• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.29 no.10 s.241
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• pp.1083-1091
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• 2005

Turbulent flow around a rotating circular cylinder is investigated by Direct Numerical Simulation. The calculation is performed at three cases of low Reynolds number, Re=161, 348 and 623, based on the cylinder radius and friction velocity. Statistically strong similarities with fully developed channel flow are observed. Instantaneous flow visualization reveals that the turbulence length scale typically decreases as Reynolds number increases. Some insight into the spacial characteristics in conjunction with wave number is provided by wavelet analysis. The budget of dissipation rate as well as turbulent kinetic energy is computed and particular attention is given to the comparison with plane channel flow.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.26 no.2
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• pp.283-290
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• 2002

In this paper, we consider the dynamic electromechanical behavior of an eccentric Yoffe permeable crack in a piezoelectric ceramic strip sandwiched between two elastic orthotropic materials under the combined anti-plane mechanical shear and in-plane electrical loadings. Fourier transforms are used to reduce the problem to the solution of two pairs of dual integral equations, which are then expressed to a Fredholm integral equation of the second kind. The initial crack propagation orientation for PZT-5H piezoceramics is predicted by maximum energy release rate criterion.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.24 no.6 s.177
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• pp.1601-1607
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• 2000

Using the theory of linear piezoelectricity, we consider the problem of piezoelectric ceramic infinite strip containing a finite crack with free surface traction and surface charge under anti-plane shear. The crack is symmetrically parallel to the edges of infinite strip. Fourier transforms are used to reduce the problem to two pairs of dual integral equations, which are then expressed in terms of Fredholm integral equations of the second kind. Numerical results for PZT-5H ceramic are obtained and discussed.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.06a
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• pp.304-309
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• 2001

In this paper, we consider the dynamic electromechanical behavior of an eccentric Yoffe permeable crack in a piezoelectric ceramic strip sandwiched between two elastic materials under the combined anti-plane mechanical shear and in-plane electrical loadings. Fourier transforms are used to reduce the problem to the solution of two pairs of dual integral equations, which are then expressed to a Fredholm integral equation of the second kind. The initial crack propagation orientation for PZT-5H piezoceramics is predicted by maximum energy release rate criterion.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.79-80
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• 2016

상용차에서 사용되고 있는 기계식 에어컨 시스템은 엔진의 가동(주행 또는 공회전)에 의해 발생되는 에너지를 이용해 차량 실내온도를 유지시켜준다. 이러한 기계식 에어컨 시스템의 작동은 엔진 구동력의 일부를 사용하기 때문에 상용차의 연비와 큰 관련성 있다. 상용차는 하절기 작업대기, 차량 내 야간취침 등이 빈번해 운전자의 운행습관에 따라 연료 소비량이 증가하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하고자 대형 상용차량이 정차중인 무시동 기간에도 일정 온도의 유지가 가능 하도록 4kW급 Cascaded 푸쉬-풀 컨버터와 전동식 압축기 구동용 인버터로 구성된 전력변환장치를 제안하였다.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.23 no.3
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• pp.55-61
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• 2003

This paper represents the effect of rotor geometry on the performance of a small-scale Wells turbine for wave energy conversion. In this study, four kinds of blade profile were selected from previous studies with regard to the blade profile of the Wells turbine. The experimental investigations have been performed for two solidities by model testing under steady flow conditions, and then the effect of blade profile on the running and starting characteristics under sinusoidal flow conditions have been investigated by a numerical simulation using a quasi-steady analysis. In addition, the effect of sweep on the turbine characteristics has been investigated for the cases of CA9 and HSIM 15-262123-1576. As a result, a suitable choice of these design factors has been suggested.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.23 no.2
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• pp.99-105
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• 2003

This paper presents the effect of rotor geometry on the performance of a small-scale Wells turbine for wave energy conversion. In this study, four kinds the Wells turbine of blade profile were selected from previous studies. The types of blade profile included in the papers are as follows: NACA0020 ; NACA0015; CA9; and HSIM 15-262123-1576. The experimental investigations have been performed for two solidities by testing model under steady flow conditions. The effect of blade profile on the running and starting characteristics under sinusoidal flow conditions have also been investigated by a numerical simulation based on a quasi-steady analysis. In addition, the effect of sweep on the turbine characteristics has been studied for the cases of CA9 and HSIM 15-262123-1576. Based on the evaluation, a suitable choice of these design factors has been suggested. As a result, it seems that a suitable choice of the sweep ratio of 0.35 for the blade profile of the Wells turbine.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.156-156
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• 2015

