• 제목/요약/키워드: 에너지손실

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수치모형을 이용한 과부하 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서의 손실계수 산정 (An Estimation of Head Loss Coefficients at Surcharged Manhole with 90 Degree Bend Using Numerical Model)

  • 김정수;임가희;한정석;윤세의
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.165-165
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    • 2011
  • 현재 계획 또는 설계 단계에서 수행되고 있는 관거 시설의 수리계산에는 연결관 내에서의 마찰손실만을 감안하여 수행하고 있으며, 맨홀에서의 에너지 손실은 고려되지 않는 실정이다. 그러나 연결관 내부와 맨홀의 내부는 여러 가지 수리학적 조건이 다르므로 에너지 손실이 발생하게 된다(최원석과 송호면, 2002). 더욱이 직선으로 연결된 중간맨홀보다 유입관과 유출관이 $90^{\circ}$의 각도로 접합된 합류맨홀은 연결 구조상 유수교란에 의한 에너지 손실이 커질 것으로 예상됨에도 불구하고 현재 실무에서 우수 배수시설의 설계 시 직선 연결맨홀과 $90^{\circ}$ 접합맨홀의 손실을 구별하지 않고 사용하고 있는 실정이다. 그러므로 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서 우수관거 시스템의 우수 배제 능력을 증가시켜 도심지의 침수를 방지하기 위한 관거시설의 적정 설계 기준이 필요하며, 합리적인 설계 기준을 제시하기 위하여 $90^{\circ}$ 접합맨홀 내에서의 수두 손실을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 수리모형 실험의 물질적 및 시간적 한계를 극복하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 Fluent 6.3 모형을 이용하여 과부하 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서의 흐름특성을 수치모의 하였으며, 맨홀 내 손실수두의 변화를 계산하여 손실계수를 산정하였다. 맨홀 및 접합 관거의 기하 모형의 격자망은 수치해석의 안정성 확보를 위하여 그림 1과 같이 6면체 격자로 구성하였다. 또한 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서 급격한 와류에 의해 발생하는 에너지 손실을 저감하기 위하여 $90^{\circ}$ 접합맨홀의 내부 형상 및 접합 조건을 변화시켜 손실계수를 산정하였다. 수치모형의 적용 결과 맨홀 내에서의 유속변화, 수심변화 및 압력변화에 대해서는 수리모형 실험 결과와 유사한 경향을 나타내고 있으며, 수치모형에 의하여 산정된 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서 에서의 손실계수 값과 수리모형에 의하여 산정된 손실계수 값이 거의 유사하게 나타났다.

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웨이브 에너지 발전 시스템의 네트워크 퍼지 제어 (Networked Fuzzy Control for Wave Energy Converter System)

  • 송민국;박진배;주영훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1866-1867
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    • 2011
  • 본 논문은 웨이브 에너지 발전 시스템의 네트워크제어기 설계에 대해서 논의한다. 기계적인 오실레이터의 움직임 운동 방정식의 해를 구하면서, 시스템의 에너지 손실의 효율성을 향상 시키기 위하여 퍼지 제어 기법을 도입한다, 다양한 초기 조건에서의 바디의 움직임 방정식의 해를 수치적으로 해석하기위하여, 손실되는 에너지의 크기는 알 수 있다고 가정한다. 네트워크상에서 발생하는 시간 지연을 모델링하며, 전체 웨이브 에너지 발전 시스템은 시간 지연을 가지는 웨이브 에너지 네트워크 제어 시스템이 된다. 제안하는 퍼지 제어기와 웨이브 에너지 발전시스템은 같은 퍼지 멤버쉽 함수를 가지게 모델링한다. 전체 네트워크 폐루프 시스템의 안정도를 분석하고, 웨이브 에너지 발전시스템을 안정화 시키는 퍼지 제어기 설계를 위한 충분조건을 유도한다. 시간 지연을 가지는 네트워크에서 퍼지 제어 기법을 이용하여 웨이브 에너지 시스템의 에너지 손실을 파악한다.

