• 제목/요약/키워드: thermal balance

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THERMO-SENSITIVITY OF N-VINYL PYRROLODONE-CO-2- HYDROXYETHYLMETHACRYLATE HYDROGELS

  • Irina Nam;Park, Jung-Ki;Lee, Seong-Nam;Sung, Shi-Joon;Min, Yong-Jin
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 SMICS 2004 International Symposium on Maritime and Communication Sciences
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    • pp.9-15
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    • 2004
  • The copolymerization of HEMA with different hydrophilic and hydrophobic co-monomers allows for the manipulation of their intrinsic properties. 2-Hydroxyethylmethacrylate (HEMA)-based hydrogels thus are of great interest due to their outstanding physico-mechanical properties and chemical stability. The idea to use HEMA in order to create thermo-sensitive polymers was based on our assumption that thermal-sensitivity comes from a suitable hydrophilic-hydrophobic balance of macromolecules. In this work we have chosen N-vinyl pyrrolidone as a hydrophilic co-monomer with the relatively hydrophobic HEMA due to its good polymerizing properties as well as its non-toxicity in a polymer state and deserved recognition as a biocompatible material. As a result, copolymerization of NVP and HEMA was successful in obtaining new types of thermo-sensitive polymers composed of hydrophilic and hydrophobic monomers.

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다수 캐비티를 갖는 3매 구성 사출금형에서의 충전 불균형 (Filling Imbalance in 3 Plate Type Injection Molds with Multi-Cavity)

  • 제덕근;정영득
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.117-121
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    • 2004
  • Injection molding is the one of the most important processes for mass production of plastic parts. Usually injection molds for mass production are constituted to multi-cavity runner system to manufacture the more parts at a time. Multi-cavity molds are designed to geometrically balanced runner system to uniformly fill to each cavity. But, when injection molding is performed using a mold with balanced runner system filling imbalances are occurred between the cavity to cavity. The previous studies by Beaumont at. all reported that filling imbalance occurred by thermal unbalance on the mold and viscosity variation of resins and so on. In this study, we conducted experiments in order to know the causes of filling imbalance for 3 plate type mold with 8 cavities. And we exhibited a new so called 4BF mold (4 plate type Balanced Filling Mold) to be possible filling balance. We conducted a experimental injection molding to verify the efficiency of the 4BF mold. In the results of the experiment, we could confirmed the balanced filling possibility of the 4BF mold.

최적제어이론에 의한 원자로 제어봉속도의 설계 (The Control Rod Speed Design for the Nuclear Reactor Power Control Using Optimal Control Theory)

  • Lee, Yoon-Joon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제26권4호
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    • pp.536-547
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    • 1994
  • 본 논문에서는 최적제어기법을 이용한 원자로 출력 제어시스템을 다루었다. 시스템 변수들을 상태변수로 표시하면 관측치 뿐만 아니라 시스템 내부의 모든 상태변수를 동시에 다룰 수 있으므로 설계의 자유도가 증가될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 원자로의 동특성식과 열수력학적 에너지 평형식을 사용하여 원자로를 모델링한 후 이를 상태변수로 나타내었다. 다음으로는 LQR 및 LQG 시스템을 설계하여 제어봉 및 출력의 거동을 동시에 만족시킬 수 있는 설계조건을 결정하였다. 또한 서보 시스템의 설계를 위해 보통의 휘드백 시스템과 차수를 증가시킨 레귤레이팅 시스템을 만들어 비교하였으며 그 결과 증가차수 레귤레이팅 시스템이 보통의 휘드백 시스템에 비해 우수한 제어 특성이 있음을 알 수 있었다.

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PEMFC 시스템 효율 향상을 위한 열 관리 설비 개발 및 연구 (Development and Research of Thermal Management Equipment for Efficiency Enhancement of PEMFC Systems)

  • 김재환;이지승;강인석;주현철
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.205-215
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    • 2024
  • This study introduced a direct contact heat exchanger to enhance the efficiency of polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs) systems. According to previous research, 28% of the operating costs of fuel cell systems are attributed to heat exchanger devices, prompting the design of a direct contact heat exchanger to address this issue. Optimal configurations were determined through computational fluid dynamics analysis and experimental device fabrication, and the enhanced heat exchange performance of the heat exchanger was experimentally confirmed. Through this, the contribution of the direct contact heat exchanger to the heat management and efficiency enhancement of PEMFC systems was established.

