• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1288-1289
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• 2011

세계가 점차적으로 "전화(電化)"됨에 따라 전기 에너지의 효과적인 분배와 사용이 급격히 중요하게 되었다. 일반 도체를 통한 전류의 흐름은 도체의 저항에 의해 줄열을 발생시켜 전기 에너지의 손실을 일으키고 결국은 에너지와 경제적 자원의 낭비를 초래하게 된다. 초전도체의 저항은 직류 전류에서는 0, 교류 전류에서는 거의 0이기 때문에 초전도체를 이용하면 전력 소자 및 기기의 부피와 무게를 현저히 줄일 수 있는 반면에 모든 전기 시스템의 효율을 향상시킬 수 있고, 에너지 사용의 절감에 따라 환경 문제에 도움을 줄 수 있다. 사고 전류 제한기의 설계에 있어서, 권선형태에 따른 솔레노이드 마그네트와 팬케이크 마그네트를 설계, 제작하여 자장 특성 및 한류 특성을 비교 하였다. 2세대 고온 초전도 선재로 불리는 YBCO 박막형 초전도 선재를 이용하여 동작 전류 증대를 위한 다병렬 솔레노이드 마그네트와 다병렬 팬케이크 마그네트를 제작하였다. 이를 이용하여 440 V/ 630 A급 초전도 사고 전류 제한기와 2 kA 급 대전류 통전 사고 전류 제한 모듈을 설계, 제작하여 단락 특성 시험을 수행하였다. 한편, 자장 응용 기기에 적용 가능한 더블 팬케이크 마그네트를 제 2 세대 초전도선재를 이용하여 설계, 시작하였다. 2세대 선재는 1세대 선재에 비하여 20 T 이상의 외부 자장에 대한 특성이 우수하여 고자장 마그네트 시스템에 더욱 적합하다. 이에 초전도 마그네트 보호를 위한 상전도 영역 전파 실험을 수행하여 CC 선재의 안정도를 측정하였다. 또한 영구전류모드 운전과 플럭스 펌프를 통한 전류 충전에 대한 연구도 병행하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.77.2-77.2
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• 2011

고온고압에서 운전되는 분류층 석탄가스화기에서 석탄의 회성분을 용융슬래그로 원활하게 배출하는 것은 석탄가스화기의 안정적인 운전을 위하여 매우 중요하다. 본 연구에서는 분류층 석탄가스화기에서 원활한 슬래그의 배출조건을 파악하기 위해서 여러 슬래그 점도예측 모델들을 사용하여 가스화기의 운전온도 변화에 따른 슬래그의 점도변화를 해석하여 점도해석모델들의 적용성을 비교분석하였다. 본 연구에서 선정한 가스화기 설계탄의 회 성분을 토대로 슬래그의 점도를 계산한 결과 점도해석 모델별로 온도에 대한 점도 값이 매우 상이하게 예측되었다. 또한 설계탄에 대한 점도예측 모델들을 적용한 계산결과로부터 슬래그의 점도가 80 poise가 되는 온도인 $T_{80}$이 매우 높은 값으로 예측되었다. 따라서 가스화기의 운전온도에서 용융 슬래그를 원활하게 배출하기 위해서 설계탄에 Flux를 첨가하여 슬래그의 점도를 낮추어 줄 필요가 있음을 알았다. 기존의 점도예측 모델들 중에 점도 예측 값이 중간치 정도의 경향을 보이는 Hoy가 개발한 모델을 기준으로 가스화기의 적정 운전온도에서 Flux로 첨가할 석회석 양을 산출하였다. 본 슬래그 점도모델들의 적용 결과로부터 실제 가스화기의 운전이나 설계에 슬래그의 특성을 파악하여 운전조건 도출이나 해석에 활용하기 위해서는 운전예정인 탄종에 대한 점도측정 실험을 병행하여 적정한 점도 예측모델을 선정하는 것이 중요함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.812-813
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• 2008

본 연구에서는 외부인가 자장을 위한 초전도 특성평가장 치용 레이스트랙형 초전도 마그네트의 개념설계를 하였다. 초전도 특성 평가장치는 외부인가 자장과 온도를 변화시켜가며 고온 초전도 선재의 특성을 측정할 수 있는 장치이다. 초전도 전력기기가 응용될 수 있는 온도범위인 $10K{\sim}77K$ 온도범위에서 초전도 선재의 특성을 평가하기 위해서 약 20cm 정도 길이의 시편이 차지하는 공간이 필요하고 이 공간에 1% 이하의 자장균일도와 최소 3T 이상을 가지는 마그네트가 필요하다. 이러한 조건을 만족시키는 초전도 마그네트는 필연적으로 레이스트랙형 마그네트를 가지는 split형이어야 한다. DI-BSCCO H type과 HT type 두 가지 선재에 대한 전자장 해석을 통하여 제한조건을 만족시키는 마그네트 설계를 하였다. 이렇게 설계된 초전도 마그네트는 초전도 특성평가장치 제작에 활용될 것이다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06b
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• pp.5-8
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• 2011

