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통신장치가 부착된 소방현장지휘관용 및 화재조사관용 호흡보호구의 통신성능 평가연구
이준혁(Joonhyuk Lee),김정환(Junghwan Kim),오세호(Seho Oh),민세홍(Sehong Min) 한국화재소방학회 2022 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.춘계
화재현장에서 가장 중요한 목표는 빠르고 안전한 화재의 초기 진압으로 인명피해 없이 화재진압이 이루어지기 위해서는 현장 소방 지휘팀과 화재 진압을 하는 소방관과의 중단 없는 통신이 매우 중요한 부분이다. 또한, 화재의 원인이 무엇인지 밝혀내기 위한 화재원인조사에 있어서도 소방지휘팀과 화재조사관과의 통신이 사후 처리에 매우 중요한 업무 프로세스이다. 이를 위하여 소방현장지휘관 및 화재조사관의 안전을 확보하고 현장 대응력을 극대화하면서 안전사고 발생률을 감소시키기 위한 소방현장지휘관 및 화재조사관용 전용통신가능 호흡보호구를 개발하였다. 소방현장지휘관용 및 화재조사관의 역할에 알맞도록 소방현장지휘관용은 전면형 호흡보호구를, 화재조사관용은 반면형 호흡보호구를 개발하였다. 전면형과 반면형 모두 마스크 양쪽으로 유독가스를 막아주는 정화통이 장착되고, 전면에는 통신모듈이 장착되며, 골전도 이어폰으로 연결되는 구조로 하였다. 이에 통신장치가 부착된 호흡구는 부착된 통신장치의 성능이 제 기능을 하는지 여부가 중요하다. 본 연구는 소방현장지휘관용과 화재조사관용으로 개발된 호흡구의 통신성능을 평가하였다. 통신장치의 성능평가요소는 다자간 블루투스통신, 통신성공률, 연속통화성능, 난연성, 방진방수성능, 작동거리, 질량 등으로 성능평가 결과 우수한 결과를 나타내어 당초의 설계목표를 만족할 수 있을 것으로 판단되었다.
관경 변화에 따른 R-1234yf의 증발 압력강하에 관한 실험적 연구
윤정인(JungIn Yoon),설성훈(SungHoon Seol),이준혁(JoonHyuk Lee),박은민(EunMin Park),하수정(SooJeong Ha) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.11
HFC계 냉매인 R-134a는 GWP가 높아 환경 문제를 일으키고 있으므로 이를 대체하여 열역학적 특성이 유사하고 GWP가 낮은 HFO계 냉매 R-1234yf를 연구하고자 한다. 그러나 R-1234yf에 대한 실험적 연구는 매우 부족한 실정이다. 따라서, 우리는 R-1234yf의 증발 압력강하 메커니즘을 명확하게 규명하기 위해 연구가 필요하다고 생각했다. 실험조건은 질량유속 200~500 kg/㎡s, 열유속 5~10 kW/㎡, 포화온도 5~15°C 및 관경 3.7~6.8 mm이다. 압력강하는 포화온도가 증가함에 따라 감소한다. 밀도 및 점도계수비가 각각 27, 15%씩 감소하기 때문이다. 또한, 압력강하는 열유속이 증가함에 따라 증가하는 경향이 있다. 이는 모든 관경에 대해 질량 유량이 클수록 압력강하가 커지며, 낮은 건도보다 높은 건도에서 압력강하가 증가한다는 것을 보여준다. 관경은 감소할수록 압력강하가 증가하였다. 내경 3.7~6.8 mm관 내 R-1234yf의 증발 압력강하를 타 상관식으로 예측한 값을 비교한 결과 각 평균오차 –15.3%, -21.3%로 좋은 일치를 보였다. The HFC refrigerant R-134a has a high GWP and causes environmental problems. Hence, we intend to replace it with the HFO refrigerant R-1234yf with similar thermodynamic properties and a low GWP. However, experimental studies on R-1234yf are very scarce. Therefore, research is needed to clearly elucidate the mechanism of evaporation pressure drop of R-1234yf. The experimental conditions for the present study were a mass flow rate of 200~500 kg/㎡s, a heat flux of 5~10 kW/㎡, a saturation temperature of 5~15°C, and a diameter of 3.7~6.8 mm. From the experiments, we observed that the pressure drop decreases as the saturation temperature increases. This is because the density and viscosity coefficient ratio decrease by 27 and 15%, respectively. The pressure drop also tends to increase with an increasing heat flux. This shows that for all pipe diameters, the greater the mass flow rate, the greater the pressure drop. The pressure drop also increases at higher vapor quality than at lower vapor quality. Moreover, as the pipe diameter decreased, the pressure drop increased. As a result of comparing the values predicted by other correlation formulas for the evaporation pressure drop of R-1234yf in pipes with inner diameter 3.7~6.8 mm, the average error was -15.3% and -21.3%, respectively, showing good agreement.
정민호(Minho Jung),김동현(Donghyon Kim),안석의(Seokeui An),손창효(Changhyo Son),윤정인(Jungin Yoon),설성훈(Sunghoon Seol),이준혁(Joonhyuk Lee),정한솜(Hansom Jeong),차승윤(Seungyun Cha) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
현재 국내에서는 파리기후협약을 위해 2030년까지 전체 발전량의 20%를 재생에너지로 공급하는 목표를 세웠으며, 신재생에너지 중 1.6%를 해양에너지로 공급하고자 하는 계획을 가지고 있다. 조류발전은 풍력발전보다 에너지 밀도가 높고 출력을 정확하게 예측할 수 있는 장점이 있다. 그러나 조류발전의 경우 풍력발전 대비 냉각방식이 제한적이며, 적절한 냉각이 이루어지지 않을 경우 발전기 성능 저하 및 화재의 위험이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 열유체 유동해석을 통해 조류발전기의 냉각시스템에 대한 냉각성능을 분석하였다. 시뮬레이션을 위하여 발전기의 발열량은 안전율 등을 고려하여 발전량의 10%인 130kW로 가정하였다. 발전기 고정자의 냉각에는 고정자 내부에 냉각관을 삽입하는 것으로 설계하였으며, 냉각관의 냉각에는 청수를 사용하며, 청수의 냉각에는 해수를 사용하는 것으로 고려하였다. 시뮬레이션 결과 End Winding의 온도가 86.8℃로 분석되어 목표 유지온도보다 낮은 것을 확인하였으나, 유량의 분배가 원활하지 않아 유체의 압력분포가 일정하지 않음을 알 수 있었다. Currently, in Korea, for the Paris climate agreement, the goal of supplying 20% of the total power generation from renewable energy by 2030 is set, and 1.6% of the renewable energy is to be supplied as marine energy. The tidal power generation using marine energy has a higher energy density than wind power generation and the output is easier to predict. However, in the case of tidal power generation, since the cooling method is limited compared to wind power generation, if proper cooling is not performed, there is a risk of deterioration of generator performance and fire. Therefore, in this study, the cooling performance of the cooling system of the tidal generator was analyzed through thermal fluid flow analysis. The assumptions for the simulation analysis are as follows. The heat generation of the generator was assumed to be 130kW, which is 10% of the power generation in consideration of the safety factor. To cool the generator stator, a cooling tube is inserted inside the stator. Freshwater was used to cooling the cooling tube, and seawater was used to cool the freshwater. As a result of the simulation, the temperature of the end winding was observed to be 86.8℃, and it was confirmed that it was lower than the target maintenance temperature.