characteristics. Therefore, it is necessary to establish an evaluation methodology that can analyze the dynamic load characteristics of steam jet ejected when high energy pipe breaks. This research group has developed and validated the CFD analysis methodology to evaluate the transient behavior of supersonic impinging jet in the previous study. In this study, numerical study on the transient load characteristics of supersonic steam jet impingement was carried out and amplitude and frequency analysis of transient jet load was performed.

융합인재교육(STEAM)에 대한 유아교사의 관심단계와 활용수준 분석: 관심중심수용모형을 중심으로 (Analysis of Early Childhood Teachers' Stages of Concern and Level of Use about STEAM : Focusing on Concern-Based Adoption Model)

  • 이수기
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.347-358
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    • 2021
  • 본 연구는 유아교사의 STEAM에 대한 관심단계와 활용수준을 조사하고 교사 개인의 변인에 따라 관심단계에 차이가 있는가를 알아보고자 하였다. 연구대상은 G시의 유치원과 어린이집의 3-5세를 담당하는 교사 242명이었다. 연구도구는 관심단계설문지(stages of concern questionnaire: SoCQ)이었다. 수집된 자료는 지침서의 백분위수 환산표를 적용하여 상대적 강도로 변환하고 이를 관심단계 프로파일 그래프로 나타내었고 배경변인에 따른 관심단계 차이를 알아보기 위해 t검증과 ANOVA를 실시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 유아교사의 융합인재교육에 대한 관심단계는 비판적인 비사용자의 프로파일로 확인되었다. 둘째, 유아교사의 융합인재교육에 대한 활용수준은 대부분의 교사가 전혀 실행하지 않거나 2년 이하로 실행하며 스스로를 전혀 활용안하는 사람이거나 초보적인 활용자로 판단하였고, 대부분의 교사가 융합인재교육에 대한 공식적인 교육을 받지 못한 것으로 나타났다. 셋째. 유아교사의 학력, 경력, 현재 실행여부, 예비교사 교육 시 관련교과 수강여부, 향후 실행계획여부에서는 차이가 있는 것으로 나타났고, 유아교사의 전공, 기관유형에서는 차이가 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 STEAM에 대한 유아교사의 관심단계를 전환시키고 활용수준을 증진시키기 위한 지원방안을 제언하였다.

증기양생 콘크리트 표면상태에 대한 박리제의 영향 사례연구 (A Case Study for Influence of Form-oil on Surface Condition of Steam-cured Concrete)

  • 한상훈;윤주용;홍기남;최재완;임준우
    • 한국안전학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.52-56
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    • 2013
  • The purpose of this study is to evaluate the influence of form-oil on steam-cured concrete surface condition. Based, viscosity(high, medium, low) and flash point($26^{\circ}C$, $70^{\circ}C$) of form oil were considered as test variables. The digital image process method was applied for the extraction of air-void area from concrete surface. Test result showed that oil-based form oil reduced air-void by approximately 46% compared to water-based form oil, and the higher the viscosity was, the smaller air-void rate was. In addition, it was conformed that flash point of form oil had a considerable influence on the surface condition of steam-cured concrete.

Performance of Cu-SiO2 Aerogel Catalyst in Methanol Steam Reforming: Modeling of hydrogen production using Response Surface Methodology and Artificial Neuron Networks

  • Taher Yousefi Amiri;Mahdi Maleki-Kakelar;Abbas Aghaeinejad-Meybodi
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권2호
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    • pp.328-339
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    • 2023
  • Methanol steam reforming (MSR) is a promising method for hydrogen supplying as a critical step in hydrogen fuel cell commercialization in mobile applications. Modelling and understanding of the reactor behavior is an attractive research field to develop an efficient reformer. Three-layer feed-forward artificial neural network (ANN) and Box-Behnken design (BBD) were used to modelling of MSR process using the Cu-SiO2 aerogel catalyst. Furthermore, impacts of the basic operational variables and their mutual interactions were studied. The results showed that the most affecting parameters were the reaction temperature (56%) and its quadratic term (20.5%). In addition, it was also found that the interaction between temperature and Steam/Methanol ratio is important on the MSR performance. These models precisely predict MSR performance and have great agreement with experimental results. However, on the basis of statistical criteria the ANN technique showed the greater modelling ability as compared with statistical BBD approach.

미량 귀금속 첨가에 의한 Ni-계열 메탄 수증기 개질 촉매의 반응 활성 향상에 관한 연구 (A Study of Reactivity Improvement of Ni-based Methane Steam Reforming Catalysts by Small Addition of Noble Metals)

  • 정진혁;구기영;서유택;서동주;노현석;서용석;이득기;김동현;윤왕래
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.248-254
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    • 2006
  • The promotion effects of noble metals upon the activity and reducibility in steam methane reforming over $Ni/MgAl_2O_4$ catalysts were investigated. While $Ni/MgAl_2O_4$ catalysts require the pre-reduction by $H_2$, the noble metal-added catalysts show high catalytic activities without pre-treatment. According to $CH_4$-TPR, the addition of noble metal makes the $Ni/MgAl_2O_4$ catalyst easily reducible. The reduction degree of NiO in the noble metal-added catalysts after using at $650^{\circ}C$ without pre-reduction was $15{\sim}20%$, and was lower than that in the $H_2$-reduced $Ni/MgAl_2O_4$ catalyst(reduction degree=27%). The enhancement of the catalytic activity over noble metal-added catalysts results from easier reducibility by addition of noble metal and the synergy effect between noble metal and Ni.

융합인재교육(STEAM) 연구 동향 분석 (Analysis on the Research Trends in STEAM Education)

  • 곽혜정;류희수
    • 과학교육연구지
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    • 제40권1호
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    • pp.72-89
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    • 2016
  • 본 연구는 우리나라에서 융합인재교육(STEAM)에 대한 연구가 본격적으로 이루어진 2011년부터 2014년까지 국내 학술지에 발표된 관련 논문 271편에 대해 발행 연도, 연구 방법, 연구 대상, 연구 주제, 발행 기관별로 연구 성과를 진단하고 앞으로의 연구 방향을 결정하는 지표를 제공하고자 하였다. 융합인재교육의 논문 게재 수는 2011년부터 2014년까지 지속적으로 증가하고 있으나 2014년에는 연구의 증가 추세가 주춤하는 경향을 나타내었다. 2013년부터는 대학교를 대상으로 한 연구가 두드러지게 증가하였고, 2014년에는 유치원 대상의 연구의 증가와 부진 학생과 특수학생을 대상으로 한 연구도 이루어짐을 확인하였다. 유치원과 대학교급에서는 미술을 중심으로 한 연구의 비중이 가장 높고, 초.중.고등학교급에서는 실과와 과학을 중심으로 한 연구가 많은 비중을 차지하고 있다. 일반 학문 분야에서는 융합인재교육에 대한 연구의 영역을 확대하고 있는 반면 교육 관련 학회에서는 2014년에 논문 게재 편수가 2013년에 비하여 약 16% 감소하였다. 앞으로 융합인재교육 연구에 있어 사례연구와 같은 질적연구 방법론이 더 높은 비중으로 다루어져야 할 필요가 있으며, 프로그램 보급 및 활용 실태에 대한 분석을 통한 프로그램을 효과적으로 공유하기 위한 시스템 구축에 대한 연구와 교육정책 및 제도에 대한 연구가 더 이루어져야 한다. 그리고 예비 교사 및 현장 교사의 교사교육에 대한 연구와 장기적인 연구를 수행하여 그 효과성을 검증해야 할 필요가 있다.

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