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- 저자 : 이승원(S. W. Lee) (검색결과 69 건)
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이승원(S.W.Lee),정현지(H.J.Jung),김영석(Y.S.Kim),문덕수(D.S.Moon),김현주(H.J.Kim) 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5
해양심층수를 역삼투막 및 나노막 등을 통해 농축하고, 제조된 농축수는 전기분해 장치를 이용하여 음이온을 일정부분 제거한다. 강알칼리의 농축수에 포함되어 있는 양이온과 이산화탄소를 반응시켜 침전물을 만들고 이를 용해와 건조과정을 통하여 탄산염을 제조하였다. 수중에서의 탄산이온들은 반응식(1)과 같이 다양한 형태로 평형을 이루면 존재하게 된다. CO2+H2O?H2CO3?H<SUP>+</SUP>+HCO3<SUP>-</SUP>?H<SUP>+</SUP>+CO3<SUP>2-</SUP> (1) 농축수는 전기분해장치를 이용하여 pH10, 11, 12, 13의 강알칼리 농축수를 만든 후 온도별(5, 10, 15, 20, 25℃)로 구분하여 농축수중의 이온과 충분히 결합할 정도의 이산화탄소를 주입하였다. 서로 다른 pH하에서 각각의 온도별로 보관된 강알칼리의 농축수에 이산화탄소를 주입할 경우 탄산과 결합하여 만들어지는 탄산염의 생성량을 비교하였고, 제조된 탄산염을 용해하여 각각의 탄산염에 포함되어 있는 양이온과 음이온원소 및 미량원소들의 함량을 비교 분석하였다. 최종 분리된 탄산염의 경우 pH10에서는 3.03g으로 25℃에서, pH11에서는 3.75g으로 20℃에서, pH12에서는 6.01g으로 5℃에서,pH13에서는 7.87g으로 20℃에서 가장 많았고, 온도는 다른지만 가장적은 pH10에 비해 pH13에서는 약 2.6배의 탄산염을 얻을 수 있었다. 각 온도에 따른 탄산염의 생성량은 많은 차이를 보이지 않았지만 pH가 높을수록 많게는 약 5.7배의 차이를 보여주었다. 양이온가 음이온의 함량 분석결과를 보면 Sodium(Na), Sulfate(SO4) 및 Chloride(Cl)의 경우 pH11에서, Magnesium(Mg)의 경우 pH13에서, Calcium(Ca)의 경우 pH10에서 가장 많은 함량을 나타냈다. 양이온인 Magnesium과 Calcium의 경우 pH에 따른 함량이 정반대로 나타났다. 이것은 pH가 높을수록 이산화탄소와의 결합능이 좋다고 판단된다. 미량원소인 망간, 철, 아연, 셀레늄 및 아연의 경우 pH10, 붕소는 pH11, 알루미늄은 pH13에서 가장 많은 함량을 보여주었다. 농축수를 전기분해하여 이산화탄소와 결합시켜 탄산염을 제조할 경우 염기성이 강한 pH하에서 보다 많은 함량을 얻을 수 있으며,전기분해를 통하여 pH를 조절할 경우 특정된 탄산염을 제조하는 것이 가능하다고 생각된다. This study aims to evaluate the feasibility of the development to crystallize carbonate by the synthesis of carbon dioxide with treated Deep Sea Water. Deep Sea Water was concentrated through the nanofiltration or reverse osmosis, and treated by electrolysis to remove a portion of the anion and adjust the pH(10, 11, 12 and 13) through electrolysis. Under different pH for each temperature(5, 10, 15, 20 and 25℃ during 24hours) after injecting carbon dioxide(2,500 cc/min), combined with case made of carbonate production were compared. Carbonate weight was highest(7.87g at 20 ℃) in pH 13 and each temperature according to the production of carbonate did not show much difference. Combined ability with carbon dioxide is good the higher the pH. We can get more content, and adjust the pH through electrolysis, if the specific carbonate is thought to be possible to manufacture.
