• 에너지공학
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• 제8권1호
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• pp.159-165
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• 1999

복합화력 발전플랜트의 운전에서 특히 하절기의 첨두부하시에 외기온도의 상승으로 인한 가스터빈의 출력 감소를 해결하기 위한 방법으로 LNG 연료가 보유하고 있는 냉열을 이용하여 압축기로 유입되는 공기 온도를 감소시키는 냉각시스템의 개념을 개발하고자 복합화력 발전플랜트에 대한 설계점 및 외기온도 변화에 대한 탈설계점 모델링 연구를 수행하였다. 대상 프랜트는 940 MW 서인천 복합 발전플랜트 모듈의 단위 블록을 선택하였으며 발전플랜트 전용 해석코드인 GateCycle을 이용하여 가스터빈과 증기사이클의 주요 기기 들에 대한 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 결과를 대상플랜트의 시운전결과와 비교하여 모델의 적정성을 검증하였다. 출력, 효율, 온도 및 유량 등 주요 설계인자들이 최대 ~1.3%의 상대오차 범위 안에서 만족할 만한 신뢰도를 갖는 것을 확인하였다. 탈설계점 성능해석은 본 논문과 관련한 연구의 주목적인 LNG 냉열에 의한 유입공기 냉각시스템 설계시의 경계변수인 외기온도 증가에 대한 각 사이클의 특성변화를 대상으로 하였다. 종합적으로 외기온도가 증가하면 압축기로 유입되는 공기의 양과 이에 대응하는 소요 연료량이 동시에 감소하므로 연소에 따른 가스터빈의 팽창비가 감소한다. 이로 인하여 외기온도 증가시에 가스터빈 출력감소율은 0.5%/$^{\circ}C$로서 배기가스를 이용하는 증기사이클의 출력감소율 0.2%/$^{\circ}C$에 비해 민감하므로 가스터빈 유입공기의 냉각시스템의 설계는 복합화력발전 플랜트의 효율 향상에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• 한국가스학회지
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• 제16권5호
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• pp.52-57
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• 2012

본 연구에서는 유한요소해석법을 사용하여 다접오링의 밀봉특성에 관련된 변형률, 응력, 접촉법선응력을 해석하였다. 밀봉특성에 관한 FEM 해석결과에 의하면, 다접오링에 작용하는 최대 변형률, 최대압축응력, 최대접촉 법선응력은 기존의 오링에 비해 약 1.7배나 더 높게 나타났다. 이것은 다접오링의 절단면에 U홈을 형성하였기 때문이고, 다접오링은 고압가스 용기, 밸브, 가스기기의 밀봉을 유지하는데 매우 유용할 것으로 판단된다. 그리고, 다접오링에서 가스압력을 높여도 압출파손 현상이 발생되지 않았는데, 이것은 U홈이 있기 때문인 것으로 판단된다. 따라서, 다접오링은 기존의 오링에 비해 밀봉수명을 길게 연장시킬 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.77-78
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• 2015

산업화로 인하여 토지의 사막화, 물부족, 오존층 파괴, 지구 온난화 등 많은 환경문제가 발생되었으며 아직 진행 중에 있다. 이에 UN에서는 환경 규제를 강화하였으며 국제해사기구(IMO:International Maritime Organization)에서는 선박의 배기가스 규제 강화를 위하여 NOx(질소산화물) 및 SOx(황산화물)의 배기량을 줄이도록 하고 있으며 2016년부터는 본격적으로 규제하려 하고 있다. 상기의 규제 물질 중 NOx를 제거하는 선택적환원촉매(SCR:Selectivity Catalytic Reduction) 시스템은 선박의 배기가스가 지나가는 통로에 요소수(Urea)를 분무하여 $260^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응, 결합함으로서 NOx를 질소와 산소로 분리, 제거하는 방식이다. 하지만 선박의 경우 대부분 엔진이 2행정으로 배기가스 온도가 일반적으로 $180^{\circ}C{\sim}220^{\circ}C$이기 때문에 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응하지 않아 환원률이 높지 않다. 이에 우리는 초미세기포를 이용하여 낮은 온도에서도 반응할 수 있는 요소수 및 요소수 활성화 기기를 개발하여 상기의 문제점들을 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한 SCR 시스템의 점성유동해석을 통하여 보다 효율적인 SCR 시스템의 개발을 할 수 있도록 기여하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.18-23
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• 2004

