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[에너지 공학] 대체,재생에너지 평가A+최고예요

목 차대체에너지 , 재생에너지1 태양열 에너지2 태양광 발전3 바이오 매스4 풍력 발전5 소수력 발전6 지열 발전7 해양 에너지8 폐기물 에너지9 연료전지10 석탄액화*가스화11 수소에너지12 태양 전지13 태양광 발전 시스템14 자연형 태양열주택15 태양 광화학 반응16 연료 전지 발전17 바이오 가스 발전대체에너지대체에너지란 석유의 대체물로서의 연료로 위에서 말한 재생에너지뿐만 아니라 원자력발전도 포함된다.석유파동의 에너지위기이후 각국의 과학자들은 앞으로 석유자원의 고갈에 대비하여, 자동차용 대체연료 개발에 힘쓰고 있다. 이 대체연료로서 유망한 것은 알코올 ·식물성 기름 ·어유(魚油) ·석탄액화유 등이다. 이미 브라질과 미국에서는 알코올과 가솔린을 혼합한 가소올로 움직이는 자동차가 운행되고 있으며, 브라질에서는 순수 알코올로만 움직이는 자동차도 선보였다. 가소올은 대체로 10%의 알코올을 가솔린에 혼합한 것이다.식물성 기름이 내연기관에 처음 사용된 것은 1930년대인데, 현재 내연기관에 사용되고 있는 것으로는 콩기름 ·해바라기 기름 ·팜유 ·유카리유 등이 있으나 휘발성이 가솔린에 비해 떨어져 디젤엔진에 쓸 방법을 연구하고 있다. 오일셰일과 타르샌드유에서도 양질의 가솔린과 경유를 얻을 수가 있어, 내연기관에 사용될 가능성이 높다.석탄을 사용하는 방법은 오래 전부터 연구되어 왔으나, 최근 직접분사식 디젤엔진에 20% 미만의 액체석탄을 사용하는 방법을 연구하고 있다. 그러나 석탄은 연소시간이 증가하고 기관의 마모가 심하므로 이보다는 석탄액화유 쪽에 관심이 쏠리고 있다. 이 중에서 사솔유(油)와 모빌가솔린이 가격면에서 유리한 것으로 평가된다.재생에너지재생 에너지는 화석 연료와 원자력을 대체할 수 있는 에너지자원으로, 고갈되지 않는 에너지를 말한다. 화석 연료를 대신할 수 있는 태양 에너지, 지열 에너지, 조력, 풍력 등의 무공해 재생 가능한 에너지이다.위와 같은 재생 에너지들은 깨끗하고 고갈될 염려가 없다는 큰 장점을 가지고 있다. 그러나 에너지 밀도가 너무 낮아들면, 매립지 가스에서 흡착법 등을 이용하여 CO2와 황화수소 등을 소각하고 메탄가스가 주성분인 도시 가스로 공급하거나(네덜란드) 가스 자동차의 연료로 공급(브라질)할 수도 있다.바이오매스 가스화 발전은 나무칩 등을 직접 연소시켜 난방이나 발전에 이용하던 것을 가스화하여 정제하고 연소시켜 전기를 얻는 기술로서 스웨덴, 브라질, 독일, 미국 등 목재 자원이나 폐기물이 풍부한 국가에서 주로 연구되고 있다. 이 기술은 현재 선진국의 경우도 1 톤/일 정도의 운영하는 단계에 머물러 있다.가스화발전의 실험공장을 전단계로도 볼 수 있는 바이오매스 직접 연소 발전 기술은 영국, 덴마크, 스웨덴 등지에서 활발히 보급되고 있다. 덴마크는 밀짚이나 나무칩을 사용하여 지역 난방과 전기를 공급하는 플랜트가 8개나 가동하고 있다. Maabjerg의 열병합 발전소는 연간 15만 톤의 쓰레기와 5만 톤의 밀짚 그리고 3만 톤의 나무칩을 연소시켜 150GWh의 전력과 1,500 TJ의 열을 공급하고 있다(발전 용량 38MW). 우리나라에는 아직 발전 설비를 갖춘 소각장은 없으며 안양 평촌 쓰레기 소각장, 대구 성서 소각장이 열공급 시설을 가동하고 있다. 바이오매스 소각 발전 혹은 가스화 발전은 2001년까지 계속되는 2단계 대체 에너지 기술 개발 사업에 개발 계획이 포함되어 있다.바이오가스 발전과 매립지 가스 발전은 현재 전자는 유럽에서, 후자는 세계적으로 널리 보급되고 있는 폐기물 이용 발전 방식이다. 바이오가스 발전은 유기성 폐기물(음식, 동·식물성, 식품공업 쓰레기 등)을 고농도 혐기 반응기에서 소화시켜 메탄을 발생시키고 이를 발전에 이용하는 것이다. 이러한 형태의 쓰레기 처리 및 에너지 생산 공장이 1988년 프랑스 아미앙(Amiens)에 최초로 건설된 이래 1933년 현재 유럽에만 12 기 이상 가동되고 있다. 덴마크에서는 음식 쓰레기를 축산 폐기물과 통합 처리하고 있다.캘리포니아는 생물 에너지 기술의 개발과 사용에 있어서 나라에서 제일가는 곳이다. 해마다 생물량의 1.4조 파운 있는 것처럼 소수력 발전은 에너지원으로서뿐 아니라 주요 산업으로 자리를 잡아가고 있다. 이들 소수력 발전 강국(强國)들은 토목 공사비를 절감하기 위한 방안으로 관개용(灌漑用) 등 기존의 댐을 활용한 소용량 발전 시스템의 상용화(商用化)와 사이폰식 저낙차(低落差) 시스템의 개발을 추진하고 있으며, 발전용 댐 건설 기술의 개량과 댐 설계 및 운용의 최적화 기술의 개발에도 투자를 아끼지 않고 있으며, 수차를 비롯한 다양한 소수력 발전 설비의 표준화를 추진하여 큰 성과를 거두고 있다.5-3 우리나라 현황우리 나라에서는 '82년 소수력개발 활성화 방안'이 공표되면서부터 소수력 자원의 개발이 본격적으로 우리나라 소수력자원의 조사를 통하여 도출된 결과에 의하면 대부분의 소수력발전 입지가 자연낙차(自然落差)가 크지 않다는 것을 알 수 있으며, 자연낙차가 큰 소수력발전입지는 매우 제한되어 있기 때문에 낙차가 작은 저낙차 소수력발전소의 건설에 노력을 기울일 필요가 있다.