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송형운 ( Hyoungwoon Song ),박세용 ( Seyong Park ),김대기 ( Daegi Kim ),이종원 ( Jong-won Lee ) 한국환경기술학회 2017 한국환경기술학회지 Vol.18 No.4
본 연구에서는 단동 온실 천창의 유무와 형태에 따른 외기 풍속 변화에 의한 상용 수치해석 프로그램을 이용하여 자연환기 특성을 분석하였다. 그 결과 온실 전면부의 온실 측창 하부와 온실 측벽에서 지붕과 연결되는 부분에 압력이 높게 생성되고 온실 지붕 흐름방향 후단부는 부압에 의해 재순환영역이 크게 형성되었다. 또한 온실내 천창이 있는 경우 2 m/s 의 풍속에서 온실내 유동은 풍속에 비해 50%이상 향상된 약 3 m/s의 풍속분포를 보였고, 유입된 공기의 일부가 측창 상부의 지붕내벽을 타고 상승하여 천창으로 배출되고 있다. 또한 온실 천창에 의해 온실 지붕부의 재순환 영역이 축소되고, 환기효율은 증가하였다. 또한 온실 초기 온도가 30℃ 이고, 외기 온도가 10℃, 풍속 2 m/s 조건에서 환기 시 온실내 온도 분포 변화를 통해 환기효율을 비교한 결과, 원통형 천창 형태에서 가장 높은 환기 효율을 보였으며, 천창이 있는 경우가 천창이 없는 경우보다 환기 속도가 약 6배 높음을 확인하였다. In this study, due to changes in outside wind speed depending on the presence and structure of the single-span greenhouse roof windows were analyzed natural ventilation characteristics in greenhouse by using commercial CFD program. A recirculation zone of the end of the roof effected on the negative pressure by installed roof window types. Also, if there is a roof windows in the greenhouse, it is found that the flow rate of the greenhouse is over 50% of the wind velocity. It was confirmed that the inflow air inside greenhouse was discharged through the roof window types. Furthermore, the recirculation zone of the greenhouse is reduced through the roof window and the ventilation efficiency was increased. As a result, the ventilation performance of roof window types compared on the initial temperature in the greenhouse of 30℃ and the outside ambient temperature of 10℃ with the wind speed of 2 m/s. It provides that the optimum roof window type of greenhouse for the best ventilation efficiency was the cylindrical roof. The simulation results showed that the ventilation speed with roof window types was 6 times faster than that without roof window type.
8kW급 SOFC 스택 오프가스 이용 열분배시스템 최적 설계
송형운(Hyoungwoon Song),정희숙(Heesuk Jung),윤종혁(Jonghyuk Yoon),정석우(Seokwoo Chung) 한국열환경공학회 2019 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2019 No.춘계
고체산화물연료전지(SOFC)는 높은 전기 생산 효율과 비귀금속계의 전극 사용 및 다양한 연료의 적용이 가능한 이점이 있다. 그러나 SOFC 시스템은 약 700℃ 내외의 운전 특성으로 오프가스의 폐열을 활용하기 위한 열분배시스템의 최적화가 필요하다. 본 연구에는 8 kW급 SOFC 시스템의 성능을 안정적으로 유지하기 위하여 스택에서 배출되는 고온에 오프가스의 폐열을 활용하는 열분배시스템을 최적 설계하고자 하였다. 특히, SOFC 스택에서 배출된 AOG(anode off gas)를 완전 산화시켜 발생하는 산화열과 AOG와 COG(cathode off gas)가 보유한 현열을 이용하고자 열교환기를 통해 열에너지를 회수하여 시스템내 재 이용함으로 에너지 효율 최적화를 도모하였다. 또한 2kW급 단위스택의 열분배시스템을 통해 얻어진 운전데이타를 기반으로 8kW급 시스템으로 용량을 스케일업하기 위하여 설계 영향인자를 도출하였다. 그리고 다중 스택 배열 및 매니폴드를 설계 제안하고 열유동 해석을 통해 스택 및 단열박스내에 열분배 특성을 파악하였다. 또한 열분배시스템의 공정 해석을 통해 물질 및 에너지 수지를 산출하고, 이를 기반으로 구성 요소의 설계 및 열적성능을 평가하였다.
바이오가스 유래 수소 제조 기술 동향 및 효과적인 적용
송형운 ( Hyoungwoon Song ),정희숙 ( Hee Suk Jung ),엄성현 ( Sunghyun Uhm ) 한국공업화학회 2020 공업화학 Vol.31 No.1
바이오가스를 이용한 수소 제조는 주요한 에너지 및 환경 관련 이슈들을 동시에 해결할 수 있다는 장점으로 꾸준히 주목받아 왔다. 바이오가스 정제를 통해 얻은 바이오메탄 수증기개질은 천연가스 개질을 대체할 수 있는 좋은 현실적인 대안이다. 하지만, 경제성과 환경 유해성을 모두 고려한다면 바이오가스를 직접 개질반응에 활용하는 바이오가스수증기 개질 및 건식 개질을 활용한 수소 제조가 보다 효과적이라 평가된다. 본 논문에서는 바이오가스 기반 추출수소 제조 관련 최근의 기술 이슈 및 개발 동향을 소개하며 향후 상업화를 위한 효과적인 적용 방향에 대해서 고찰하고 자 한다. Hydrogen production from biogas has received consistent attention due to the great potential to solve simultaneously the issues of energy demands and environmental problems. Practically, biomethane produced by purification/upgrading of biogas can be a good alternative to the natural gas which is a main reactant for a steam methane reforming process. Judging from the economic and environmental impacts, however, the steam biogas and dry reforming are considered to be more effective routes for hydrogen production because both processes do not require the carbon dioxide elimination step. Herein, we highlight recent studies of hydrogen production via reforming processes using biogas and effective applications for earlier commercialization.
열분해반응기 이젝터 적용에 따른 열유동 및 입자 거동 특성
송형운 ( Hyoungwoon Song ),윤종혁 ( Jonghyuk Yoon ),정희숙 ( Hee Suk Jung ) 한국환경기술학회 2020 한국환경기술학회지 Vol.21 No.4
In this study, a numerical study is performed on the thermal flow characteristics of a pyrolysis reactor to which an ejector was applied that enables heat recovery through internal gas recirculation. Depending on the ejector figure, the recirculation rate of the high temperature internal gas in the reactor is increased upto a maximum of 6.49 %, and the heat recovery rate is improved upto 14.7 %. In addition, a high-temperature internal gas circulation rate of 3.39 % is observed in a small-scale model based on the similitude theory. Among the silicon dioxide particles introduced into the small-scale reactor, the maximum particle diameter released through the outlet was numerically measured to be 78 ㎛, and about 40 % of the silicon dioxide particles were collected from the internal recirculation path at the bottom of reactor.