본 논문은 IEC형 불꽃점화 시험장치를 이용하여 저압 유도회로의 최소 점화한계를 프로판-공기 5.25 Vol.%의 혼합 가스에 대하여 실험적으로 구하였으며, 또한 유도회로의 인덕턴스 L에 안전소자로서 저항을 병렬접속 하였을 경우 프로판-공기 5.25 Vol.%의 혼합 가스에 대한 점화한계 개선효과를 고찰하였다. 그 결과, 최소 점화한계는 전류의 크기에 따라 좌우되었다. 또한, 전원으로부터 공급되는 에너지는 인덕턴스에 우선 축적되고, 그 초과분의 에너지가 폭발성 가스의 점화원으로 작용하였다. 점화한계 개선효과는 인덕턴스가 300mH일 때, 최고 330%의 개선효과가 나타났으며 인덕턴스가 클수록 점화한계 개선효과가 크게 나타났다. 또한 병렬로 접속한 저항의 크기가 적을수록 점화한계 개선 효과가 크다. 본 연구결과는 본질안전 방폭형 전기기기의 연구개발을 위한 기본자료로 활용할 수 있을 뿐만 아니라 이들 기기의 방폭 성능에 대한 시험자료로도 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.102-105
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• 2005

가스센서는 응용 분야와 기능 및 종류가 다양하고 최첨단 분야로서 학문적으로는 물리, 화학, 전기, 전자 및 기계 등의 배경을 필요로 하며 산업적으로는 공업 전 분야와 농림, 축산, 사무기기에서 뿐만 아니라 공해 방진용(자동차 연소제어 및 배출가스 제어, 대기오염 감시등), 민생용(조리, 환기, 공조 등), 교통 보안용(음주운전측정 및 음주운전 방지장치 등), 방재용(가스 누설 탐지기, 불완전 연소 방지, 산소 결핍, 화재 등), 의료용(호기, 마취가스의 분석 등) 매우 광범위하며 점점 더 확대되어 가고 있다. 본 연구에서는 검출 가스 종류에 따라 졸-겔법으로 감응막을 최적 설계하고, 최적으로 설계된 감응막을 디핑법으로 코팅처리한 후 최적으로 열처리하여 센서를 제작하였다. 또한, 자체 제작한 가스검출 시스템에 제작된 센서를 장착하여 센서의 가스 검출 특성을 측정하고, 측정 데이터를 이용하여 휴대용 가스 검출 시스템을 설계 제작하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제5권2호
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• pp.153-163
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• 2014

본 연구는 건물부문 에너지기기(조명, 가전기기, 냉난방, 공조, 취사 등) 효율개선 정책방향과 탄소세정책을 시나리오로 구성하여 장기 에너지 계획 및 비용최적화 분석이 가능한 MESSAGE 모형을 통해 에너지 소비량과 온실가스 감축잠재량, 총 비용을 분석하였다. 효율개선 시나리오는 2010년부터 2030년까지 기준시나리오 대비 약 5,600천 TOE(전력 2,303 천TOE)의 에너지 저감 효과가 발생하였고, $104MtCO_2eq$의 온실가스를 감축하는 것으로 나타났다. 그에 따른 총 비용은 2,706,993백 만원으로 전망된다. 탄소세적용 시나리오는 $74MtCO_2eq$의 누적 온실가스 감축효과가 발생하였고, 총 비용은 2,776,473백 만원으로 전망된다. 시나리오별 톤당 온실가스 감축비용 범위는 -475~272원/$tCO_2eq$ 사이로 나타나고, 효율개선 축시나리오가 온실가스 감축정책방향으로 우선순위가 가장 높은 것으로 나타났다. 향후 건물부문의 온실가스 감축정책은 에너지 효율개선 정책을 우선적으로 펼쳐야 할 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1502-1504
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• 2006