Experimental and numerical assessment of helium bubble lift during natural circulation for passive molten salt fast reactor

  • Won Jun Choi;Jae Hyung Park;Juhyeong Lee;Jihun Im;Yunsik Cho;Yonghee Kim;Sung Joong Kim
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권3호
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    • pp.1002-1012
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    • 2024
  • To remove insoluble fission products, which could possibly cause reactor instability and significantly reduce heat transfer efficiency from primary system of molten salt reactor, a helium bubbling method is employed into a passive molten salt fast reactor. In this regard, two-phase flow behavior of molten salt and helium bubbles was investigated experimentally because the helium bubbles highly affect the circulation performance of working fluid owing to an additional drag force. As the helium flow rate is controlled, the change of key thermal-hydraulic parameters was analyzed through a two-phase experiment. Simultaneously, to assess the applicability of numerical model for the analysis of two-phase flow behavior, the numerical calculation was performed using the OpenFOAM 9.0 code. The accuracy of the numerical analysis code was evaluated by comparing it with the experimental data. Generally, numerical results showed a good agreement with the experiment. However, at the high helium injection rates, the prediction capability for void fraction of helium bubbles was relatively low. This study suggests that the multiphaseEulerFoam solver in OpenFOAM code is effective for predicting the helium bubbling but there exists a room for further improvement by incorporating the appropriate drag flux model and the population balance equation.

1-D 시뮬레이션을 이용한 히트펌프 기술과 결합된 연료전지 스택용 냉각 시스템 개발 (Developing a Cooling System for Fuel Cell Stacks Combined with Heat Pump Technology Using 1-D Simulation)

  • 정상민;박동규;김민수;나성욱;이승준;권오성;이철희
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제21권2호
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    • pp.1-7
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    • 2024
  • This paper proposes a novel cooling system for hydrogen fuel cell cooling systems by integrating heat pump technology to enhance operational efficiency. The study analyzed the cooling efficiency of the fuel cell cooling system. With the increasing focus on eco-friendly vehicle technologies to address environmental concerns and global warming, the transportation sector, a major contributor to greenhouse gas emissions, needs technological enhancements for better efficiency. The proposed cooling system was modeled through 1-D simulations. The analysis results of parameters such as thermal balance, temperature, and pressure of each component confirmed the stable operation of the system. By examining variations in the cooling system's flow rate, compressor RPM, and the Coefficient of Performance (COP) based on different refrigerants, initial research was conducted to derive optimal operating conditions and parameter values.

신도시 개발이 도시열섬 형성에 미치는 영향 - 분당신도시와 판교지역을 중심으로 - (Influence of New Town Development on the Urban Heat Islands - ln the Case of Pan-Gyo Area and Bun-Dang New Town -)

  • 송영배
    • 한국조경학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.37-46
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    • 2002
  • The main purpose of this research is to discuss the urban heat island which will be caused by urbanization, especially by the construction of new town on a wide green zone. Over the last ten years, five new towns have been developed around the Seoul metropolitan area. However these new towns become bedroom communities and create traffic problems between Seoul and its surrounding areas because of an increase in population and a lack of roads and other infrastructures. The construction of another such new town is under consideration in the Pan-gyo area. But it is important that Pan-gyo remains a wide green zone. Many studies show that green space can play an important role in improving urban eco-meteorological, ameliorative capability and air hygiene. The objective of this study is to analyze the urban heat islands of Bund-Dang Si which was constructed in 1996 and of the Pan-Gyo area planned as new town. To investigate the local thermal environment and its negative effects caused by change of the land use type and urbanization we used LANDSAT TM images for extraction of urban surface temperature according to change of land use over 15 years. These data were analyzed together with digital land use and topographic data. As a study result, we found that the thermal island of this area from 1985 to 1999 rapidly increased with a difference of mean temperature of more than 12'E. Before construction of Bun-Dang Si the temperature of this area was the same as the forest, but during the new town construction in 1991, an urban heat island developed. The temperature of forest with a size of over 50% of the investigation area was lowest, which leads us to conclude that the forest cools the urban and its surroundings. The mean temperature of the residential and commercial area is more than +4.5$^{\circ}C$ higher then forest, so this method of land use is the main factor increasing the urban heat island. Urban heat islands and green space play an important role in urban wind systems, i.e. Thermal Induced Air Exchange and Structural Wind Circulation, because of their special properties with regard to energy balance between constructed urban and land. The skill to allocate land use types in urban areas is a very important planning device to reduce air pollution and induce the fresh cold air from green space. An urban climatic experiment featuring a numerical wind simulation study to show the air corridor will be published in a following research paper.

