• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.924-930
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• 2018

본 연구의 목적은 수소연료전지 자동차의 난방부하 대응을 위한 스택 냉각수를 활용하여서, 전동식 히트펌프 시스템에 대한 난방성능 특성을 다양한 운전조건 변화에 대해서 고찰하는 것이다. 냉각수와 냉매(R-134a)와의 열교환을 위해서 판형열교환기를 적용하였고, 전동식 히트펌프 시스템에 적용되는 실내열교환기 입구의 공기온도와 압축기 회전수를 변화시키면서 난방 성능 특성을 분석하였다. 실내열교환기 입구 공기 온도 변화에 대해서 난방 성능은 거의 동일한 결과를 보이고 있는데, 이는 입출구 온도차와 공기 측 밀도의 변화가 균형을 이루었기 때문으로 판단된다. 반면, 히트펌프 시스템 효율(COP)의 경우, 난방 성능은 온도변화에 따라 동일하였지만, 유량 변화로 인하여서, 압축기 소모동력이 감소하였기 때문에, 실내열 교환기 입구 온도가 감소함에 따라서, 시스템 효율은 증가하는 경향을 보이고 있다. 추가적으로, EEV개도가 45%정도까지 열리는 구간에서는, 압축기 소모전력 감소하였기 때문에, 시스템 효율이 증가하였고, 그 이후에는 동일한 시스템 효율을 유지하는 것을 알 수 있었다. 압축기 회전수 변화 시에는 난방성능이 증가하면, 시스템 효율은 감소하는 경향을 보여주고 있다. 이러한 원인은 압축기 회전수 증가에 따른 유량의 증가로 판단된다. 향후, 열원으로 사용하는 냉각수에 대한 운전조건을 변화시켜가면서, 난방성능 특성을 분석하여, 전동식 히트펌프의 난방부하 대응을 위한 제어 방안을 연구하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권9호
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• pp.764-774
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• 2013

4세대 셀룰러 네트워크의 데이터양이 증가하면서, 사업자들은 이를 수용하기 위한 네트워크의 용량 문제에 직면하였다. 따라서, 이 문제를 해결하고자 저렴하고 낮은 전력으로 동작하는 펨토셀이 제안되었는데, 이것은 실내 음영지역의 해소 및 사용자의 서비스 품질을 향상시키는 장점을 갖는다. 그러나 펨토셀 네트워크는 소수의 셀에 많은 부하 (Load)가 집중될 가능성이 있다. 이를 해결하고자, 부하 분산 (Load balancing) 알고리즘 중 하나인 MLB (Mobility Load Balancing) 알고리즘이 제안되었다. 이 알고리즘은 부하 분산을 위해 셀 외곽의 사용자를 인접한 셀로 강제 핸드오버한다. 본 논문에서는 주기적으로 동작하는 MLB 알고리즘에서, 주기가 변했을 때 네트워크 성능 지표들이 어떻게 변화하는지를 확인한다. 실험 결과, 짧은 주기로 동작할 때 데이터 차단율이 낮고, 긴 주기로 동작할 때 핸드오버의 빈도가 낮으며 시간당 처리량 (Throughput)이 높은 것을 확인하였다. 이 결과를 바탕으로, 본 논문에서는 적응적 (Adaptive) 주기의 MLB 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 긴 주기와 짧은 주기로 동작하는 알고리즘의 장점을 모두 포함하는 것을 실험적으로 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3827-3831
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• 2014

본 논문은 변압기 1차측에 설치된 전력퓨즈의 열화현상을 진단하고 문제점을 해결하고자 한다. 전력퓨즈의 열화현상은 퓨즈 엘리멘트에 반복하여 흐르는 평상전류에 의해 오동작하는 주된 원인이 된다. 따라서 전력퓨즈 전, 후단과 옥내 변전실내 전력기기의 온도변화와 전력퓨즈 열화현상의 관계를 규명하여, 열화현상의 원인을 제거하여 부하설비의 증설을 조사하여 전력퓨즈를 재산정하였다. 변압기는 개선전과 비교하여 평균 $6[^{\circ}C]$가량 하락하였고, 전선로의 온도는 $7{\sim}8[^{\circ}C]$가량 개선되었다. 전력용 콘덴서와 직렬리액터는 실내온도 및 기기동조화와 관계되어 $2{\sim}3[^{\circ}C]$ 높은 상태 유지됨을 알수 있었다. 연구대상인 전력퓨즈 3상간 온도차는 $0.5{\sim}1.0[^{\circ}C]$로 안정화 됨을 보였다. 이에 따라 옥내 변전실내의 환경적인 전력기기간의 온도발생요인을 제거하여 전력퓨즈의 열화 및 온도상승을 억제할 수 있음을 제안 하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권2호
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• pp.85-91
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• 2016