본 연구는 $SF_6$와 Dry-air(건조공기)가 혼합된 절연매체의 절연 특성과 부분방전 특성 연구를 위하여 기초실험용 쳄버와 70kV급 GIS mock up 을 이용하여 교류전압을 인가하여 실험이 수행되었다. 전자의 경우, Sphere gap 및 Needle/Plate 전극시스템을 이용하여 순수 $SF_6$가스와 Dry-air의 절연내력을 비교하고, 챔버의 압력을 5기압으로 유지한 상태에서 Dry-air와 $SF_6$가스의 혼합비를 변화시키면서 절연내력이 측정되었다. 후자의 경우, 기초실험에서 도출된 $SF_6$가스와 Dry-air의 최적의 혼합비율을 선택한 후, 방전 개시전압과 부분방전 양상을 순수 $SF_6$가스의 결과와 비교 분석하기 위한 실험을 수행하였다. 이를 위하여 GIS 사고의 주요원인이 되는 결함들, 즉 Protrusion, Floating, Free moving particle 들을 인위적으로 모의하여 Mock up 내부에 설치하고 내부 압력을 5기압으로 유지한 상태에서 수행되었다. 전자의 경우, $0.5{\sim}5$ 기압 범위내 에서 Dry-air 압력을 변화시켰을 때 절연내력은 전극시스템에 무관하게 순수 $SF_6$가스의 결과치의 $40{\sim}50%$정도이다. 또한 챔버 압력이 5기압일 경우, Needle/Plate 전극을 이용했을 경우, Dry-air 가 80% 혼합된 절연매체는 순수 $SF_6$가스 절연내력의 80%정도이다. 후자의 경우, 인가전압을 고정 시켰을 때, 부분방전 패턴과 방전크기는, 순수 $SF_6$가스와 Dry-air 가 80% 혼합된 절연매체는 동일한 패턴과 방전크기를 나타내고 있다. 이러한 결과를 근거로, 가스 압력이 5기압에서 운전되는 전력기기의 절연 매체로서 혼합가스를 사용할 경우, $SF_6$가스와 Dry-air의 혼합비는 2:8정도가 적절한 것으로 제안한다.

• 한국가스학회지
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• 제19권6호
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• pp.28-33
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• 2015

2012년 7월부터 우리나라 천연가스 열량에 대한 기준이 기존의 표준열량제에서 열량범위제로 변경되면서 가정이나 산업체로 공급되는 가스 열량 변화가 가스기기 성능에 미치는 영향을 규명하고자 하는 노력이 이루어지고 있다. 특히 천연가스를 주 연료로 사용하는 열병합 발전용 엔진의 경우 이러한 열량 변화에 의해 엔진 성능 전반에 걸쳐 영향이 있을 것으로 예상된다. 따라서 이번 연구에서는 열량범위제를 고려한 CNG 열량 변화가 디젤-CNG 혼소엔진의 효율 및 연소특성에 미치는 영향에 대해 조사하였다. CNG 모사 연료의 발열량은 $10,400kcal/Nm^3$에서 $9,400kcal/Nm^3$까지 질소 가스를 CNG에 희석하는 방식으로 변경을 하였다. 우선 디젤연료의 분사시기와 혼소율을 80%로 고정한 조건에서 가스연료의 발열량 변화가 엔진 효율 및 출력 변화에 미치는 영향을 살펴보았으며, 열방출율 및 연소압력 등의 변화를 측정하였다. 실험 결과로부터 가스 열량이 낮아질수록 엔진 출력과 효율이 모두 감소함을 알 수 있었으며, 점화지연시간과 연소기간은 가스 열량 감소에 관계없이 일정하게 유지되는 반면 최대연소압력은 낮아짐을 볼 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1370-1372
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• 2002

현재 가정 및 사무실 사용전력 가운데 실제 이용되지 않고 전자기기의 대기상태에서 버려지는 대기소모전력이 5${\sim}$10%에 이르는 것으로 보고되고 있다. 이를 줄이기 위한 노력이 선진국들뿐만 아니라 국제적 차원에서 경주되고 있다. 우리나라도 가전기기 및 산업기기의 자동화 및 on-line화에 따른 대기소모전력이 점차 증가하고 있어, 전기에너지 낭비의 큰 요인이 되고 있을 뿐만 아니라, 온실가스 배출량을 감축하려는 국제협약에도 배치된다. 따라서 대기전력을 줄이기 위한 범국가적인 제도적 기술적 노력을 필요로 한다. 본 논문에서는 대기전력절감기술 및 최근 국제동향에 대해서 기술하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제15권4호
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• pp.505-512
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• 1999

우리 나라의 배경농도 측정소에서 1996년과 1997에 측정한 대기오염물질 농도 경향을 살피고, 결과의 타당성에 대한 검토를 수행하였다. 그 결과 배경농도 측정소의 대기오염물질의 농도는 오존을 제외하고는 도심지역의 농도에 비해 낮음을 알 수 있었다. 그러나 이황산가스와 일산화탄소의 경우에는 일반용 측정기기를 사용하였기 때문에, 실제 농도보다 매우 높게 관측결과를 낼 수도 있음을 확인 하였다. 또한 예년 경향과 다르거나, 비정상적인 경향을 보여 측정결과의 신뢰성이 낮은 측정 결과도 일부 파악되었다. 우리 나라 배경농도도 측정소의 설치, 운영목적이 배경농도를 정확히 파악하고, 대기오염물질의 장거리이동 관련 연구의 기초자료를 생산하는데 있는 만큼, 배경농도 측정요인 저농도 측정기기의 이용과 함께, 좀더 적극적인 기기의 유지, 관리가 필요하다.