The demand for energy is steadily rising because of rapid population growth and improvements in living standards. Consequently, extensive research is being conducted worldwide to enhance the energy supply. Transpiration power generation technology utilizes the vast availability of water, which encompasses more than 70% of the Earth's surface, offering the unique advantage of minimal temporal and spatial constraints over other forms of power generation. Various principles are involved in water-based energy harvesting. In this study, we focused on explaining the generation of energy through the streaming potential within the generator component. The generator was fabricated using sugar cubes, PDMS, carbon black, CTAB, and DI water. In addition, a straightforward and rapid manufacturing method for the generator was proposed. The PDMS generator developed in this study exhibits high performance with a voltage of 29.6 mV and a current of 8.29 μA and can generate power for over 40h. This study contributes to the future development of generators that can achieve high performance and long-term power generation.

본 연구는 임해 매립지에 조성되는 골프장 부지의 자연적 장해요인을 분석하고 개선 요소를 검토하 여 향후 매립지에 조성되는 식재공사 등의 시행착오를 줄이고 경제성을 향상시키고자 한다. 선행 연 구자들의 임해 매립지 토양 환경의 이화학적 연구 결과를 토대로 영종도 국제공항 내 골프장의 토양 환경을 개선하는 방법을 배수 처리 체계와 함께 연구하였다. 그 결과로 사업 초기 단계에서부터 수목 또는 식물의 생장을 고려한 계획을 통해 경제적이며, 장기적으로 정상적인 식물 또는 수목의 생장에 도움을 꾀하고자 하였다. 연구결과로서 임해 매립지에서 식물 생육에 영향을 주는 요인 중 염분 상승 또는 식생 지반의 염분 과다는 식물 생육에 직접적인 영향이 있는 것으로 분석되었고 따라서 임해 매립지의 경우 탈염 과정을 거쳐 식물 생육에 적합한 토양으로 개선하여야 될 필요가 있으며, 이 과정 에서 염분 상승의 차단을 위한 차단층의 설치가 필요하다. 특히 모세관 상승의 차단은 입도가 큰 재료 일수록 차단 효과가 컸으며, 실험 결과를 미루어 볼 때 차단층의 두께가 클수록 확실한 모세관 상승 차단 효과가 있을 것이라 판단된다. 본 연구는 임해 매립지 조성 시 염분 상승에 의한 식물 생육 저해 요소를 감소시키기 위한 방법으로 식재기반 조성 시 매립 방법을 달리하여 지하수위를 저하 시킴으로써 모세관 상승에 의한 염분 상승을 근본적으로 차단하고자 실험적인 방법을 통해 차단층의 재료 선정 및 차단층의 두께를 결정하는데 연구의 의의를 두고 있다. 그러나 식재 단면층의 조성 두께 등 의 설정은 실내시험으로 인한 한계를 보이고 있다. 특히 서남해안의 경우 환경적 영향(밀물과 썰물의 조위 차, 일조량, 풍향, 풍량 등 염분 상승)이 되는 인자들의 변수 조건에 대한 미적용의 한계성과 염분 차단층 설치 시 염분 상승은 기대할 수 있으나 모관수 차단으로 인한 건조피해에 대한 대책은 연구과 정에서 부족했던 부분이다 추후 부족한 부분에 대한 연구는 향후 지속적으로 계속되어야 할 것이다.

This paper considers the influence of internal heat exchanger and capillary tube on the efficiency of small refrigeration system using eco-friendly refrigerants such as R290, R600a, R1270, and R717. A refrigeration system using such internal heat exchanger and capillary tube may improve performance, but may degrade performance. Therefore, this paper used a mathematical model in a normal state to understand performance characteristics as to what change occurs when internal heat exchanger and capillary tube are attached to eco-friendly refrigerant based on R134a. In addition, the effects of operating conditions such as refrigerant flow rate, evaporation temperature, condensation temperature, subcooling degree internal heat exchanger length and capillary tube length were analyzed. The result showed that the evaporation temperature, condensation temperature, subcooling degree, internal heat exchanger length and capillary tube length had an effect on the refrigeration capacity and compression power. Therefore, it is necessary to design a refrigeration cycle using an eco-friendly refrigerant by grasping these effects in detail.

This paper focuses on the simulation of refrigeration cycle equipped with the adiabatic capillary tube, which is widely used in small vapor compression refrigeration systems. The present simulation is based on fundamental conservation equations of mass, energy and momentum. These equations are solved through an iterative process. The adiabatic capillary tube model is based on homogeneous flow model. This model is used to understand the natural refrigerants flow behavior inside the adiabatic capillary tube. Transport properties and thermodynamic of natural refrigerants are calculated by using EES(Engineering Equation Solver) program. The operating factors considered in this paper include condensation temperature, evaporation temperature, inner diameter tube and sub-cooling degree of the adiabatic capillary tube. Our simulation results are summarized as follows: as the size of the inner diameter tube increases, the pressure drop in the capillary tube decreases while the length of the capillary tube increases. We found that R-290 decreases by 20-22% on average, and R-600a significantly decreases below 50%, while R-1270 increases 17-19% on average, compared to R-134a.