또한 이와 병행하여 저낙차이면서도 고낙차(高落差) 소수력발전소에 비하여 경제성 면에서 뒤지지 않는 저낙차용 수차의 개발이 시급한 실정이다. 국내에서 가동되고 있는 소수력 발전소의 평균 설비용량(設備容量)은 약 2,000 ㎾ 정도이고 대부분이 낙차가 큰 곳에 위치해 있다. 그러나 낙차가 큰 입지가 줄어들고 있어 앞으로는 저낙차 소수력 자원을 효과적으로 개발할 수 있는 기술의 개발이 필요하다. 아울러 소수력 발전의 경제성을 극대화시킬 수 있는 소수력 발전소 최적 설계 기법과 최적 운영기법 개발이 정부차원에서 적극적으로 추진되어야 할 것이다.6 지열6-1 특징지열은 지구 내부에서 표면을 거쳐 외부로 나오게 되는 열을 말한다. 지구는 중심부로 갈수록 온도가 높아져 지구 중심부의 온도는 4000℃에 달한다. 이러한 지열은 열전도에 의해서나 가스, 온수 및 화산분출 등에 의해 유출되는데, 그 양은 지역적으로 크게 다르지만 지구의 전표면에서 방출된다. 엄밀히 말해 지열 에너지는 재생이 불가능한 에너지원이지만 지구 자체가 너지를 방출한다. 수소는 전기에너지와 함께 현재의 에너지 시스템을 유지할 수 있는 에너지 매개체이다수소는 가스나 액체로 쉽게 저장 수송할 수 있다. 게다가 산업용 기초소재에서부터 일반연료, 자동차, 비행기, 연료전지 등 현재의 에너지시스템에서 사용되는 거의 모든 분야에 응용돼 미래의 에너지시스템에 가장 적합한 에너지원으로 평가되고 있다.수소의 에너지 시스템을 실용화하기까지는 제조, 수송, 저장, 변환, 이용 등 모든 분야에 있어서 해결해야 할 많은 화학적인 개발 문제가 있다. 수소 에너지 시스템을 개발하기 위하여 수소를 싼값으로 대량 생산할 수 있는 제조법, 경제적인 저장과 수송법, 공해 없는 연소, 연료 전지 등의 이용법이 연구 과제이며 또한 해결하지 않으면 안 되는 문제점이다.안전성을 고려한 수소가 대량으로 값싸게 제조되어서 보급된다면 현재의 에너지 시스템에 큰 변화를 가져올 것이 확실하며 머지 않아 현재의 전력 경제에 맞먹는 수소 경제가 이루어질 것이 기대된다.{10 석탄액화 가스화10-1 특징석탄을 고온,고압하에서 수소를 첨가 분해시켜 액상(液狀)의 저급 탄화수소로 만드는 일. 석탄에 고온(약 500 ℃)에서 촉매 존재하에 고압수소(200~700 atm)를 작용시키면, 석탄의 구조는 개열(開裂),산소이탈,황이탈,질소이탈,수소첨가 등의 여러 가지 반응을 받아 액상물이 된다.처음에 독일에서 공업화되어, 제2차 세계대전 중 타르류의 수소첨가를 포함하여 12개 공장에서 석탄액화가 실행되어, 연간 약 400만 t의 가솔린이 제조되었다. 그 후 각국에서 석탄액화의 연구가 행하여지고 있으나, 석유화학의 진전과 더불어 액체연료 분야에서는 석탄은 전면적으로 석유에 밀려나 실제적인 공업화는 이루어지지 않게 되었다.다만, 미국에서는 석유를 해외에서 수입할 필요가 없는 체제를 준비한다는 목적으로 광산국에서 석탄 수소첨가의 연구를 강화하고 있다.10-2 석탄 액화기술석유자원은 지역적으로 상당히 편재되어 있다는 점 때문에 공급 및 가격의 불안정성을 충분히 내포하고 있다. 최근 수 마이크론의 두께로 제작이 가능하다. 그러나 비정질계의 경우 장시간 사용시에는 점차 퇴화가 빨라져서 효율이 감소한다는 단점이 있다.일반적인 태양전지의 구조와 원리를 살펴보면 단결정실리콘 태양전지의 경우에는 실리콘에 5가의 원소들인 인, 비소, 안티몬 등을 함침시켜 만든 p형 반도체로 이루어진 p-n 결합구조이다. 이와같이 p형 반도체와 n형 반도체가 하나의 단결정으로 접합이 되면 불순물의 농도차에 의하여 n형 반도체의 잉여전자(electron)가 p형의 반도체로 확산해 가고, 반대로 정공(hole)은 p형에서 n형으로 확산한다. 이에 따라서 p형 반도체의 전도대(conduction band) 내에 있는 전자의 에너지는 n형보다 좁아지고 n형 반도체의 가전자대(valence band)에 있는 정공이 갖는 에너지는 p형 반도체보다 높아지게 되므로서 내부 전위차가 발생하게 된다.{이때 금지대폭 이상의 광에너지가 흡수되면 가전자대에 있는 전자가 여기되어 금지대폭을 건너뛰어 전도대로 이동하게 된다. 이와같은 여기상황으로 인하여 가전자대에 있었던 전자의 자리가 비게 되어 양전하처럼 행동하는 정공이 형성되므로 양전하(정공)와 음전하(전자)의 쌍이 생기게 된다. 이렇게 생성된 전자-정공 쌍은 각각의 농도차와 전위차에 의하여 각각 전자는 n형으로, 정공은 p형으로 이동하여 외부회로에 의하여 전류가 흐르게 되는 것이다. 일반적으로 cell은 태양광 방사에너지를 조사했을 때 전기를 발생하는 반도체 소자를 일컫고 module은 복수의 태양전지 셀을 전기적으로 접속하고 내구환경을 고려하여 제작된 최소단위의 발전유닛을 말한다.13. 태양광발전 시스템太陽光發電(태양광 발전)은 무한정, 무공해의 태양 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술이다. 기본 원리는 半導體(반도체) pn 接合(접합)으로 구성된 태양전지(solar cell)에 태양광이 照射(조사)되면 光(광)에너지에 의한 電子(전자)-陽孔(양공) 쌍이 생겨나고, 전자와 양공이 이동하여 n층과 p층을 가로질러 전류가 흐르게 이용부

