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공학트렌드 32

탄소중립

1 개요 1) 정의 - 대기중 온실가스 농도 증가를 막기 위해 인간 활동에 의한 배출량을 감소시키고, 흡수량을 증대하여 순배출량이 0이되는것 - 넷제로(net-zero)라고 표현하기도함 2) 1.5도 정책 - 1.5도 상승시 : 평균온도상승, 호우 가뭄피해발생, 해양 허획량 감소, 생태계교란 - 2도 상승시 : 해수면상승, 생태계파괴, 이상기후 - 기후저지선(1.5도) 설정하여 최후의 한계선을 뜻함. - 15년 파리협정 체결시 1.5도씨 기준선으로 지정됨. 3) 개념 - 배출량감소 : 화석연료 연소, 수송등 인간활동에 의한 인위적 배출량을 감소 - 배출량증가 : 블루카본기술, 탄소제거기술, CCU 2 추진과정 1) 유엔기후변화협약(UNFCCC) - 유엔주관의 기후변화에 대한 선언적 국제연합 기본협약 - ..

공학트렌드 2024.01.26

암모니아

1 개요 1) 정의 - 가장 간단한 수소화 닉토젠 계열의 화합물. - 독특한 자극적인 냄새가 나는 무색기체. 2) 물리적특징 - 화학식 : NH3 - 밀도 : 0.77g/l - 녹는점 : -77℃, 끓는점 : -33.4℃ - 분자량 : 17.03 - 염기농도 : 4.75 - 상온 가압상태에서 쉽게 가스화되어서 백연상태로 변함. 공기보다 가벼워 쉽게 확산되며 증발한다. 액화수소대비 단위부피당 1.5~2배의 저장용량으로 대용량저장이 가능하다.(수소 분자 대비) - 고압가스안전관리법에서는 가연성가스 및 독성물질로 규정하고 있어서 취급에 주의가 필요하다. 3) 암모니아의 생산 - 프리츠하버의 칼-보슈공법에 의해 암모니아 합성방법이 개발되어 비료로 사용됨.(암모니아 생산공정을 하버보슈 공정이라함) 2 암모니아의 ..

공학트렌드 2023.10.10

로터세일과 매그너스효과

1 로터세일 개요 1) 정의 - 선박 갑판에 설치되는 원기둥 모양의 구조물. - 선박이 운항할때 불어오는 바람과 회전하는 원기둥에서 발생하는 매그누스효과(magnus effect)를 이용하여 선박이 전진하는 추진력과 추가적으로 얻을 수 있는 선박 보조 추진장치. 2) 구동방식 - 선박의 주요 추진으로 전진하면서 선박에 맞는 바람의 방향에 맞추어 로터세일이 정방향/역방향으로 회전함. 이때 매그너스 효과로 추진 또는 역추직의 힘이 작용하여 보조적인 동력원이 된다. 3) 매그너스효과(magnus effect) - 유체(액체 또는 기체) 속에 잠긴채 회전하며 운동하는 물체에 이 물체와 유체사이에 상대속도가 존재할때 그 물체의 속도에 수직인 방향으로 물체에 힘이 발생하는 현상 - 공이 회전하면서 방향이 바뀌는 변..

공학트렌드 2023.08.30

수소의 생산(수전해법)

1 수소 1) 수소의 활용 - 우주질량의 75%를 차지하는 가장 풍부한 원소 - 대형건설기계에 수소연료전지를 통해서 구동하는 것을 연구중이다. * 소형은 2차전지를 통한 구동 연구중 * 수소연료전지는 2차전지보다 2배 가량 에너지 밀도가 높다. 2) 수소의 생산법 - 그린수소 : 재생에너지로부터의 전기로 물을 전기분해하여 수소를 생산. - 그레이수소 : 천연가스의 고온고압수증기와 반응-추출/개질법, 석탄가스화(GTL), 석유화학 공정에서 발생하는 수소를 포집-부생수소 - 브라운수소 : 갈탄/석탄을 태워서 생산(개질수소) * 수증기 개질법 : CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2 * 부생수소 : 나프타를 분해해 에틸렌 프로필렌등 석유화학제품을 만드는 과정에서 발생. - 블루수소 : 그레이수소를 만드는 ..