3차원 멀티코어 프로세서는 기존의 멀티코어 프로세서에서 문제가 되던 연결망 지연시간과 전력문제를 해결할 수 있는 새로운 프로세서 설계기술이다. 하지만, 전력밀도의 증가로 인해 발생하는 열섬현상은 3차원 멀티코어 프로세서의 새로운 문제점으로 두드러지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 동적 온도 관리 기법이 사용되지만, 동적 온도 관리 기법을 적용하면 시스템에 성능 저하가 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 3차원 멀티코어 프로세서에서 문제가 되는 열섬현상을 해결하기 위해 고온의 유닛을 대상으로 동적 온도 관리 기법을 적용하고자 한다. 실험대상으로는 시스템 성능에 많은 영향을 미치고 높은 접근 때문에 고온이 발생하는 TLB 유닛을 사용하고자 한다. 특히, 시스템의 성능 저하를 줄이기 위해서 기존의 시스템보다 낮은 성능을 보이는 마이크로 TLB 구조를 적용해 보고자 한다. 성능이 낮은 구조의 경우 일반적으로 더 낮은 온도 분포를 보이며 동적 온도 관리 기법에 영향을 덜 받기 때문에 동적 온도 관리 기법만 적용한 구조보다 더 낮은 성능 저하를 보일 수 있다. 실험결과 동적 온도 관리 기법을 적용한 경우 기존의 시스템에 비해 23.4%의 성능 저하가 발생하고 마이크로 TLB 구조를 적용한 경우 27.1%의 성능 저하가 발생함을 알 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.638-641
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• 2008

Geothermal water at moderate temperature in a range between 30 to $50^{\circ}C$ exists sparse in surroundings. Mostly they are utilized as heat or water source at spar zones in Korea. However, a large portion of used water is discarded due to its poor recovery quality and inferior application technologies. In this research, an innovative heat pump system based on the hybrid concept that combinate compression cycle and absorption cycle was investigated mathematically. The hybrid heat pump aims to recycle various kind of the heat sources at moderate temperature including geothermal water effectively. The prime objective of the simulation is to design a compression/absorption hybrid heat pump system which can make high temperature above the level of $90^{\circ}C$ and low temperature of $20^{\circ}C$ as well at the same using $50^{\circ}C$ geothermal heat water. As a result, primitive data was provided as a basis to design a prototype 3 RT class hybrid heat pump.

• Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
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• v.9 no.1
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• pp.48-55
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• 2013

In this paper, W-DCAP-HTR(Web-based Design Compatibility Assessment Program for High Temperature Reactor) which will be used to check the design criteria for high temperature reactor is newly proposed. To do this, the assessment procedure of the ASME Sec.III Div.5 such as time-dependent primary stress limit, accumulated inelastic strain, and creep-fatigue damage evaluation were investigated. Furthermore, the trend of candidate materials for high temperature reactor was also reviewed. Then, all assessment procedures for high temperature reactor have been computerized to enhance the efficiency and to reduce the possibility of human error during calculating procedure by hand calculation. It can be directly conducted by adopting the actual thermal and structural analysis results. The validation of W-DCAP-HTR has been demonstrated by benchmark analysis.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.417-420
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• 2009

The purpose of the present study is to evaluate high temperature fracture toughness through the experimental and analytical method. The analysis method is proposed to simulate the fracture toughness of high temperatures. Load-COD curves of compact test specimen acquired by finite element method analysis using hypo elastic model are simulated to determine the crack initiation load on high temperatures. The results of experimental work are in accord with analysis in thermal shock test.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05b
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• pp.461-466
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• 1996

원전에서 가상적인 중대사고 발생시 격납용기 하부 캐비티에서 고온의 노심용융물과 콘크리트와의 반응시 생성되는 기체의 종류 및 양, 콘크리트 침식율 및 주변 열전달 특성은 중대사고 연구의 쟁점으로 이에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 용융 유사물로 고온의 금속 용융물(SS304) 및 Thermite (Fe＋A1$_2$O$_3$)를 영광 3,4호기 원전에 사용한 콘크리트 시편에 부어 침식율, 생성가스 종류 및 주변 열전달 계수를 측정하였고 후에 MELCOR 로드내 MCCI 해석 부분인 CORCON MOD-3 코드와 비교할 계획이다. 본 논문에서는 MCCI scoping test의 실험 장치, 실험 방법 및 곁과를 소개하였다. 약 1$600^{\circ}C$ 의 SUS 304 용융물(10kg)은 충분치 않은 melt superheat와 용융물 이송과정시 열손실로 인해 침식이 거의 일어나지 않았으나, Thermite 실험에서는 측면 및 하부 방향으로 최대 2.7cm/min 의 침식율을 보였으며 하부방향으로의 최대 열유속은 약 3.1MW/$m^2$로 나타났다. 본 연구의 결과 및 실험 기술은 차세대 원전의 중대사고 완화를 위한 원자로 캐비티 설계 실증실험에 응용될 예정이다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.18 no.4
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• pp.61-66
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• 2014

Graphite is commonly used for rocket nozzle. The purpose of the present study is to evaluate compression fracture behavior of ATJ graphite. Uniaxial compression test is conducted in accordance with ASTM C 695 in the range of R.T to $900^{\circ}C$. The size effects of specimen on the compressive strength and fracture behavior were investigated. Two types of cylindrical specimen, i.e., where the diameter to length ratio is 1:2 (ASTM C 695 specimen) or 1:1, were tested at room temperature.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.29 no.5
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• pp.442-449
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• 2018

Research on High temperature polymer electrolyte fuel cell (HT-PEMFC) has actively been conducted all over the world. Since the HT-PEMFC can be operated at a high temperature of $120-180^{\circ}C$ using phosphoric acid-doped polybenzimidazole (PBI) electrolyte membrane, it has considerable advantages over conventional PEMFC in terms of operating conditions and system efficiency. However, If the thermal distribution is not uniform in the stack unit, degradation due to local reaction and deterioration of lifetime are difficult to prevent. The thin plate separator reduces the volume of the fuel cell stack and improves heat transfer, consequently, enhancing the cooling effect. In this paper, a large area flow field of thin plate separator for HT-PEMFC is designed and sub-stack is fabricated. We have studied stack performance evaluation under various operating conditions and it has been verified that the proposed design can achieve acceptable stack performance at a wide operating range.