공학/기술| 2002.06.18| 32페이지| 1,000원| 조회(1,002)

재생, 태양열, 바이오 매스, 대체, 폐기 에너지

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[노동조합] 노조의 과거 현재 미래 평가A좋아요

제목: 노사의 과거, 현재, 미래에 대해서목 차Ⅰ현대 사회와 노사관계1.노사관계의 기원2.노사관계의 발전Ⅱ노사 대립의 해결방안1.기본원칙(1)단원론적 시각(2)다원론적 시각(3)급진적 시각2.노사관계의 접근방법(1)투입, 산출 모델(2)노사관계 시스템론(3)사회적 행동 접근 방법(4)과정적 접근 방법3.노사 대립 해결 사례외국 기업AT&T4.노사 관계 과제와 전략 및 해결방안Ⅲ 노사관계의 발전 방향Ⅰ. 현대사회와 노사관계1. 노사관계의 기원노사관계란 산업사회에서 고용의 직접 당사자인 노동측( 개별 노동자 또는 노동조합 )과 사용자측 ( 자본가, 경영자 또는 그 단체 ), 그리고 이들간의 제관계에 사회적 노동정책을 통해 개입하는 정부측 ( 입법, 행정, 사법의 유관기관) 사이에 고용을 중심으로 해서 나타나는 수평적, 수직적 제관계라고 규정할 수 있다.이러한 개념규정에는 노사관계의 당사자, 그 관계의 횡적인 흐름인 노사관계의 과정, 그리고 구조로서의 개별적, 집단적 노사관계 및 성립수준이 포괄적으로 내포되어 있다.인류문명의 발전은 인간노동의 소산으로, 노동의 역사는 인류의 역사와 그 궤를 같이 한다. 그리고 인간은 노동을 통해 창조의 기쁨을 맛봄으로서 삶의 보람을 축적해 간다. 이러한 노동이 사회문제로 등장하게 된 것은 산업혁명을 기점으로 하는 자본주의의 본격적 성립과 노동자의 계급으로서의 성숙 및 그에 따른 자본가와 노동자간의 대립이 점차 사회 전면에 부각됨으로써 비롯되었다. 요약하면 노동문제는 자본주의경제제도의 소산이다. 인류의 역사에서 직접적 생산자가 사회적으로 생산된 경제잉여로부터 소외된 것은 계급사회 생성 이래의 일반적 상황이었으나 그것이 곧 노동문제로 된 것은 아니었다. 직접적 생산자인 노예나 농노는 이들의 사회에서 피억압자로서 경제적 관계에서가 아니라 경제 외적인 관계에 의해 노동의 성과로부터 소외되어 왔기 때문이다. 그러나 인간과 인간의 사회적 관계는 볍률상으로 대등한 상호간의 사회적 관계의 성립과 함께 자유로운 경제적 관계로서 성립된다. 그런데 자29일에 정부의 민주화선언이 있었다. 이러한 민주화선언은 학생 및 근로자와 노동조합, 그리고 많은 국민의 강력한 저항에 부딪혀 정부가 더 이상 민주화를 늦출 수 없게 되어 자의반 타의반으로 행해진 측면이 많다. 당시 제5공화국에서 제6공화국으로 정권이 이양기에 있었으며, 그러한 권력공백기에 언제나 나타나듯 학생들과 노동조합측의 강력한 반정부 민주화 투쟁이 있었다. 이런한 1987년의 6.29선언이 한국의 노사관계에서는 결정적인 의미를 갖는다. 그것은 이 민주화선언으로 말미암아 이전까지 지속되던 노동조합에 대한 규제는 대폭 완화되고 더 이상 노동운동을 억압할 명분이 없어졌기 때문이다.1987년 11월말에 노동관계법의 대폭적인 개정이 있었다. 이 때 특히 노동조합법을 위시한 집단적 노사관계 관련법 중 노동운동을 억제하는 규정이 대폭 삭제되었다. 이 개정은 1980년대말의 노동법 개악을 그 이전의 상태로 회복시킨 측면이 강하였다. 그리고 그 개정은 한국노동조합총연맹과 한국경영자총협회 그리고 여당과 야당 및 사회단체의 의견이 종합된 공동안이었다. 그럼에도 불구하고 노동관계법상의 몇 가지 문제점이 남아있게 되었으며 더구나 조직대상을 같이 하는 경우 복수노조의 조직을 금지하는 조항이 새로 도입되었다.1987년 6.29선언 이후 노동운동이 자유화됨에 따라 전국적으로 노사분규가 폭발적으로 발생하였다. 그 이전까지는 대개 1년 중 전체 노사분규건수가 200건 내외였으나 1987년에는 3,749건으로 증가하였다. 이러한 노사분규는 거의 불법적인 것이었다. 이 과정에서 많은 노동조합이 새롭게 결성되었다. 또한 이러한 과정을 통하여 과거에 억압받던 근로자들의 권리가 상당 정도 회복되었으며 노사간의 대등한 관계가 형성되기 시작하였다. 근로자들의 권리의식은 크게 높아졌다.그뿐 아니라 1986∼88년은 한국경제가 12%이상의 실질 GNP 성장을 기록한 고도성장기였다. 당시 3저호화의 여건으로 한국경제는 수출을 주축으로 매우 높은 성장을 이룩할 수 있었다. 이러한 고도성장과 노동운동의 활이 기업정책의 핵심적 관심사이고, 생산에 대한 통제는 소유주의 경영대리인에 의해 하향적으로 강제된다는 점을 강조한다.사회에 관한 마르크스주의자의 일반이론은 다음과 같이 정의될 수 있다.원시공산주의↓봉 건 주 의↓자 본 주 의↓계 급 전 쟁↓프롤레타리아계급의 독재↓사 회 주 의↓계급없는 사회 사회변화에 대한 마르크스주의 이론계급갈등은 사회변혁의 원천이며 계급갈등이 없는 사회는 정체된다. 계급갈등은 주로 그사회내의 자본을 소유한 자와 노동을 공급하는 자간의 분배의 불평등과 경제력에의 접근상의 불평등으로부터 야기된다.2. 노사관계의 접근방법(1) 투입·산출모델투입·산출모델은 노사관계를 갈등을 규제로 전환시키는 과정으로 간주한다. 노사관계는 갈등의 출현에서 비롯되었으며, 만약에 갈등이 없다면 규제도 비교적 단순했을 것이다. 