• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.3-5
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• 2018

유도 가열 (Induction Heating; IH) 기기는 빠른 가열 속도, 안전성, 청결성 등의 장점으로 산업계와 가정에서 널리 사용되고 있다. 하지만 기존 IH 기기는 낮은 저항을 갖는 비자성체 용기를 가열할 때 1차측 스위치에 높은 전류가 유도됨으로써 스위칭 손실과 전도 손실이 증가하고 스위치 정격 전류량을 초과하는 문제가 발생하였다. 본 논문에서는 용기 재질에 따른 임피던스 특성을 분석하여 비자성체 용기를 가열하기 위한 적절한 유도 가열용 직렬 공진형 컨버터의 새로운 스위칭 변조방식을 제안한다. 2 kW의 정격 전력을 가지는 유도 가열용 컨버터의 시작품을 사용하여 설계 방법론과 스위칭 변조 방식의 타당성과 성능을 검증하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.138-139
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• 2012

본 논문에서는 고주파 공진형 인버터 접속의 가열 코일로부터 비접촉 상태로 전자유도 와전류를 구조물에 가하여 발열하는 공진형 인버터를 이용한 유도가열 방식의 최적설계를 제안하였다. 설계한 시스템 인버터는 스위칭주파수 20[kHz] 대역에서 동작하는 하프-브리지 고주파 직렬 부하 공진형이며 LC공진 설계 시 부하 자체를 L로 설정하여 효율을 최대화 하였다. 또한 유도가열용 인버터에 적용 가능한 스너버회로의 특성분석을 통해 본 시스템의 최적화에 관한 연구를 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.224-226
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• 2013

본 논문은 유도가열 시스템의 자성체 판별 알고리즘을 제안한다. 코일의 형상 및 구성에 따른 임피던스를 수학적으로 분석하여 자성체와 비자성체 동시 가열을 위한 유도 코일을 능동적으로 설계 한다. 또한 인버터 출력전압과 부하 전류를 센싱하여 계산한 임피던스 값과 수식으로 구한 부하 임피던스를 비교해 가열 용기의 재질을 판별한다. 제안된 알고리즘을 통해 자성체 및 비자성체 유도가열을 하나의 공진형 인버터로 구현할 수 있다. 제안된 판별법은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.3 no.1
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• pp.45-53
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• 2015

The fact that gas hydrate and/or paraffin wax is frequently plugged in offshore pipeline has been become very significant for offshore piepline flow assurance. An active electrical heating along pipeline has adapted in resolving flow assurance problem like as gas hydrate and wax plugging. This study represents a novel internal-swirled heater which was designed and fabricated for more effective heating and thermal mixing through pipeline. The internal-swirled heater suggested in this study shows higher thermal mixing performances than the conventional external-traced heater.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.333-334
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• 2013

본 논문은 비자성체 유도가열을 위한 Half-Bridge 공진형 컨버터의 고조파 운전방법을 분석한다. 비자성체 용기를 유도가열하기 위해서는 자성체 용기보다 높은 주파수의 공진전류를 필요로 하며, 반도체 소자의 선정 및 손실에 어려움을 야기한다. 이 문제를 극복하기 위하여 스위칭 주파수보다 높은 공진 전류를 운용하는 고조파 운전방법을 적용하고, 분석한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.4
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• pp.740-746
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• 2009

Two step serial load induction superheater has been proposed using resonance type induction heat method in this paper. Heat method is a type of flowing the electron induction and current to special alloy heater in body from external heat coil with non-contact method. Inverter was a full bridge serial load resonance type and inductor was used as load in LC resonance design to maximize the efficiency. The developed system is a new heat exchanging method combined with electromagnetic induction heater and fluid movement, ana very accurate to control of heating the gas, liquid and evaporated mass, so on without combustion process.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.24 no.1
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• pp.97-107
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• 2020

