Two-stage continuous culture system has been studied intensively to maximize the productivity of a cloned gene product in unstable recombinant microorganism. As an effort to optimize the two-stage process, transient behavior of the second-stage was studied theoretically as well as experimentally using Escherichia coli Kl2$\delta$Hl$\delta$trp. A mathematical model describing the transient response to a step change in dilution rate was developed based on the assumption that the adaptation rate of cell growth is proportional to the available growth potential, which is defined as the difference in dilution rates between before and after shift-up. The kinetic parameters appearing in the model equations were the dimensionless step increase in growth rate($\alpha$) and the adaptation rate constant(k). These parameters were evaluated for various dilution rates and temperatures by washout method. This relatively simple adaptation model could predict the specific growth rate of the second-stage successfully. Advantage and disadvantage of the proposed model are also discussed.
고전압 가스 차단기에서는 긴 스트로크 동안 가스반발력을 극복하고 빠르게 차단할 수 있는 액추에이터가 필요하다 기존에는 공압식, 유압식, 스프링 액추에이터와 같은 기계적인 장치가 사용되었다. 그러나 기존 액추에이터에서는 소음, 에너지 손실, 고가적의 단점이 있어, 근래에 들어 PMA, 모터와 같은 전기적 장치도 사용되고 있다. 전기 액추에이터는 간단한 구조로 되어 있어 기계적 손실을 줄일 수 있고 소음이 적은 장점이 있다. 전자석 조작기의 연구 필요성에 따라 새로운 형태의 전자석 조작기 Electro Magnetic Force driving Actuator(EMFA)가 개발되어 고전압 가스 차단기에 적합하다고 분석되었다. EMFA의 동특성을 얻기 위한 과도상태 해석에서는 2차원 유한요소법을 이용하여 얻은 전자기적 해석을 회로, 운동방정식과 연계하여 시간차분법을 사용하여 해석하였다. 하지만 2차원과 3차원의 전자기 해석은 차이를 보인다는 것을 확인하였고 정확한 전자기 해석을 위해 3차원 동특성 해석을 수행하여 실험결과와 비교하였다.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.24
no.2
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pp.193-200
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2011
A BOR(Boil-Off Rate) prediction model for the NO96 membrane-type LNG insulation containment filled with superlite powders during laden voyage is presented in this paper. Finite element model for the unsteady-state heat transfer analysis is constructed by considering the air and water conditions and by employing the homogenization method to simplify the complex insulation material composition. BOR is evaluated in terms of the total amount of heat invaded into LNGCC and its variation to the major variables is investigated by the parametric heat transfer analysis. Based upon the parametric results, a BOR prediction model which is in function of the LNG tank size, the insulation layer thickness and the powder thermal conductivity is derived. Through the verification experiment, the accuracy of the derived prediction model is justified such that the maximum relative difference is less than 1% when compared with the direct numerical estimation using the FEM analysis.
Kim, Jung-Yun;Lee, Ho-Il;Oh, Tae-Young;Park, Sang-Min
Journal of the Korean Electrochemical Society
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v.14
no.4
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pp.231-238
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2011
In this work, the numerical analysis for the zincate behavior at a zinc electrode with an electrolyte flow was carried out for a ZAFC. The Nernst-Planck equation with a boundary condition of Butler-Volmer type was adopted to describe electrochemical effects of mass transfer, migration, kinetics of electrode. The Navier-Stokes equation, coupling to the Nernst-Planck equation, is also applied to describe the internal electrolyte flow fields. The validity of the numerical model is proved through the comparative analysis between numerical and experimental results. The concentration of zincate and the current density were also investigated at a zinc anode according to various electrolyte velocities. We have found the concentration of zincate decreased and the current density increased with an increase in the electrolyte velocity.
선박 전력 시스템 설계에 관한 연구의 경우 실제 선박에서의 실험의 어려움 때문에 디지털 시뮬레이션에 의존해 연구를 진행해 왔다. 본 논문에서는 선박 전력 시스템의 보다 정밀한 실험 및 제어 알고리즘 검증을 위해 축소 모델과 실시간 시뮬레이터를 동시에 이용하는 새로운 실험 방법을 제안하였다. 실제 크기의 선박 전력 시스템은 직접 제작하기 어렵기 때문에 축소 모델을 이용하였고 복잡한 선박 전력 시스템의 일부를 실시간 시뮬레이터로 모의함으로써 실제 실험 세트의 구성을 간소화 할 수 있었다. 축소 모델 실험을 통해 선박 전력 시스템의 과도 상태 및 정상 상태 해석을 수행하였으며 이러한 시스템에서 얻은 결과는 추후 실선 제작을 위한 설계 자료로 활용될 수 있다.