많은 노사관계 문헌들이 갈등의 발생보다는 갈등의 해소 쪽에 더 많은 관심을 표하고 있으며, 실제로 갈등은 그것이 잠재적이든 현재적이든 간에 노사관계의 핵심부분이다.갈등의 생성에 대해서는 크게 두 가지 시각이 있다. 바바쉬는 갈등을 산업조직의 운영과정에서 필연적으로 생성되는 긴장으로부터 야기되는 조직 내적인 것으로 파악하고 있다. 즉, 산업조직은 지시와 복종, 경쟁, 착취와 수탈, 경제적 불안정 등의 긴장을 유발시키는 각종 요소들로 가득차 있다는 것이다.반면에 폭스는 갈등의 생성을 조직외부의 자본주의 사회체제에서 찾고 있다. 즉, 산업상의 갈등은 집단이익간의 갈등에서 뿐만 아니라 가치관의 충돌에서도 촉발된다고 보고 있다.이러한 논의는 노사관계의 핵심부분인 집단이익간의 갈등은 미시적 수준과 거시적 수준 양쪽에서 야기될 수 있음을 보여 주고 있다. 즉, 미시적 수준에서는 조직에서의 임금·작업조건 교섭과 같은 경제적 거래라든가, 권한이나 통제를 행사하는 경영시스템 등으로부터 갈등이 야기될 수 있다. 또한 거시적 수준에서는 전체사회에서의 근본적인 분화라든가 상충되는 가치관으로부터 갈등이 야기될 수 있다.투입·산출모델의 장점은 갈등이 제대로 기능하기 위해서는노사의 상호작용에 초점을 맞추고 있다.과정을 중시하는 데는 적어도 두 가지 의미가 있다. 우선 노사관계 과정을 분석함으로써 개별 노사관계를 충분히 서술하고, 비교할 수 있다. 노사관계의 주된 측면으로서 규칙의 제정과 운용에 주목하는 것이든 혹은 분쟁의 양태에 주목하는 것이든 그것이 경영과 노동조합의 이상적인 관계를 제시하는 최선의 지표라는 견해에서는 당연한 귀결이다.노사관계 과정론은 다음 두 가지 측면으로 전개되어 가고 있다. 우선 첫째는 과정을 독립변수로 취하고, 종속변수인 산출 또는 결과와의 인과관계를 탐색한다는 측면이다. 여기서 산출 내지 결과로서 설정할 수 있는 것은 공식적인 실재적 규칙으로서의 협약내용, 임금, 부가급부, 생산성, 쟁의 발생, 노동이동, 결근 내지 태업 등이 있다.미국에서의 노사관계 과정론은 제도학파의 전통과 행동과학의 성과에 의해 현재 가장 기대되고 있는 분야의 하나라고 해도 과언이 아니다.3. 노사대립 해결 사례외국기업 AT&T· 전동장치부분 : 메리매크 계곡공장AT&T사는 통신분야에서 세계최대의 기업 중의 하나이며, 매일 특허 한 건씩을 얻고 이제까지 7명의 노벨상 수상자를 배출한 벨연구소를 포함한 막강한 연구개발을 기초로하여 1984년에는 종업원을 약 40만 명을 거느리고 있다. 그러나 AT&T사가 연방정부에 의하여 분할 명령을 받은 후 14만 명의 정리해고로 노사관계가 악화되었다. 그리고 과거의 옥점적 위치를 상실하였다. 현재 종업원수는 약 31만 2천 명이다.이러한 충격과 기업의 위기의식에 기초를 두어 그것을 발전의 계기로 삼게 되고 전통적인 대립적 노사관계를 극복하고자 시도하게 되었다. 특히, 1990년에 로버트 알렌 회장이 취임한 이후에 기업이 위기상황에서 표류하는 것으로 인식하고 인간문제를 새롭게 접근할 수밖에 없다는 결론에 도달하였다.AT&T사는 전통적으로 노동조합이 있는 기업이다. 그런데 알렌 회장의 취임과 함께 개방정책, 의사소통, 변화를 내용으로 한 경영철학을 확립하여 특히 인간본위의 경영계획에 착수하였다. AT측이 높은 수준의 협력과 공생관계를 조성할 것을 기도하고 있지만 그것을 결코 단숨에 이룰 수 있다고 보지는 않는다.4. 노사관계 과제와 전략 및 해결방안· 한국내의 노동운동 환경요인의 변화첫재, 노동시장과 기업내 고용사정의 변화를 들 수 있다. 한국의 경우에 먼저 인구학적 변화로서 취업자들의 근속년수가 늘어남에 따라 조합원의 연령도 점차 높아질 전망이다. 이것은 노동운동을 다소 보수적이게 만들 가능성이 있다. 그리고 산업구조도 앞에서 살펴본 바와 같이 노동조합의 조직이 곤란한 부문들이 상대적으로 더 바르게 팽창할 전망이다. 그리고 기계화·자동화의 진전, 하청화, 심지어는 공장의 해외이전 등이 더욱 진행될 것이므로 이것 역시 노동운동에 도움이 안 된다. 그리고 기업내의 고용구조도 시간제근로자, 임시직, 파견근로자, 컨설턴트 등을 광범위하게 활용할 예정이다. 그런데 이들 범주의 근로자들은 통상적으로 노조에 가입하지 않거나 노조에 의하여 가입이 허용되지 않는 관행 때문에 비조직자로 남을 가능성이 크다. 따라서 취업자의 증가에 대비할 때 조직근로자의 비중은 높아지기 어렵다. 노동조합은 이러한 고용의 유연성의 필연적 증가에 대비해야 한다.둘째, 노동조합은 세계화의 결과 기업이 구조개편 및 관리운용개혁 등을 추구하고 기타의 각종 합리화 전략을 추구하는 것에 대비해야 한다. 원래 노조는 기술혁신, 시설개체와 기업의 합리화-최근에는 새로운 인사제도의 채택, 새로운 고과제도, 직능급 등등-에 부정적 태도를 취해 왔다. 그러나 그러한 노조의 자세는 궁극적으로 기업의 경쟁력 개선을 가로막는 경우가 많아 장기적으로 버티기 어렵다. 기업의 경쟁력 개선을 가로막는 경우가 많아 장기적으로 버티기 어렵다. 기업의 경쟁력 개선을 가로막는 경우가 많아 장기적으로 버티기 어렵다. 기업의 경쟁력 약화가 채산성의 악화를 초래하면 기업의 지불능력 취약으로 노조의 설 땅도 줄어들기 때문이다. 노조는 합리적 개선, 합리주의를 거부하지 않아야 한다. 그것이 일시적으로 노조의 조직이나 활동에 손해가 된다 인다.