공학트렌드 2023.08.14

굴착기 제어 고도화

1 고도화 장비 1) 센서류 - 각도센서 : 굴삭기의 붐 또는 암과 같이 요동 회전운동을 하는 기계 부품의 각도 위치를 감지하는 센서로서 선형 위치 감지 및 높이 감지에 쉽게 적용한다. - IMU(Inertial Measurement Unit) 센서: 정밀한 작업 장비 자세를 계산하기 위하여 상부체의 프레임에 장착하며 상부체의 자세 각도를 검출하는 센서이다. - 실린더 변위센서 : 유압 실린더(붐 실린더, 암 실린더, 버켓 실린더)에 장착되며 실린더의 변위와 속도를 정확하게 감지. 특히 실린더 로드의 압축에 의한 롤러의 미끄러짐에 의한 에러를 보정하는 기능이 있다. - 회전센서: 회전센서는 굴삭기 상부체의 완전 선회를 감지하는 센서로서 대개 기어 치형 센서로 구성되며 일반적으로 홀 효과 기술, 자기픽업센..

공학트렌드 2023.04.06

스마트팩토리

1 스마트팩토리 개요 1) 스마트팩토리 정의 - 스마트 팩토리는 설계, 개발, 제조, 유통 등 다양한 분야의 생산과정에 정보통신기술를 적용한 지능형 생산공장이다. * 사물인터넷을 통해 공정 데이터를 실시간으로 수집하고, 이를 분석해 공장 스스로 제어하는 미래형 공장이라고 볼 수 있다. - 4M(man, machine, material, method)의 효율을 극대화 하는것 - 물류자동화 설비등이 4M을 보조하고 상호 시너지를 창출하는 것 2) 스마트팩토리 특징 - IT 기반의 시스템을 이용한것 - 데이터를 기반으로 상황을 평가하고 대응하는 것 - 자동화 무인화 * 스마트 팩토리는 모든 설비, 장치에 무선통신으로 연결되어 있어, 데이터를 자유롭게 연계할 수 있다. * 유기적이고 통합적인 생산 환경을 조성할..

공학트렌드 2023.04.01

무인탈것(무인차량) 개발 현황(Intelligence vehicle)

1 무인탈것의 개요 1) 무인탈것(unmmaned vehicle) - 무인항공기 : UAV(Unmanned Aerial Vehicle) - 무인차량 : UGV(Unmanned Ground Vehicle) - 무인선박 : UMV(unmanned marine vehicle) * unmanned surface vessel * unmanned underwater vehicle -> 물속에서는 무선통신 안됨(거의 유선이용) 2) 무인탈것의 특징 - 무인시스템은 방산과 연관되어 있음 - Unmmaned 는 inteligence를 대신하는건 아님 - 지상 및 우주는 단파등 무선 통신을 통한 제어가 가능하나, 물속에서는 물의 전파 흡수로 인해 장파 또는 소나(sonar)를 통한 통신만 가능. * 물속에서의 가능한 통신..

공학트렌드 2023.03.25

이산화탄소포집(carbon dioxide capture and storage CCS)

1 이산화탄소포집 개요 1) 탄소포집 및 저장(carbon capture and storage ; CCS) - 이산화탄소배출이 많은 곳에서 CO2를 포집하여 운송하는 과정을 뜻함. * 대량의 탄소 배출원으로부터 이산화탄소등의 온실가스를 포집하여 이를 수송가능하게 만들고 적절한곳에 격리 저장하거나 전환하여 활용하는 기술을 통칭한다. - 시멘트공장, 바이오매스발전소, 천연가스처리, 합성연료공장, 개질수소생산공장 같은 산업시설에 적용됨. - 대기중 이산화탄소 추출도 가능하지만 연소원에 비해 CO2 농도가 낮아서 효율이 떨어진다. 2) CCUS(carbon capture utilization & storage) - 이산화탄소의 저감을 위해 활용할 수 있는 다양한 기술들의 집합체를 뜻함. - 특히 수소생산과 연계..

공학트렌드 2023.03.18

희토류(Rare Earth Elements)

1 희토류 개요 1) 희토류(稀土類) 정의 - 희토류는 지구화학적 특성상 경제성이 있는 정도로 농축된 형태로는 산출되지 않으며 광물형태로는 희귀하여 자연에서 매우 드믈게 존재하는 금속원소 라는 의미로 명명되었다. - 원소기호 57번부터 71번까지의 란탄계 원소 15개와 21번(스칸듐 Sc), 39번(이트륨 Y)등 총 17개의 원소를 총칭 2) 희토류의 특징 - 화학적으로 안정되고, 열전도율이 높다. - 화학적, 전기적, 자성적, 방광적 성질이 있다. 3) 희토류의 매장 - 상대적으로 지구상에 풍부하게 매장되어 있으나 상당히 분산되어 존재하므로 정제등의 조치가 필요하다. * 58번(세륨 Ce)은 지각내 25번째 매장량을 보여준다. * 61번(프로메튬 Pm)은 안정된 동위원소가 없어서 자연적으로 채취하기 어..

공학트렌드 2022.10.25