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이승원(S.W. Lee),이호생(H.S. Lee),김현주(H.J. Kim),문덕수(D.S. Moon) 대한조선학회 2012 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2012 No.5
해양심층수, 해수난방시스템에서의 증발 열원으로 이용된 배출수, 해양표층수 등 해수를 열원으로 이용하여 냉동법 담수화 성능 실험을 수행하였다. 냉동법 담수화 실험 장치는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성되었고, 압축기는 3/4 마력이 적용되었으며. 냉동법 답수화 장치에서 해수 내 수분을 얼게 하기 위한 증발기는 20리터 용량 해수조 형태로 제작되었다. 실험 장치 내 구동 냉매는 R-134a를 적용하였다. 여러 가지 해수를 증발열원으로 하여 냉동법 담수화시스템의 성능 특성을 실험하기 위해 해수조내 냉매 증발온도를 -15 ~ -5℃, 해수조 해수 온도를 5 ~ 26℃, 응축기 열원 온도를 15 ~ 25℃로 변화시켜 실험을 수행하였다. 동일 증발온도에서 4가지 열원의 온도 변화는 거의 비슷하게 나타났고, 50분 동안의 장치 구동 후 4가지 해수열원의 해수조 내 온도변화는 거의 일정하였다. 또한, 동일 증발온도에서 해수 열원의 온도가 높아지면 실험 시간이 길어지므로 얼음 생성량 및 생성율이 증가하였으며, 증발 온도가 -5℃일 때, 여름 표층수의 경우 겨울 표층수 및 심층수에 비해 얼음 생성량이 각각 약 17.5%, 20.5% 증가하였고, 해수난방시스템 배출수의 경우 심층수에 비해 얼음 생성량은 평균 약 4.3% 감소되었다. 본 실험 결과는 향후 해수 난방시스템의 배출수를 비롯한 해수를 이용한 냉동법 담수화시스템의 설계를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다. The paper presents an experimental study of freezing desalination system using deep seawater. The experimental apparatus is composed of a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator. The capacity of the compressor is 3/4 horse power and seawater storage tank is 20 liters. R-134a is applied as a refrigerant. The performance characteristics of freezing desalination system such as ice productivity and seawater temperature variation, etc. were experimented on the -15 ~ -5℃ of evaporating temperature and 5 ~ 26℃of seawater temperature. The temperature variation of seawater in the storage tank showed the similar values to each other. When the heat source is seawater heat pump discharge, the ice productivity decreased by about 4.3%.
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해저 파이프라인의 자유경간 해석 : DnV RP 중심으로
정동호(D.H. JUNG),김현주(H.J. Kim),이호생(H.S. Lee),문덕수(D.S. MOON),이승원(S.W. Lee) 대한조선학회 2011 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2011 No.6
노르웨이 선급에서 제안하는 설계법에 따라 해저파이프라인의 자유경간 해석이 수행되어진다. 흐름방향과 흐름직각방향에서 발생하는 와류유기진동 주파수 성분과 발생하는 자유경간의 고유진동수와의 관계를 정의하여 스크린 해석을 수행한다. 산정된 허용 자유경간의 길이는 극한강도해석을 통하여 안전성을 평가한다. 노르웨이 선급에서 제안하는 자유경간 해석식을 강릉녹색도시에 적용될 해저파이프라인 허용자유경간 설계 과정에 적용하였다. 산정된 결과는 이론식에 의한 자유경간 길이의 약 50%에 불과하게 나타나서 매우 보수적인 결과를 얻는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 위의 과정을 사용사자 쉽게 적용할 수 있도록 간단한 프로그램을 개발한다. 개발된 프로그램을 통하여 사용자는 간단한 입력자료만을 사용하여 해저 파이프라인의 자유경간 설계를 수행할 수 있다.
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저온 해수에너지를 이용한 난방 및 담수화사이클 기초해석
이호생(H.S.Lee),이승원(S.W.Lee),정동호(D.H.Jung),문덕수(D.S.Moon),김현주(H.J.Kim) 대한조선학회 2011 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2011 No.6
저온 해수에너지를 이용한 난방사이클 및 이와 연계할 수 있는 적정 담수화사이클을 제안 및 해석을 수행하였다. 난방사이클은 기본 증기압축식 사이클을 이용하여 1단 및 2단압축사이클에 대해 해석을 수행하였고, 담수화사이클은 난방사이클과 연계할 수 있도록 설계 및 해석을 수행하였다. 난방사이클의 증발기 열원으로 5℃이하의 저온 해수열을 이용하고, 난방수 온도는 60℃ 이상 공급될 수 있도록 해석하였으며, 사이클 작동유체는 R-134a, R-134yf, R-600a를 적용하였다. 사이클 해석 결과, 2단압축사이클을 적용할 경우 1단압축사이클에 비해 모든 냉매에서 압축기 소요동력은 약 15.6% 감소하였고, 성능계수는 약 17.6% 향상되었다. 냉동법 담수화 사이클의 경우 R-134a에 대해서 난방수 60℃ 조건일 때, 1단압축 사이클에 비해 2단압축사이클을 적용할 경우 담수 1kg 생산당 에너지가 약 19.8% 감소하는 것으로 나타났다. The paper presents the analysis of heating cycle and proper desalination cycle using low temperature seawater. The basic model of heating cycle is heat pump cycle and indirect freezing desalination method is used for seawater desalination. The heat source of evaporator is low temperature of seawater with below 5℃ and R-134a, R-1234yf, R-600a are applied as a working fluid. The compressor work decreased about 15.6% with 2 stage compression cycle comparing with 1 stage compression cycle and the COP in case of 2 stage cycle showed 17.6% higher than that of 1 stage cycle. For indirect desalination cycle, the energy per unit fresh water productivity in case of 2 stage cycle showed 19.8% lower than that of 1 stage cycle.
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