경영/경제| 2002.06.08| 19페이지| 1,000원| 조회(666)

기업, 노사, 노동조합, 기업과사회, 노조

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[공학실험] 열전도도 실험

Report제 목 : 열전도도 실험1.2(bar와 disk실험)과 목 : 화 학 공 정 실 험교 수 명 :학 과 :학 번 :이 름 :* 실험의 목적 및 이론 배경제목 : Digital Conductivity meter 실험목적 : 실린더와 원판에 센서를 부착하여 일정한 열량을 가하여 센서로부터 온도를 측정하여 열전도 계수를 구하자.물질의 여러가지의 전이없이 연속적 열적 진동의 결과로서 야기되는 열전달을 나타낸다. 이 과정을 실험을 통한 Fourier에의한 열전도도로서 이해하고,열전도도를 실험장치를 이용하여 결정한다.이 론 적 배 경Fourier에 의하여 열전도를 아래의 식으로 표현된다.ｄＱ／ｄΘ=-λＡｄｔ／ｄＬ.......⑴음의 값을 가지는 것은 거리가 증가함에 따라서 온도가 감소한다는 것은 의미한다. 정상조건으로서 위의 식(1)은 M.K.S의 단위로 나타내면,Ｑ(Kcal),Ｌ(m),ｔ(˚C),Ａ(m2),이고,이로부터 λ를 (hr)(kcal/mhr˚C )의 단위로 나타낼 수 있다 .ｔ˚C에서의 열전도도를 λ,0˚C에서의 값을 λ0라 가정하자.λ =λ0(１+αｔ)................⑵α는 물질에 따라서 음의 값도, 양의 값도 가질 수 있다. 정상 조건하에서 ｄｔ／ｄＬ은 시간에 무관하고, ｄＱ／ｄΘ 는 시간에 일정하다. 다시 말하면, 식 ｄＱ／ｄΘ =Ｑ/Θ =ｑ과 같이 나타낼 수 있다.식(1)은ｑ=-λＡｄｔ/ｄＬ................⑶식(2)를 대입하면,ＱｄＬ/Ａ=-λｄｔ=λ0(１+ αｔ)ｄｔ이 식을 ｔ1과 ｔ2의 범위에서 적분하면,ｑｄＬ/Ａ=(ｔ1-ｔ2)λ0[１+α(ｔ1+ｔ2)/２]........⑷위 식의 λ0[１+α(ｔ1+ｔ2)/２]를 λav 평균값으로 취하고, (ｔ1-ｔ2)을 온도차이 Δｔ로 하면,위의식 (4)는ｑｄＬ/Ａ=λav(Δｔ)...........⑸단면적 Ａ가 일정하고, 거리 1지점과 2지점에 대하여 식(5)를 적분하면,ｑ=Ａλav(Δｔ)/(Ｌ2-Ｌ1)=Ａλav(Δｔ)/Ｌ.........⑹여기서 Ｌ은 두께이며, 위의 식들은 대류나 복사에의한 열전달이 없을때의 고체물질에 관계한 식이다.열전도도가 이미 알려진 물질로 부터 미지의 물질의 열전도도의 값을 아래의 식으로 부터 얻을수 있다.ｑ＝λRＡΔｔR/ＬR＝λXＡΔｔX/ＬX⑺식(7)의 첨자R은 기지의 물질을 나타내고, 첨자X는 미지의 물질을 나타낸다.λX=ΔｔR／ΔｔX*ＬR/ＬX*λR .....⑻일반적으로 접촉표면 사이에 접촉저항은 온도를 감소시킨다.ＲC와 접촉저항라고하고 Ｒa와 Ｒb를 각각 두께 La와 Lb에서의 저항값이라고 하면,Total resistance Ｒ'a=2ＲC+ＲaＲ'b=2ＲC+ＲbＲ'b-Ｒ'a = Ｒb-Ｒa(Ｌb>Ｌa).........⑼저항은 전도도에 반비례하므로 위의식은 아래의 식으로 쓸 수있다.Ｒb-Ｒa=1/λ（(Ｌb-Ｌa)/Ａ）.........⑽Ｒ'a=（1/λ'a）＊（Ｌa／Ａ）Ｒ＇＝（１／λ'b）＊（Ｌb／Ａ）앞의 식들로 부터１／Ａ（Ｌb／λ'b－Ｌa／λ'a）＝（Ｌb－Ｌa）／Ａ「열의 이동 - 열이 높은 온도에서 낮은 온도로 이동하는 것을 열의 이동이라 하며, 그 종 류는 전도, 대류, 복사 3종류가 있다.＿ 전도(傳導) : 물체는 움직이지 않고 물체의 속으로 열만이 이동하는 현상(퓨리에의 법칙) 을 말한다. 열량(Q)은 단면적(S)에 비례하고, 두 면간의 온도차(T_2 -T_1 )및 시간(t)에 비례하며, 두 면 사이의 거리(l)에 반비례한다.Q=kS {(T_2 -T_1 )} OVER l tQ : 열량S : 단면적(T_2 -T_1 ): 두 면간의 온도차t : 시간l: 두 면 사이의 거리＿ 대류(對流) : 액체나 기체는 열 팽창에 의하여 밀도가 변하고, 그 각 부분은 순환운동을 하여 데워진다. 이러한 물질의 순환 운동을 대류하고 한다.(뉴턴의 냉각 법칙)＿복사(輻射) : 난로에서 열이 직접 전달되어 따뜻함을 느끼는 것과 같이, 열이 중간에 다 른 물질을 직접 통하지 않고 직접 이동하는 현상, 즉 열선(熱線)에 의하여 열이 이동하는 현상을 말한다.(스테판 볼츠만의 법칙)E_b = sigma T^4 =C_b LEFT ( 1 OVER 100 RIGHT )^4 [kcal/m^2 h]스테판 볼츠만 상수sigma =4.88*10^-3 [kcal/m^2 h K^4 ]흑체의 복사 정수C_b =4.88[kcal/m^2 h(100 K^4 )]＿ 열 관류율 - 고온의 유체가 중간의 고체 면에 접촉되어 다른 한 면에 접촉하고 있는 저 온의 유체로 열이 이동되는 현상.＿ 열 전도 - 저온의 고체에서 고온의 고체로 열이 이동하는 현상.＿ 열 전달 - 고온의 유체에서 저온의 고체로 표면이던가 아니면 고온의 고체 표면에서 저 온의 유체로 열이 이동하는 현상.Q= -KA dT OVER dLQ : 단위 시간당 전달된 열량(watt 또는 Kcal/h)K={Q· DELTA L} OVER {A· DELTA T}K : 열 전도도 계수(watt/m℃ 또는 Kcal/mh℃)A : 전열 면적(㎡)dT/dL : 온도 구배(℃/m)* 실험 방법① 냉각수를 흘려 보낸다.② 메인 파워를 켠다.③ 실린더에 센서가 부착되어 있는지 확인한다.④ 열량을 조절하여 올린다.⑤ 온도가 안정화가 될 때 까지 기다린다.⑥ 각 센서의 온도를 잰다.⑦ 열량을 4번(3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 6.6) 바꾸어 실험한다.⑧ 메인 파워를 끈다.⑨ 냉각수를 잠근다..계산 및 결과단순 바 (재질 = Brass)에서의 열전도도 (K)의 계산~ 실험 data로부터 다음과 같은 GRAPH를 작성하여 GRAPH에서 평균 온도구배 (dT/dx)를 구한다.D =25 mm →0.025mA= { pi TIMES {(0.025) }^{ 2} } over { 4} =4.90873 TIMES { 10}^{-4 }dx : 10 mm→0.01 m Q=W{ dT(x)} over { dx}=。c/mk=W/m-。c(0.025)k= { Q} over { A TIMES { dT(x)} over {dx } } = { 2.2} over { 4.90873 TIMES { 10}^{-4 } TIMES { 0.7} over {0.01 } } =64.03* 실험 데이터(디스크)QT1T2T3T4T7T84.224.423.922.922.522.021.74.824.624.123.022.622.121.75.625.124.523.322.822.221.86.525.725.023.623.022.321.87.526.325.523.923.122.421.98.527.126.124.223.422.622.0(바)W12347892.532.932.831.624.122.021.821.63.438.037.937.525.722.322.021.84.443.643.542.827.522.622.222.05.448.648.547.729.322.922.422.16.454.554.453.430.923.222.622.3* 계산 및 결과(디스크)QT1 - T2T2 - T3T3 - T4T4 - T7T7 - T8△Tk△Tk△Tk△Tk△Tk4.20.5759.701.0225.400.4337.640.5141.910.370.794.80.5868.221.1234.180.4385.880.5162.190.460.685.60.6844.101.2250.450.5360.150.6157.680.470.796.50.7839.801.4249.170.6348.360.7156.880.565.737.50.8847.871.6251.560.8301.470.7181.010.575.848.51.0768.741.9240.090.8341.660.8179.500.671.63(바)W1 ∼ 22 ∼ 33 ∼ 44 ∼ 77 ∼ 8