In this study, finite element analysis was carried out through the finite element analysis program (ANSYS) to investigate the fire resistance of composite columns in fire. Transient heat transfer analysis and static structural analysis were performed according to ASTM E 119 heating curve and axial force ratio 0.7, 0.6, 0.5 by applying stress-strain curves according to temperature, and loading heating experiments were carried out under the same conditions. In addition, the nominal compressive strength of the composite column according to the heating time according to the standard(Eurocode 4) was calculated and expressed as the axial force ratio and compared with the analytical and experimental values. Through the analysis, As a result of finite element analysis, the fire resistance time was 180 minutes and similar value to the experimental value was obtained, whereas the fire resistance time 150 minutes and 60 minutes were derived from the axial force ratios 0.6 and 0.7. In addition, it was confirmed that the fire resistance time according to the axial force ratio calculated according to the reference equation (Eurocode 4) was lower than the actual experimental value. However, it was confirmed that the standard(Eurocode 4) was higher than the experimental value at the axial force ratio of 0.7. Accordingly, it is possible to confirm the fire resistance characteristics(time-axial force ratio relationship) of the SRC column at high axial force, and to use the experimental and anaylsis data of the SRC column as the data for verification based on Eurocode.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.8
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• pp.553-561
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• 2017

The main motivation for this study was to establish a CFD-based procedure for the analysis of heating characteristics, particularly in industrial furnaces. As certain open-source software packages have gained popularity in dealing with complex industrial problems, the OpenFOAM framework was selected for further development of advanced physical models to meet industrial requirements. In this study, the newly developed comprehensive model was applied to simulate physical processes in the full-scale horizontal furnace of a continuous galvanizing line (CGL). The numerical results obtained indicate that the current approach predicts heating characteristics reasonably well. It was also found that radiative heat transfer plays a dominant role in heating the moving strip. To improve the predictability of our method, further work is required to model the turbulence-chemistry interaction realistically, as well as to impose a physically correct thermal wall boundary condition.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.439-440
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• 2015

유도가열은 석유, 가스 등의 연료를 사용하는 종래의 설비에 비해 에너지 효율이 높고 관리가 수월하며, 공해를 유발하지 않는 등의 많은 장점으로 인해 산업 분야에 다양하게 응용되어 사용하고 있다. 유도가열의 원리는 전자유도작용을 이용하여 와전류에 의한 손실과, 히스테리시스 손실에 의한 주울열이 발생하는데, 이렇게 발생된 열로 가열하는 방법이며 가열 속응성, 고효율, 친환경, 안정성의 장점을 갖는다. 그러나 공진형 유도가열 인버터 시스템은 환경의 변화나 피가열체의 부식 등의 이유로 공진주파수가 변하는 단점이 있다. 따라서 기존의 단점을 극복하기 위해 자동으로 공진점을 추종할 수 있는 알고리즘을 제안하였고, 기존의 복잡한 제어회로나 알고리즘을 극복하여 시스템의 간소화를 실현하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.140.2-140.2
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• 2015

낮은 압력의 평판형 유도 결합 플라즈마 (Inductively Coupled Plasma, ICP)에서 챔버 높이를 바꾸면서 전자 에너지 확률 함수 (Electron Energy Probability Function, EEPF)를 측정하였다. 측정된 전자 에너지 확률 함수에서 기울기가 평평한 부분이 관찰됐고, 이러한 전자 에너지 분포함수의 평평한 부분은 챔버 높이를 증가함에 따라 높은 전자 에너지로 옮겨졌다. 이러한 현상을 분석하기 위해서 2차원 비충돌 가열 메커니즘이 포함된 유도 결합 플라즈마 모델로부터 전자 에너지 확산 계수와 이론적인 전자 에너지 확률 함수를 구하여 실험 결과와 비교하였다. 이를 통하여, 측정된 전자 에너지 확률 함수의 평평한 부분은 전자 튕김 공진 (electron bounce resonance)에 의한 것임을 알 수 있었다.