본 논문은 2011년 제주계통 한림변전소와 금악변환소 사이에 설치 예정인 ${\pm}80kV$ 60MW HVDC 시스템의 DC 가공선로를 기존의 AC 송전 철탑의 AC 선로와 병렬로 추가하여 운영할 때 선로 Coupling에 따른 정상상태 영향을 분석한 내용이다. 한림변전소와 금악변환소 사이 철탑 17개의 데이터를 기반으로 송전선로를 모델링함으로써 실제 데이터에 최대한 근접할 수 있도록 정확성을 도모하였으며, 모델링과 분석에 있어서 전자계과도현상 해석프로그램인 PSCAD를 이용하였다. 특히 AC 병렬 연계 유무에 따른 DC 전류 주파수를 비교함으로써 AC/DC Coupling의 영향을 분석하였으며 최종적으로 이에 따른 기본파 성분 제거에 필요한 DC 필터 설치 유무에 관한 결론을 도출하였다.
대규모 전력계통인 한국전력과 154kV 송전선로로 연계되는 석유화학공장 전력계통에 작은 용량의 자가발전기가 병렬운전 되는 경우이다. 전기사고로 한국 전력과의 연계 송전선로가 개방되어 석유화학공장 전력계통이 단독으로 분리되면 발전이 수요에 크게 못 미치게 되어 급격한 주파수 저하 및 과도한 전압강하가 나타나고 이로 인하여 발전기가 정지되어 공장 전체가 정전에 이르게 되는 사고 가능성이 있다. 본 논문은 이와 같은 대규모 전력계통과의 연계선로 개방으로 나타나는 과부하 상태에서 주파수 안정화 및 전압강하에 대처할 수 있는 부하차단 또는 계통 분리로 수급 불균형을 해소하고, 단시간 전압강하 상태에서도 효과적으로 전력계통 안정화가 지속될 수 있는 방안 등을 전력계통 동특성 해석도구를 이용하여 모의하고 이를 실제 전력계통에 적용코자하는 사례 연구이다.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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1993.04a
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pp.52-56
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1993
An efficient method is presented for determining transient responses of locally nonlinear structures using substructure eigenproperties and Lagrange multiplier technique. The method is based upon the mode synthesis formulation procedure, but does not construct the equations of motion of the combined whole structure compared with the conventional methods. For modal bases of each linear substructure, either fixed or free interface modes can be employed. The transient analysis is based upon the recurrence discrete-time state equations and offers the simplicity of the Euler integration method without requiring small time increment and iterative solution procedure. Numerical examples reveal that the method is very accurate and efficient in calculating transient responses compared with the direct numerical integration method.
Kim, Hyun-Il;Nam, Jin-Hyun;Shin, Dong-Hoon;Chung, Tae-Yong;Kim, Young-Gyu
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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2007.11a
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pp.23-26
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2007
Liquid water in flow channel is an important factor that limits the steady and transient performance of PEM fuel cells. A computational fluid dynamics study based on the volume-of-fluid (VOF) multi-phase model is conducted to understand the transport behavior of liquid water in flow channel. The liquid water transport in $180^{\circ}$ bends is investigated and the effect of chamfering is discussed. The effect of wall adhesion is also considered by varying the contact angle of channel surfaces. The result of this study is believed to provide a useful guideline for design optimization of flow patterns or channel configurations of PEM fuel cells.
Kim, Doc-Il;Park, Se-Ho;Rhee, Sang-Bong;Kim, Chul-Hwan
Proceedings of the KIEE Conference
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2008.07a
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pp.2277-2278
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2008
전력계통에서의 과전압은 계통의 상태 또는 외부상태인 대기의 방전의 결과로써 기원한다. 낙뢰에 의한 뇌서지는 여러 과전압 중에서 가장 큰 전압을 가진다. 절연요구사항에 대한 뇌 과전압의 크기를 특정화하고, 절연 섬락을 발생하는 위험한 뇌격전류를 발견하는 것은 전력계통의 설비 보호를 위한 중요한 요소이다. 본 논문에서는 과도해석 프로그램인 EMTP를 이용하여 송전선로 및 철탑을 모델링하고, 낙뢰에 인한 과전압이 발생하였을 때 송전선로 및 철탑에 어떻게 영향을 미치는지 모의하고 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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