공학/기술| 2002.05.30| 6페이지| 1,000원| 조회(947)

열, 디스크, 열전도도, bar, Digital Conductivity

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[공학실험] 오리피스 벤츄리 실험 평가A좋아요

▲실험 배경orifice를 통한 유량 측정●목적관내를 흐르는 유체가 갑자기 관로가 축소되는 orifice경을 흐를 때 유속변화에 따른 orifice 및 pitot관의 수두를 측정하여 축소 및 orifice의 유출계수(Cd)를 구하여 유체흐름 특성을 이해하고자 한다.●이론 및 원리유로가 갑자기 축소되거나 둑등을 통과할 때 유출되는 유량은 에너지가 보존되고 유체의 흐름이 일정하게 유지되는 경우 계산값보다 현저히 작아진다.이러한 현상을 orifice meter 에 의해 조사하느데 orifice 인접 상부에서 유체의 흐름은 가속을 받아 유선이 이루는 면적은 현저히 감소한다. 이 때 유로의 단면적이orifice면 이하의 흐름에서 orifice직경의 약 1/2되는 곳에서 최소로 되는 축소부(reduced section)를 축류부라 한다.orifice를 통과하는 유체의 유선을 그림 4-5와 같이 MN의로 취해 M 및 N점에서Bernoulli's식을 적용하여 총수두를 구하면 식 (1)과 (2)와 같이 나타낼 수 있다.점 M과 N에서 총수두는 식 (2)와 같다.{U {m}^{ 2}} over {2g} + { Pm} over {W}+ZM (M점) 1식{U {n}^{ 2}} over {2g} + { Pn} over {W}+ZN (N점) 2식수두손실이 없이 에너지가 보존된다고 가정하면 식 3으로 나타낼수 있다.{U {m}^{ 2}} over {2g} + { Pm} over {W}+Zm ={U {n}^{ 2}} over {2g} + { Pn} over {W}+Zn 3식여기서 Pm=Pn으로 대기압이고, Um은 무시해도 좋을 정도로 극소로서 식 4와 같이 나타낼 수 있다.Zm-Zn=Ho 4식N에서의 이상적인 속도는 식 5로 주어진다.{ { U}_{{n}^{2 } } } over {2g } = { H}_{o }5식이를 축류부면의 모든 점에 적용하여 이 면에서의 이상적인 속도를{ U}_{ o}로 나타내면 식 3은 식 과 같이 나타낼 수 있다.{ { U}_{{c}^{2 } } } over {2g } = { H}_{c }식실제로는 orifice를 통해 물이 흐를 때 에너지 손실이 이러나므로축류부면의 실제속도{ U}_{c}는{ U}_{ o}보다 작고 피토관으로부터 식 에의해 계산된다.{ { U}_{{c}^{2 } } } over {2g } = { H}_{c }. 식이 때{ U}_{ o}-{ U}_{c}가 에너지 손실이 된다.이상적인 속도{ U}_{ o}에 대한 실제속도{ U}_{c}의 비를 orifice의 속도계수{ C}_{u }라 하고, 이를 식 과 로부터 식 과 같이 나타낼 수 있다.{ C}_{u }={ { U}_{c } } over { {U}_{o} }=SQRT { { { H}_{c } } over { { H}_{ o} } }식이와 비슷한 의미로 orifice단면적({ A}_{o })에 대한 축류부의 단면적({ A}_{c })의 비를 축소계수라 정의하며, 식 와 같이 나타낸다.{ C}_{ c} = { { A}_{c } } over { { A}_{o } }식또 유출 유량계수를{ }_{ }{ C}_{d }라 하여 면적변화가 없을 때의 유속에대한 실제 유속의 비로 정의하면,실제 유출 유량속도{ Q}_{c }는 식 (10)과 같이 나타낼 수 있다.{ Q}_{c }={ U}_{c} { A}_{c }{ C}_{d } = { { Q}_{c } } over {Q}_{0 } } = { { U}_{c } { A}_{ c} } over { { U}_{0 } { A}_{ 0} } = { { Q}_{c } } over { SQRT { 2g { H}_{0 } { A}_{0 } } }고로{ C}_{d } = { C}_{u } { C}_{c }가 성립한다.Venturimeter를 통한 유량 측정●이론 및 원리유관에서의 수축 부는 가속유동을 그리고 유량과 직접적으로 관계되는 수력구기 또는 압력의 강하를 발생하게 하며,, 그러므로 이것은 유량을 압력측정으로부터 계산할 수 있는 탁월한 계기이다. 유량계기로서 사용되는 이와 같은 수축관은 Venturi계, 노즐, 오리피스에 의하여 얻어진다.그것은 각도 약 20°의 매끈한 입구원추, 짧은 원통 부분 그리고 수두손실을 최소로 하기 위한 5°~7°의 원추각의 디퓨우저로 이루어져 있다. Venturi계의 만족스러운 조작을 위하여 유동은 그것이 단면 1을 통과할 때 확립된 유동이어야 한다. 이것을 보증하기 위하여 Venturi계는 직선이고 균일한 관의 하류부분에 설치되어야 할 것이며, 부속물, 방향불일치과 다른 큰 규모의 난류의 원천들로부터 자유로워야 하며, 적어도 관 지름의 30배의 길이를 가져야 한다. 또한 직류화 깃을 유동에 있어서의 회전운동을 감소시키기 위하여 계기의 상류에 둘 수 있다.계기의 기부에서와 목에서의 압력들은 피에조미터 링들에 의하여 얻어지고, 압력차는 보통 또는 시차액주계 또는 압력변환기에 의하여 측정된다. 기체의 측정에 있어서는 압력과 온도의 개별적인 측정들이 계기의 기부에서 요구된다. 그러나 액체에 대하여는 시차액주계 읽음만으로 유량을 계산할 수 있다.이상적인 비압축성유동에 대하여 유량은 연립방정식 3.12 와 4.1을 풀음으로써 얻을 수 있으며, 그것은 다음을 준다.Q= { { A}_{2 } } over { SQRT { 1- { ( { A}_{2 }/ { A}_{1 }) }^{2 } } } SQRT { 2 { g}_{n }( { { p}_{1 } } over { gamma } + { z}_{1 }- { { p}_{2 } } over { gamma } - { z}_{2 }) }(11CDOT12)그러나 실제유체유동 그리고 동일한 (p1/γ + z1 - p2/γ- z2)에 대하여 만면 1과 2사이의 마찰효과와 그것으로 기인한 수두손실 때문에 유량은 식 11.12로 주어진 것보다 작은 것이 기대될 것이다. 실제의 계측에 있어서는 이것을 식11.12에 실험적으로 결정된 계수 Cv를 삽입함으로써 책임을 지우는 것이 보통이며, 그러면 다음과 같이 된다.Q= { { C}_{v } { A}_{2 } } over { SQRT {1- { ( { A}_{2 }/ { A}_{1 }) }^{2 } } } SQRT { 2 { g}_{n }( { { p}_{1 } } over { gamma } + { z}_{1 } - { { p}_{2 } } over { gamma }- { z}_{2 } }(11CDOT13)Cv는 단지 수두손실 hL1-2를 표시하는 편리한 수단이르모, 이 변수들 사이의 정확한 관계가 기대될 수 있다. 이것은 Q에 대하여 A2V2를 앞의 방정식에 대입하고 관례적인 Bernoulli방정식의 형식으로 그것을 재배열함으로써 얻을 수 있다. 그 결과는 다음과 같다.{ h}_{1-2 }=[( { 1} over { { C}`_{v } ^{2 }-1 })(1- { ( { { A}_{2 } } over { { A}_{1 } }) }^{2 })] { { V}`_{2 } ^{2 } } over {2 { g}_{n } }(11CDOT14)묶음표 속의 향은 입구원추에 대한 관례적인 부차적 손실계수 KL이고, Cv로부터 계산 할 수 있다. 손실계수들과 관마찰계수들은 Reynolds 수에 의존하는 것을 알 수 있으며, Reynolds 수가 증가함에 따라서 감소한다. 상이원리의 관점에서 기하학적으로 상이한 계기들이 확립된 유동을 가지는 관로에 설치될 때, 결과가 선도상의 단일한 곡선 위에 낙착된다는 것을 관찰할 것이다.