본 연구에서는 비용매 유도 상분리와 소결 공정을 혼용하여 기체 및 액체에 대하여 슈퍼플럭스 거동을 보이는 니켈 모세관 지지체를 성공적으로 제조하였다. 니켈 모세관 전구체는 니켈, 폴리술폰, DMAC, PEG를 이용하여 도프용액을 제 조한 후 NIPS 공정에 의하여 제조된 후에, 다양한 소결온도에서 수소 분위기 조건에서 소결하여 니켈 모세관 지지체를 제조 하였다. 최적의 니켈 모세관 지지체는 950°C 소결온도에서 얻어졌는데 외경 722 μm, 내경 550 μm, 두께 94 μm이었다. 니켈 모세관 지지체 기공율은 26%, 평균 기공경은 4 μm이었으며 3차원으로 서로 연결된 기공구조를 갖고 있었다. 그리고 파괴하 중은 2.84 kgf, 파괴 연신율은 13%이었다. 니켈 모세관 지지체의 He, N2, O2, CO2에 대한 단일 기체 투과도는 상온에서 각각 432,327, 281,119, 264,259, 193,143 GPU로 슈퍼플럭스 거동을 보였다. 이는 3차원적으로 서로 연결된 4 μm 크기 마크로기 공을 통하여 viscous flow가 일어났기 때문에 나타나는 현상으로 설명되었다.

본 연구에서는 고투과성 Ni-ZiO2 모세관 지지체를 NIPS 방법에 의해서 제조되었으며, 기체분리용 고투과성 분리막 제조에 사용하고자 하였다. 이때 Ni:ZrO2 비율을 각각 100:0, 70:30, 50:50, 30:70으로 섞어 만든 도프용액을 이용하여 모세관 지지체를 제조한 후 소결온도를 950, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500°C으로 달리하여 Ni:ZrO2 비율과 소결온도가 Ni-ZiO2 모세관 지지체의 기계적 안정성, 기공구조 및 단일기체투과도에 미치는 영향을 분석하고자 하였다.

폴리에틸렌 정밀여과 모세관막을 이용한 벤토나이트 콜로이드 현탁액의 투과유속 감소특성을 검토하였다. 운전시간이 경과하면서 투과유속이 감소되는 원인은 막표면 위에서 케익층의 성장과 입자들에 의한 세공막힘 때문이었으며, 운전시간이 경과하여 정상상태에 도달하면 투과유속은 케익여과 모델에 의해 지배받는다. 운전압력이 높은 경우의 투과유속 감소는 세공막힘과 케익층이 치밀해졌기 때문이다. 운전압력이 증가함에 따라 J/J₁는 감소하였으며, 0.5 kg/sub f//㎠일 때의 45%, 2.0 kg/sub f//㎠일 때 38%로 감소하였다. 운전압력 0.5 kg/sub f//㎠에서 총 막오염에 대한 성분오염의 비율은 표준세공막힘 14.6%, 완전세공막힘 23.4% 그리고 케익여과 62.0% 이었다. 순환흐름속도의 증가로 인해 투과유속은 증가하였고, 그 효과는 운전압력이 1.0 kg/sub f//㎠일 때가 운전압력 2.0 kg/sub f//㎠ 경우보다 컸다. 세공크기가 0.34 ㎛인 막의 투과유속은 세공의 크기가 0.24 ㎛인 막보다 컸으며, 용액의 농도에 따른 투과유속은 농도가 낮은 용액이 컸다. 세공크기가 0.34 ㎛인 막의 막오염 형태는 유사하지만 농도가 200 ppm인 용액의 경우 1000 ppm인 용액에 비하여 상대적으로 미약한 세공막힘 현상을 보였다.

경 X선 형광분석 기법에 사용되는 X선 튜브는 X선의 휘도가 낮아 분석의 정밀도가 떨어지고 분석 시간 또한 오래 걸린다. 모세관 집광소자를 이용하면 X선 휘도의 이득(gain)을 최소 10 이상 얻을 수가 있다. 모세관 광학소자는 8.4keV의 텅스텐 특성방사선을 효율적으로 집광할 수 있도록 설계되었다. 파이렉스 유리로 된 모세관 모재를 풀러 (puller)를 이용하여 45 g의 추에 650˚의 온도를 가하여 모세관 광학소자를 제작하였다. 모세관 광학소자의 제작은 총 460분이 소요되었으며 제작된 모세관 광학소자의 길이는 87 mm, X선 입사부의 직경은 300 ㎛, 출구부의 직경은 192 ㎛로 제작되었다. 제작된 모세관 광학소자를 경 X선 형광분석에 적용하면 황(S)과 같은 경원소 검출의 정밀도를 높일 수 있을 것이다.