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태양 굴뚝 발전의 흡수판 위에 위치한 사분원의 장애물에 의한 열유체적 특성 변화의 수치적 연구 및 열역학적 분석
강호균,박민규,이주운,조혁동,신정헌 대한기계학회 2023 大韓機械學會論文集B Vol.47 No.2
Solar chimney power generation using solar heat, which is an important energy source as a renewable energy, has been attempted in various studies because it is possible to generate electricity with simple equipment. In this study, using ANSYS Fluent, a commercial numerical analysis program, the changes in the thermal and fluid properties of air flow according to the presence and number of quadrant-shaped obstacles on the solar chimney absorber were quantified and visualized. Exergy, a thermodynamic useful energy, was calculated using quantitative data such as speed and temperature, and quantified using the concept of exergy efficiency presented in the existing literature. As a result, it was confirmed that the obstacle promotes the turbulence of the air flow and heat transfer, thereby increasing the exergy efficiency. 재생에너지로서 중요한 에너지원인 태양열을 이용한 태양 굴뚝 발전은 간단한 장비로 전기를 생산할 수 있기 때문에 다양한 연구에서 시도되고 있다. 본 연구에서는 상용 수치해석 프로그램인 ANSYS Fluent를 이용하여 굴뚝 흡수체의 사분면형 장애물의 유무와 개수에 따른 기류의 열 및 유체 특성 변화를 정량화하여 가시화하였다. 열역학적 유용에너지인 exergy는 속도, 온도 등의 정량적 데이터를 이용하여 계산하였고, 기존 문헌에서 제시한 exergy 효율 개념을 이용하여 정량화하였다. 그 결과, 장애물은 공기 유동의 난류 및 열전달을 촉진하여 엑서지 효율을 증가시키는 것을 확인하였다.
본류수로의 제방사면경사에 따른 광정횡월류위어의 유량계수 산정
강호선,조홍제 한국수자원학회 2016 한국수자원학회논문집 Vol.49 No.11
국본 연구에서는 본류수로의 제방사면경사(ESch)에 따른 광정횡월류위어에서의 흐름변화를 수리모형실험을 통해 분석하고, 그에 따른 유량계 수산정식을 제시하였다. 제방사면경사는 실제 하천에서의 적용성을 고려하여 1:0.5, 1:1, 1:2를 선정하였다. 제방사면경사가 포함된 광정횡월류 위어의 유량계수산정식은 기존의 유량계수산정식 보다 합리적이고 적용성이 높은 것으로 확인되었다. 다중회귀분석결과 변수 중 본류수로의 제방 사면경사(ESch)>횡월류위어높이-상류수심비(h/yu)>횡월류위어길이-상류수심비(L/yu)>상류 푸르드수(Fru)의 순서로 중요도가 높은 것으로 나타 났다. 특히 기존의 연구와 개수로 흐름에서 가장 중요한 인자인 Froude수가 포함되지 않은 유량계수산정식을 제안하였으며, 그 적용성도 높은 것 으로 나타났다. The flow characteristics of the broad-crested side weir considering the levee’s side slope of main channel (ESch) was investigated through hydraulic experiment in order to estimate the discharge coefficient equation. For applicability to actual river, levee’s side slope of main channel 1:0.5, 1:1 and 1:2 were selected. Experimental results show that the new estimated equation for the discharge coefficient including ESch is reasonable and effective in actual applications by comparing estimated and measured discharge over side weirs. Through a multiple linear regression analysis the importance of variabes were ordered as ESch > h/yu > L/yu > Fru. Especially the discharge coefficient equation without Fru was suggested, and the high applicability was reviewed by comparing the measured and calculated overflow of broad-chested side weir.