온실 스크린의 장파복사 방사율 및 흡수율 결정 (Determination of Thermal Radiation Emissivity and Absorptivity of Thermal Screens for Greenhouse)

  • 라피크아딜;나욱호;라쉬드아드난;김현태;이현우
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.311-321
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    • 2019
  • 온실에서 겨울철 야간에는 열손실을 줄이기 위한 목적으로, 여름철 주간에는 차광을 위한 목적으로 스크린을 사용하고 있다. 온실의 냉난방 에너지 절감효과에 큰 영향을 미치는 스크린의 장파복사 방사율과 흡수율은 온실에 설치할 적절한 스크린을 선택하는데 있어서 중요한 요소가 되며 이러한 특성값들을 정확하게 측정할 수 있는 방법이 필요하다. 외부 환경조건에서 스크린의 장파복사 특성의 측정과 관련된 연구가 일부 수행된 바 있지만 모든 종류의 스크린에 적용할 수 있는 방법은 아니고 공극이 있는 스크린 자재에만 적용이 가능한 방법이다. 본 연구에서는 순복사계 및 야간복사계를 사용하여 온실 스크린의 장파복사 흡수량과 방사량을 측정하고, 방사율, 흡수율 및 투과율을 결정하는 새로운 방법을 제시하였다. 특성값의 측정은 공극이 0인 4가지 종류의 스크린 자재에 대하여 수행하였다. 모든 자재가 장파복사 방사량이 흡수량보다 높게 나타났다. PE, LD-13, LD-15 and PH-2의 장파복사 방사율은 각각 $0.439{\pm}0.020$, $0.460{\pm}0.010$, $0.454{\pm}0.004$, and $0.499{\pm}0.006$ 범위로 나타났다.

수심이 얕은 저수지에서 용존산소 동적 모니터링을 통한 인 내부부하 평가 (Evaluation of Internal Phosphorus Loading through the Dynamic Monitoring of Dissolved Oxygen in a Shallow Reservoir)

  • 박형석;최선화;정세웅;지현서;오정국;전항배
    • 환경영향평가
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    • 제26권6호
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    • pp.553-562
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    • 2017
  • 최근 농업용 저수지는 용수공급과 함께 지역의 관광, 문화, 위락시설 등으로 활용되고 있다. 그러나 많은 농업용 저수지들은 부영양호로 분류되며 높은 유기물 오염도를 보이고 있다. 특히, 1945년 이전에 준공된 노후화된 농업용 저수지의 44.7%는 농업용수 수질 환경기준을 초과하고 있다. 노후화된 저수지의 경우 외부기원 오염부하 이외에 누적된 퇴적물로부터 발생하는 내부부하는 영양염류 공급에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 수심이 얕은 M 저수지(평균 수심 약 1.7 m)를 대상으로 2015년과 2016년에 수심별 수온과 저층 용존산소(DO) 농도를 연속 측정하여 저층 수환경의 동적변화를 모니터링함으로써 영양염류의 내부 부하 가능성을 조사하는데 있다. 또한, 물질수지해석을 통해 내부 인부하가 저수지 전체 인부하량에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 연구결과 수심이 얕은 M 저수지에서 약한 수온성층과 강한 DO 성층 현상이 나타났다. 그리고, 저수지 저층에서 DO의 동적변화를 관찰한 결과, 여름철 무강우 기간동안 지속적인 저산소 (DO 2 mg/L 미만) 상태가 2015년과 2016년에 각각 87일과 98일간 발생하였다. DO 농도는 대기온도 강하와 강우발생 기간 동안 간헐적으로 증가하였다. 물질수지분석결과, 수온상승과 함께 조류성장이 촉진되는 8월에는 $PO_4-P$ 내부 부하량이 무강우시 전체 부하량 대비 2015년과 2016년에 각각 37.9%와 39.7%로써 큰 비중을 차지하였다. 따라서 지속적인 저층 저산소 상태가 유지되는 경우에는, 퇴적층의 영양염류 용출을 억제하기 위한 DO 공급 대책이 유효 할 것으로 판단된다.