공학/기술| 2002.05.30| 5페이지| 1,000원| 조회(1,673)

벤츄리, 화공실험, 오리피스, 유량 측정, 오리피스 벤츄리

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[공학실험] 열교환기 실험 평가D별로예요

Report제 목 : 열교환기실험(액체 vs액체)과 목 :교 수 명 :학 과 :학 번 :이 름 :◇ 실험 배경 및 이론1. 목적 및 개요이 실험의 목적은 대수평균온도차(Log Mean Temperature Difference)법의 기본 개념을 이해하고 이 방법을 사용하여 이중관 열교환기 해석을 수행함으로써 이중관 열교환기 설계와 작동에 대한 개용을 습득하는 것이다.2. 기초 이론2-1 열교환기의 정의 및 종류▶열교환기란: 두 물질간에 열에너지의 수수(授受)가 되고 있는 곳에 그 작용을 유효하게 할 목적의 장치로써 공정에서는 투입 열에너지의 회수용이나 반응 온도의 유지용으로 혹은 반응 조절용으로 쓰인다. 즉, 온도의 차이가 있고, 고체 벽으로 분리된 두 유체 사이의 열교환 현상은 많은 공업 응용 분야에서 찾아 볼수 있다. 이러한 열 교환을 수행하는 열교환기(heat exchange)라 하며, 공간 가열, 공조·냉동, 동력 발생, 폐인 회수, 화학 공정 등에 널리 사용되고 있다.▶열 교환 방법1) 두 유체를 직접 접촉하게 하는 방법2) 이중관식 열 교환기로서 두 유체 사이에 고체벽을 두고 간접적으로 접촉시키는 방법이 있다.열교환기는 주로 유동 배열과 구조 형태에 따라 여러 가지로 분류된다. 가장 간단한 열교환기는 동심관 구조를 이용하여 고온과 저온의 유체가 반대(향류, count-flow) 또는 같은 방향(병류, parallel-flow)으로 흐르는 것이다.▶ 이중관식 열교환기[Fig 5-1] Double tube heat exchanger(a) 향류 (Counter Flow) (b) 병류 (Parallel Flow)[Fig 5-2] Temperature profile vs. axis of heat exchanger▶ 열교환기의 원리열교환기는 직접가열 방식이 아니라 간접 가열 또는 냉각방식이다. 난방용보일러로 온수를 겸용으로 사용할 때에도 보일러내에 달려있는 일체형 열교환기도 있고 별도로 사용하는 관형 열교환기 및 판형열교환기가 있으며 그 용도는 매우 다양하다.1버리지 않는 경우에 한합니다. 이러한 열교환기의 일례로서 물이 공기와 직접 접촉되므로써 냉각되는 냉각탑이 있습니다.ㄴ. 간접전달방식 : 이 방식은 두 물체 사이의 격리벽을 통해 열이 전달되는 방식입니다.▶ 열 전도 이론물리학적인 자연의 법칙에 따르면 한계통 내의 에너지는 항상 평형 상태에 이를 때까지 흐르게 되어 있습니다. 열은 열교차가 있는한 고열체에서 저열체로 옮아갑니다. 열교환기는 열이 평형상태에 이르려는 이러한 원리에 의한 것입니다.판형 열교환기의 경우 열은 열면을 통해 고열체에서 저열체로 확산됩니다. 그러므로 일정한 에너지의 수위에 있는 액체나 기체를가열 또는 냉각하는 것이 가능한 것입니다.일교차는 곧 유동에너지와 같습니다.* 열은 항상 고열체에서 저열체로 이동한다.* 물체 사이의 온도차는 항상 존재한다.* 고열체에서 빼앗겨진 열의 양은 저열체에서 받아들인 열의 양과 같다.(단, 주변에 빼앗긴 열을 무시한다.)1) 향류 및 평행류★. 향류 또는 병류의 흐름을 갖는 열교환기 ( 개략적인 표시 )① 향류 : 열 교환 장치의 양쪽 끝에서 두 유체가 들어가 그 장치 내에서 서로 반대방향으로 흐르는 흐름Fig.1 (a) 향류 (Counter Flow)② 평행류 : 열교환 장치의 같은 끝부분에서 두 유체가 들어가고 그 방향이 같은 흐름Fig.1 (b) 병류 또는 평행류 (Parallel Flow)Fig.1(b)의 병류 배열에서는 고온 및 저온의 유체가 같은 쪽으로 들어가서, 같은 방향으로 흐르고, 같은 쪽으로 나온다. fig.1(a)의 향류 배열에서는 유체들이 서로 반대쪽으로 들어가서 반대방향으로 흐르고, 서로 반대 방향으로 나온다. 병류 및 향류에 대한 온도 분포는 fig.2와 같다.Fig.2 이중관 열교환기의 온도 분포공기 또는 기체의 가열과 냉각에는 Fig.3과 같은 편관(직교류)인 교환기가 사용된다. 기체는 관군(tube banks)을 가로질러 흐르게 되어 있고, 다른 유체는 가열 또는 냉각시키기 위하여 관 내부를 흐른다. 그리고, 셀-튜브(shell aUBE HEAT EXCHANGER (셸 & 튜브형 열교환기) >▶ 주요 용도에 따른 열교환기의 선택구분방 법사 용 예물/물- 열교환기들은 물/물의 조건으로 가장 광범위하게 사용됩니다. 물은 물로서 가열되고 냉각됩니다. 이것은 다른 방법들에 의해서도 가능합니다.- 물을 냉각할 경우 : 이것은 낸각탑, 호수, 바다, 강에서 낮은 온도의 물을 사용하면 됩니다.- 물을 가열할 경우 : 지역난방, 보일러 또는 process water를 위해 더 높은 온도의 물을 사용합니다.1. 지역난방(산업폐열의 사용)2. 난방과 가정요수사용3. 제련산업 - 로 냉각4. 발전소-중앙냉각장치5. 화학산업-process cooling6. 수영장 물가열7. 물회수(엔진냉각)8. 양어장 온도조건물/기름- 몇몇 산업분야에서 물로서 기름을 냉각 시켜야만 합니다. 기름은 크게 두 종류가 있습니다.< Mineral oil, Synthetic oil >- Mineral oils : 일반적으로 Mineral oil는 많은 량의 방향족들이 포함되어 있지 않습니다. 