내연기관 자동차와 달리 전기자동차는 배터리 폐열이 부족하여 실내 난방을 위해 추가적으로 PTC 히터를 사용하고 있지만 전력소모가 큰 단점이 있다. 최근 이러한 단점을 보완할 수 있는 히트펌프 적용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 히트펌프의 운전특성 해석을 위해 MATLAB/SIMULINK$^{(R)}$환경에서 R134a 히트펌프 모델과 캐빈 모델을 개발하였다. 모델은 여름과 겨울에서 히트펌프의 작동 특성에 따른 실내 온도변화를 나타낼 수 있으며, 모델 검증은 구성품 수준에서 응축기와 증발기의 용량 비교를 수행하였다. 또한 동일한 냉방조건에서 캐빈온도 변화 비교를 통해 캐빈 모델을 검증하였다. 해석 결과 전동압축기 소비전력은 모든 외기온도 조건에서 PTC 히터 보다 낮은 것으로 나타났다. 또한 영하조건에서 히트펌프의 난방용량이 부족한 현상에 대해 폐열회수를 적용하여 효율적인 난방 작동을 할 수 있는 조건을 분석하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권1호
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• pp.1-11
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• 2017

건축물에서 냉방과 난방에 많은 양의 에너지가 소요되고 있다. 건축은 $CO_2$ 발생을 줄이고 에너지 소비 저감을 위하여 냉 난방 부하를 최소화할 필요성이 있다. 그리고 최근 주거문화는 친환경적이고 실내 쾌적성을 중시하는 방향으로 변화하면서 단독주택의 수요가 증가하고 있다. 국내 단독주택의 구조는 크게 조적조, 콘크리트조, 목조 주택으로 구분할 수 있다. 따라서 본 논문은 세 가지 구조방식(조적, 콘크리트, 목조)으로 구성된 동일 면적 단독주택의 냉 난방 부하와 에너지 요구량을 분석하였다. 구조방식별 벽체, 지붕, 바닥 레이어를 구성하였고, 각 레이어의 열관류율(U-value)은 목조 벽체와 같이 스터드를 고려해주기 위하여 PHPP 계산법을 이용하였다. 또한 스터드 유무에 따른 차이를 비교 분석하기 위하여 목조 벽체에서 스터드를 고려하지 않은 경우(비 스터드)를 분석하였다. 분석은 엑셀을 기반으로 자체 개발한 냉 난방 부하 산출 프로그램(CHLC)과 ECO2를 이용하였다. 냉 난방 부하와 에너지 요구량 결과, 목조 구조가 가장 높은 결과를 보였고 콘크리트 구조는 두 번째로 높은 값을 유지하는 것을 확인하였다. 두 구조방식은 에너지소비 측면에서 불리하다고 판단하였다. 결론적으로, 동일한 조건에서의 조적 구조는 다른 구조방식에 비하여 냉 난방 부하 및 에너지 요구량에 있어 유리하며, 목조 구조에서 스터드로 인한 열교를 제외한다면 에너지소비를 줄일 수 있다고 판단되었다.

• 자원환경지질
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• 제38권3호
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• pp.237-245
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• 2005

중금속으로 오염된 산성 지하수의 현장 정화방법으로 투수성반응벽체 기술의 적용 가능성을 평가하기 위하여 반응매질 선정을 위한 실내실험을 수행하였다. 처리대상 오염지하수로 이용한 임기광산 폐석적치장 침출수는 낮은 pH와 높은 금속농도를 갖는다(산도부하량으로 65 kg $CaCO_3$/일, 금속부하량(Fe+Al+Mn)으로 11.6kg/일). 이러한 특성의 오염지하수는 반응매질로 유기탄소 혼합물을 이용하여 황산염환원 반응에 의한 처리가 가능할 것으로 판단된다. 다섯 가지 서로 다른 배합비를 갖는 버섯퇴비, 소나무 바크, 석회석의 혼합 반응매질을 이용한 배치실험 결과를 통해 보면 투수성반응벽체를 적용할 경우 산도부하량은 12.3kg $CaCO_3$/일, 금속부하량은 3.3kg/일로 줄일 수 있다. 대상 지하수의 낮은 pH와 높은 금속부하량을 고려하여 무기탄소를 위주로 한 완충용 반응벽체를 먼저 두고, 이어서 유기탄소 혼합물로 구성되는 반응벽체로 황산염 환원을 유도하는 방법 적용한다면 보다 효과적인 광산배수에 대한 정화를 기대할 수 있을 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제18권3호
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• pp.38-43
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• 2014