최근 화석연료의 사용으로 인한 지구온난화 등 환경파괴가 점점 증가하는 추세이며 이로 인해 신재생에너지 중 하나인 수력발전이 주목받고 있다. 수력발전은 물의 위치에너지를 기계에너지로 이를 다시 전기에너지로 변환하는 친환경적인 방식으로 운영된다. 수력발전량은 우리나라 전체 발전량의 1.5% 정도로 적은 양의 발전량을 생산하지만 가동시간이 짧아 전력수요가 급변하는 상황에 대비 가능하기 때문에 수력발전은 필수적이다. 기후변화의 영향으로 연평균강수량은 증가하는 양상을 보이나 연 강수일수는 줄어드는 등 수자원의 불확실성이 증가하고 있는 실정이다. 따라서 미래 불확실한 수자원 공급에 대비할 수 있는 수자원의 효율적 활용에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 하천의 유량이 계절에 따라 변동 폭이 크다는 점을 고려하며 월별 발전량을 최대화하기 위해 선형계획법을 적용하는 모형을 구축하였다. 선형계획법은 목적함수와 제약조건식 모두 1차식으로 비선형항을 포함할 수 없으나 초기 해가 불필요하고 최적해가 보장된다는 장점을 가진다. 일부 목적함수나 제약조건식에 비선형항이 포함되어 있을 경우 Successive Linear Programming(SLP), Piecewise Linear Programming(PLP), Taylor Expansion 등의 방법을 이용하여 선형화할 수 있다. 본 연구에서 비선형 제약조건은 Taylor Expansion을 이용하여 선형화하였으며 한강수계 9개 댐의 월간 발전량을 최대화시키는 장기 운영 모형을 구축하였다. 개발 환경은 Linux-CentOS이며 사용프로그램은 통계 분석에 많이 활용되는 R programming이다. R programming은 패키지를 이용한 개발이 용이하고 Windows 뿐만 아니라 Linux, Mac, Unix 등의 운영체제에서도 호환 가능하다는 장점이 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.6
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• pp.589-596
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• 2015

The occurrence of an inclined edge crack in transversely piezoelectric material is analyzed. Concentrated antiplane mechanical and inplane electrical loads are applied at the boundary and crack surface, respectively. The crack surfaces are assumed to be impermeable to the electric field. Using the Mellin transform with the introduction of a generalized displacement vector, the problem is formulated, and the Wiener-Hopf equation is derived. By solving the equation, the solution is obtained in a closed form. The intensity factors of the stress, the electric displacement, and the energy release rate are obtained for any crack length and inclination angle. These solutions can be used as fundamental solutions and can be superimposed to represent any arbitrary electromechanical loading.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.38.1-38.1
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• 2011

최근 중동정세의 변화와 유류 소비의 증가에 따른 유가의 급등과, 일본 지진사태로 일어난 원자력 발전의 안정성에 대한 문제로 인하여 안전하고 깨끗하게 에너지를 생산할 수 있는, 저탄소 녹색성장을 구현할 수 있는 신재생 에너지에 관련된 연구에 많은 관심이 모아지고 있다. 특히 태양광 에너지를 전기로 변환하여 사용하는 것은 최근 가장 큰 관심사 중 하나이다. 나노결정 Si (nc-Si) 박막은 이러한 광전자 산업 및 태양 에너지 분야에서의 폭넓은 응용 가능성으로 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 nc-Si 박막의 발광 특성은 비정질 박막내 Si 나노결정에 기인한 양자제한효과(quantum confinement effect)에 의한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 증착시 기판에 AC (alternating current) Bias를 인가하여 PE CVD 기법으로 nc-Si:H 박막을 증착하였다. H2와 SiH4를 각기 45, 20 sccm으로, 100 W의 RF 전압을 주어 플라즈마를 생성하였으며, 60~900 Hz의 주파수 범위에서 60 V의 Bias를 인가하여 박막을 증착하였다. 이들 박막의 결정 크기, 결정화도, 나노 구조 및 광학적, 화학적, 기계적 특성을 XRD, FT-IR, Raman spectroscopey, AFM, PL, Nano indenter 등을 사용하여 조사하였으며, 기판에 인가된 전압과 주파수에 따른 결정크기와 박막의 광학적 특성과 상관관계를 고찰하였다. Bias 전압에 따라 ~1에서 ~4 nm의 크기를 갖는 나노 크리스탈이 생성 되었으며, 최고 10%의 나노결정 분율을 가지는 박막을 증착하였다. 이는 광학적 특성에도 영향을 주어 PL (photoluminescence)의 피크는 470~710 nm의 영역에서 관찰되었다. 또한 AC-Bias의 영향으로 박막 내 응력 해소에도 영향을 주어 박막내 존재하는 응력이 결정에 미치는 영향도 알 수 있었다. 이번 발표에선 증착 조건에 따른 박막의 나노구조 및 광학적 특성의 변화와 이들 간의 상관관계를 발표하고자 한다.