예를 들자면 < 유압유, 윤활유, 모터오일, 제조산업에사용되는오일 >1. 유압유냉각2. Quench oil 냉각3. 엔진시험조에서모터오일 냉각물/글리콜- 결빙이 염려스러울 때는 물에 글리콜을 첨가합니다. 글리콜은 열에 대한 특성이 물과는 다르므로 같은 조건일 때도 넓은 절연면적이 필요합니다. 한편 글리콜에따라서 특성이 같다고 해도 차이가 많이 납니다. 따라서 글리콜을 사용한다면 어떤 제품명을 쓸 것인지를 알아야만 합니다. 1. Heat pump의 내부 cooler2. 개스의 응축3. 식품산업에서 Chilledwater 생산4. 태양열 시스템열교환기의 고전적 해석 방법은 대수 평균 온도차법(Log Mean Temperature Difference Method)과 -NTU 법으로 분류된다. 이 실험에서는 열교환기를 향류 및 병류에 대하여 LMTD법으로 해석하여 비교, 분석하고자 한다.2-2 대수 평균 온도차법 (LMTD법)Fig.2(a)의 열교환기 Th - Tc )= -dq ·LEFT [ { 1} over { m_h·C_h} + { 1} over { m_c·C_c}RIGHT ]dq= U·( Th - Tc )·dA여기서 U 는 총합 열전달 계수이다. 식 (4)를 식 (3)에 대입하여 정리하고 양변을 1의 상태에서 2의 상태까지 적분하면 다음 식을 얻는다.ln {T_h2 - T_h1} over {T_h1 - T_c1}= -UA· LEFT ( {1} over {m_h C_h}+{1} over {m_c C_c} RIGHT )(5)mhCh 및 mcCc를 총 열전달 q 및 뜨거운 유체와 찬 유체 사이의 총 온도차로 표현하면mh·Ch ={q} over {T_h1 - T_h2}, mc·Cc ={q} over {T_c2 - T_c1}(6)식 (6)의 관계를 식 (5)에 대입하면q = UA· {(T_h2 - T_c2 )-(T_h1 - T_c1 )} over {ln[(T_h2 - T_c2 ) / (T_h1 - T_c1 )]}(7)q=UA·ΔTm (8)이고, 식 (7)과 식 (8)을 비교하면 평균 온도차는 다음과 같다.ΔTm= {(T_h2 - T_c2 ) - (T_h1 - T_c1 )} over {ln[(T_h2 - T_c2 )/(T_h1 - T_c1 )]}(9)이를 대수 평균 온도차(logarithmic mean temperature difference)라 한다.말로 표현하면 LMTD는 한쪽 끝에서의 온도차에서 다른 쪽 끝의 온도차를 뺀 다음 이 값을 이 두 온도차의 비에 대해 자연 로그를 취한 값으로 나눈 것이다. 이 관계식이 대향류의 LMTD를 구하는 경우에도 적용될 수 있다.향류 열교환기에 대한 LMTD도 뜨거운 유체의 입추 측의 온도와 찬 유체의 출구 측의 온도와의 차를 ( Th1 - Tc1 ) 으로 두고 뜨거운 유체의 출구 측의 온도와 찬 유체의 입구 측의 온도와의 차를 ( Th2 - Tc2 ) 으로 두어 식 (9)에 대입하면 LMTD를 얻을 수 있다.2-3 열 교환기의 해석이중관 열교환기에서는 작은 관의 내부에실 = 온수가 잃은 열량 - 냉수가 얻은 열량 [ W ] (12)eta = {출력} over { 입력 } TIMES 100[ % ] (13)이중관 열교환기의 총합열전달계수는 식 (14)와 같다.U= { 출력} over { TRIANGLE Tm TIMES 전열면적 }(14)여기서, 전열 면적은 0.067 ㎡ 이다. 식 (8)로부터 총열랑을 계산한다.이와 같이 LMTD에 의하여 얻어진 총열량과 입력과의 비를 ηh,, 출력과의 비를 ηc라 정의 하고 계산한다.2-3 유효도 -NTU 법열교환기 해석에 대한 LMTD 접근 방식은 입구 및 출구 온도가 알려졌거나 쉽게 구할 수 있을 때 유용하다. 이 경우에는 LMTD가 쉽게 계산되어 열 전달률, 전열 면적, 총괄열전달계수를 구할 수 있다. 그러나 주어진 열교환기에서 입구나 출구 온도가 주어지지 않은 경우에는 위 예제에서처럼 반복 계산을 수행해야 한다. 이 경우에는 주어진 양의 열을 전달하는 열교환기의 유효도에 기초를 둔 방법을 활용하면 쉽게 해석할 수 있다. 이러한 유효도 방법은 어떤 주어진 열교환 목적을 수행하는 데 가장 적합한 열교환기를 선택하기 위해 여러 열교환기 종류들을 서로 비교할 때 편리한 점이 많다.열 교환기의 유효도는 다음과 같이 정의된다.유효도 = ={실제열전달률} over {최대가능열전달률}실제 열전달률은 뜨거운 유체에서 빠져나간 에너지 또는 차가운 유체가 얻은 에너지로부터 계산된다.병행류 열교환기의 경우에는q = mhch(Th1 - Th2)=mccc(Tc1 - Tc2)대향류 열교환기의 경우에는q = mhch(Th1 - Th2)=mccc(Tc1 - Tc)이 열교환기에 대해서 최대로 가능한 열전달률은 한 유체가 이 열교환기에서 나타나는 최대 온도차, 즉 뜨거운 유체와 같이 차가운 유체의 입구 온도차만큼 온도가 변한다고 가정하여 계산한다.일반적으로 유효도는 다음과 같이 표현된다.={ TRIANGLE T} over {열교환기내에서의 최대온도차 }3. 실험 장치실험장치의 개략도는 Fig.4와 같다. 열교환기의 있다.

공학/기술| 2002.05.30| 14페이지| 1,500원| 조회(1,195)

열, 열교환기, 열교환기실험, 향류, 병류

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