강호선,조홍제 한국수자원학회 2014 한국수자원학회논문집 Vol.47 No.7
수질개선과 하천개수를 통한 자연형하천 조성으로 주민들의 친수공간으로 이용되고 있는 울산시의 5개 도시하천에 대해 식생을 조사하였다. 하천의 기하학적 특성이나 수질 및 제내지 및 제외지 등 주변여건과 식생의 활성화 등과의 상관관계를 조사하였다. 각 하천의 자연형하천 조성시기가 다르고 일천한 관계로 뚜렷한 정량적 상관관계를 얻을 수는 없었으나, 식생의 활성화 정도가 현하천의 수질과 제내지 및 제외지 등 주변 여건에 의한 차이점은 어느 정도 확인할 수 있었다. 자연상태에 가까운 척과천은 식생종류가 다양하였고, 수질과 주변 여건이 좋은 무거천과 명정천은 인위적 유지용수 공급과 개수공사에 의한 인공물이 많지만 식생의 활성화 정도가 좋았다. 반면에 수질이 나쁘거나 하폭과 둔치가 좁은 데도 무리하게 산책로 등을 조성하였던 여천천과 약사천은 식생의 종류가 다양하지 못하였고 활성화도 낮은 것으로 나타났다. We researched the vegetation restoration of 5 urban streams Mugeo-choen, Yaksa-choen, Yeocheon-choen, Myeongjeong-choen and Cheokgwa-choen in Ulsan established as nature-friendly streams by improving water quality and river environment. Ecological restoration effects have resulted from the establishment of streams, which involved supplying sufficient maintenance water for each streams, eliminating the covered sections, preventing the inflow of wastewater, doing vegetation composition, since 5 to 10 years ago. The vegetation inhabitations were compared according to the conditions of physical characteristics and water quality, inland and foreland. In the Cheokgwa-cheon, which is almost a natural river, the ecological integrity of the vegetation population has been maintained quite well. The Mugeo-cheon and the Meongjeong-cheon have cleanly shown the vegetation restoration effects resulting from supplying sustainable maintenance water and wastewater treatments. In the Yaksa-cheon and the Yeocheon-cheon, on the other hand, the vegetation restoration effects and inhabitations were low due to the inflow of wastewater and sledges in some part of stream though the improvement of water quality.
강호,신경숙,정지현,Frank Schuchardt 유기성자원학회 2010 유기물자원화 Vol.18 No.2
하수슬러지에 전자빔(3kGy)을 조사하여 퇴비화를 촉진하기위한 타당성연구가 수행되었다. 전자빔을 조사한 하수슬러지 탈수케익에 수분조절 및 탄소공급원으로 건조한 나뭇잎을 첨가하고 목편을 혼합한 퇴비단과 전자빔을 조사하지 않은 퇴비단(Control) 과의 시간에 따른 온도변화, 유기물 및 영양염류변화 그리고 미생물 활동도 차이 등을비교평가하였다. 그 결과 전자빔조사한 하수슬러지퇴비단은 1일이내에 60℃이상 온도가 상승하였고 Control 퇴비단에 비해 고온기간이 5일 이상 더 지속되었다. 또한 초기 5일 이내에 주발효기간 20일 동안 분해된 전체 유기물양의 70%가 분해되는 등 신속한 퇴비화가 진행되었으며, 퇴비화기간 내내 Control 퇴비단에 비해 DHAe-INT로 측정한 미생물 활동도가 높게 유지되어 전자빔 전처리에 의해 하수슬러지 탈수케익의 퇴비부숙이 신속하고, 효율적으로 이루어짐을 알 수 있었다. A feasibility test for accelerating composting of sewage sludge irradiated with electron beam(3kGy) was investigated. Dried wood chip and leaves were used as a bulking agent and carbon source, respectively. The test variables included changes in temperature, organics and nutrients, and bioactivities from experimental and control composters. Results indicates that the temperature rose up to 60℃ within 1 day and maintained high temperature above 50℃ for more than 5 days in the irradiated sludge cake composter. It resulted in the fast degradation of organics during the initial 5 days, showing that approximately 70% of total amount of carbon degraded within 20 days was destroyed. It is likely that the composting of electron beam irradiated sludge cake is able to reduce it’s maturing period significantly.