열분해 반응조건에 따른 염화탄화수소 생성물 분포 특성 (Thermal Product Distribution of Chlorinated Hydrocarbons with Pyrolytic Reaction Conditions)

  • 김용제;원양수
    • 청정기술
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    • 제16권3호
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    • pp.198-205
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    • 2010
  • 염화탄화수소 열분해와 생성물분포 특성을 고찰하기 위해 등온 관형 반응기를 이용해 두 가지 실험을 수행하였다. 첫 번째는 반응분위기에 따른 열분해 특성을 파악하기 위해 $H_2$ 또는 Ar 반응분위기에서 dichloromethane ($CH_2Cl_2$) 분해율과 생성물분포 특성을 고찰하였다. Ar 반응분위기($CH_2Cl_2$/Ar 반응계)에서 보다 $H_2$ 반응분위기($CH_2Cl_2/H_2$ 반응계)에서 $CH_2Cl_2$ 분해율이 더 높았다. 이는 반응성 기체인 $H_2$ 분위기에서 $CH_2Cl_2$ 분해를 촉진시키며 수소 첨가 탈염소반응을 통해 탈염소화된 탄화수소화합물을 생성시키며, 다환방향족탄화수소 (polycyclic aromatic hydrocarbon: PAH)와 soot 생성을 억제하기 때문이다. $CH_2Cl_2/H_2$ 반응계에서 주요생성물로 탈염소화합물인 $CH_3Cl,\;CH_4,\;C_2H_6,\;C_2H_4,\;HCl$ 등이 생성되었으며, 미량 생성물로 chloroethylene이 검출되었다. $CH_2Cl_2$/Ar 반응계에서는 탄소물질수지가 낮았으며 특히 반응온도 $750^{\circ}C$ 이상에서 탄소물질 수지가 더 낮게 나타났다. 주요 생성물로는 chloroethylene과 HCl이 검출되었으며, 미량 생성물로는 $CH_3Cl$$C_2H_2$이 검출되었다. 고온 Ar 반응분위기에서 $CH_4$ 주입에 따른 chloroform($CHCl_3$) 분해와 생성물분포 특성을 비교 고찰하였다. $CHCl_3$ 분해율을 비교해 보면 $CH_4$을 주입할 경우($CHCl_3/CH_4/Ar$ 반응계)가 $CH_4$을 주입하지 않았을 경우($CHCl_3$/Ar 반응계)보다 분해율이 낮았다. 이는 $CHCl_3$가 분해되면서 생성되는 활성도가 큰 이중라디칼(diradical)인 :$CCl_2$가 첨가물로 주입된 $CH_4$와 반응하여 소모됨으로써 $CHCl_3$ 분해율이 상대적으로 감소되기 때문이다. Ar 반응분위기에서 $CH_4$ 첨가 여부에 따라 $CHCl_3$이 분해되면서 생성되는 생성물 분포는 큰 차이를 나타내고 있었다. 앞에서 고찰된 각 반응계에서 분해율 비교와 생성물 분포특성을 고려하고 열화학이론 및 반응속도론을 기초로 주요 반응경로를 제시하였다.