이 논문은 자동차 실내의 인화성 물질과 전기적인 접촉 불량에 의한 화재사례를 분석하고 연구하는 것이다. 첫 번째 사례는 운전자가 에어컨 냄새 탈취제인 방향제를 사용 후 실내의 크래쉬 패드에 두고 내린 것이 외부의 복사열에 의해 폭발하면서 화재가 발생된 것으로 확인되었다. 두 번째 사례는 운전자가 자동차 실내에 전자기기 등을 사용하면서 전기적인 과부하가 걸려 단락현상에 의해 화재가 발생된 것으로 확인되었다. 세 번째 사례는 자동차 내부의 시트를 따뜻하게 하기 위해 열선을 설치하였다. 초기에 설치하였을 때는 화재의 위험성이 약했으나 5,000km를 운행하면서 이 열선의 내구성이 떨어지면서 순간적으로 전기적인 과부하가 발생되었고, 이 열이 시트에 옮겨 붙으면서 자동차 화재가 발생된 것으로 확인되었다. 네 번째 사례는 뒷좌석에 있던 승객이 담배를 피우던 중 완전히 소화하지 않은 상태로 둔 것이 가연성 종이에 옮겨 붙어 자동차가 전소된 것으로 확인되었다. 따라서, 실내의 인화성 물질이나 전기적인 시스템을 추가로 사용할 때는 화재가능성을 최대한 고려하고 이에 대한 세심한 대책을 강구하여야 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권4호
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• pp.213-220
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• 2016

본 연구의 목적은 열대 지방에서 사용되는 특수목적 자동차용 에어컨 시스템의 냉방성능 특성을 고찰하는 것이다. 이를 위하여 R-134a를 사용하는 듀얼 냉동사이클을 구성하였고 냉매량 및 실내온도를 변화시켜가면서 냉방성능을 비교하였다. 외기온도 $40.0^{\circ}C$에서 듀얼 냉동사이클의 실내 냉각속도 및 압축비(토출압력) 등을 고려하여 최적 냉매량을 1.5kg으로 선정하였다. 실내온도가 증가할수록 냉방부하가 증가하여 $25.0^{\circ}C$에서 $32.5^{\circ}C$로 실내온도를 높일 경우 $15.0^{\circ}C$에 도달하는데 걸리는 시간은 86.5% 증가하였고, $32.5^{\circ}C$에서 $40.0^{\circ}C$로 증가할 경우 38.1% 증가하였다. 또한, 실내온도가 $25.0^{\circ}C$에서 $40.0^{\circ}C$로 증가할수록 냉방용량은 19.1 kW에서 20.5 kW로 7.3% 증가했으나 냉방성능(COP)는 4.67에서 5.1로 7.0%감소하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.579-582
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• 2012

본 논문에서는 쿨튜브를 적용한 식물공장 이중창호와 삼중창호의 열전달 차단성능을 3차원 수치해석을 통해 비교분석하였다. 이중창호 설계변수인 유입구의 개수와 중공층 두께조건에 따라 창호를 통해 식물공장 외부에서 내부로 유입되는 열전달량을 분석하였다. 쿨튜브를 통해 중공층으로 유입되는 공기속도가 이중창호에서는 0.95 m/s, 삼중창호의 경우는 0.50 m/s 이상일 때 창호를 관통하여 외부에서 내부로 유입되는 열에너지가 차단되는 결과를 얻었다. 삼중창호의 경우에 중공층 유입 공기속도를 0.50 m/s 이상으로 증가시킬 경우 오히려 식물공장 내부의 열에너지가 중공층으로 빠져나가 실내온도를 낮추는 효과가 나타났다. 본 연구의 결과를 바탕으로 국내 지역별 기후데이터의 온도조건을 고려한 분석을 추가적으로 진행할 계획이다.

• 설비공학논문집
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• 제14권4호
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• pp.304-314
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• 2002

Performance analysis of the automotive air-conditioning system is conducted by using computer simulation, and performance tests are carried out by using the climate wind tunnel in order to verify simulation. Evaporator and condenser were modeled by using empirical correlation which was obtained from calorimeter data, and compressor was modeled by using map based method. The steady state thermodynamic conditions of refrigerant satisfying mass and energy balance were assumed in the simulation program for automotive airconditioning system. The system performance was analyzed by finite difference method until differential air enthalpy between evaporator inlet and outlet becomes converged. Simulation results are in good agreement with experimental results at most operating conditions. Variation of discharge temperature and pressure of compressor, outlet temperature of evaporator, cooling capacity, and COP were investigated in term of air volume flow rate for evaporator, compressor capacity, compressor speed, superheat of thermostatic expansion valve, and diameter of suction line.