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선박의 추진에너지 손실을 고려한 RCGA 기반 PID 형 자동조타시스템

  • 안종갑;이윤형;진강규;소명옥
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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    • pp.63-64
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    • 2007
  • 대양 항행하는 거의 모든 선박에서 항해사를 도와 선박의 회두각 유지 및 변침을 목적으로 사용되는 일반적인 오토파일럿 시스템용 대부분 PID형 제어기가 장착되어 있다. 오토파일럿 시스템의 제어상수는 운항 경제성 관점에서 선박의 추진 에너지 손실량(연료소비량)으로써 평가해야 한다. 본 논문에서는 선박 자동 조타 시스템의 정량적인 평가함수를 바탕으로 추진 에너지 손실량이 최소가 되도록 오토파일럿의 제어상수를 구하고자 한다. 이 때 제약조건, 즉 설계사양을 고려한 RCGA를 이용하여 제어상수를 탐색하고, 제안한 방법을 시뮬레이션을 통해 검증한다.

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탈황설비 배관내 유동장 해석 및 압력손실 계산 (Flow Analysis and Pressure Loss Calculation in the Ducts of FGD System)

  • 고성모;이진욱;황금호
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.21-25
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    • 1998
  • 탈황설비 배관내 연소가스의 삼차원 유동장에 대한 전산해석을 수행하였다. 복잡한 형상으로 주어진 배관내의 유동장 특성을 관찰하고 압력손실을 계산하였다. 특히 안개깃의 설치유무에 따른 유동장 특성 변화 및 압력손실 감소효과를 집중적으로 고찰하였다. 안내깃의 설치에 따라 유량배분이 적절하게 되고 압력손실이 현저하게 줄어듬을 알 수 있었다. 배관에서의 압력손실을 계산하여 배관설계 및 송풍기 용량 산정의 적절성을 확인할 수 있었다.

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양계사료의 TME 측정에 영향하는 요인에 관한 시험 III. 분채집시간과 가용성 탄수화물의 급이가 내인성 에너지 손실에 미치는 영향 (Factors Affecting True Metabolizable Energy Determination of Poultry Feedingstuffs III. Effects of excreta collecting period and of feeding of soluble carbohydrates on metabolic and endogenous energy losses)

  • 이영철;강도환
    • 한국가금학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.53-59
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    • 1983
  • 본 시험은 분채취시간 및 Corn Starch, Glucose Mixture (Starch (50) + Glucose (50))의 급이가 성웅계의 내인성에너지 (FEm+UEe) 손실에 미치는 영향을 검토하고자 실시한 결과 다음과 같은 성적을 얻었다. 1. Period II(24-28hr)의 분배설량, 에너지량과 N 손실량은 Period I(0-24hr)의 경우보다 높았으나 유의차 (P=.05)는 없었다. 2. 체중(X)과 분배설량, 에너지 및 N 손실량 (Y) 간에는 유의차 상관관계는 발견되지 않았는데 (P>.05) 이는 체중이 내인성에너지 (FEm+UEe) 손실에 영향하지 않는다는 사실을 뒷받침하는 것이었다. 3 Glucose, Mixture 급이구는 절식구에 비하여 분배설량, 에너지 및 N 손실량이 현저하게 감소하였다. (P<.05). 4. Corn Starch 급이구의 분배지량, N 손실량은 절식구에 비해 유의적 (P<.05)으로 감소했으나 내인성에너지 손실량은 두 구간 유의차가 없었다. (P>.05) 이는 Corn Starch의 Apparent Digestibility가 Glucose, Mixture구 보다 낮았음을 지적하는 것이다. 5. 급이구의 N 손실량은 절식구에 비하여 현저히 감소한 사실은 탄수화물 급이가 절식동안 조직의 이화작용에 의한 에너지 손실의 일부를 보완하는 것으로 생각된다.

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상수관망 에너지 모의를 위한 정량화 분석기법 개발 (Development of a quantification method for modelling the energy budget of water distribution system)

  • 최두용;김상현;김경필
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권spc1호
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    • pp.1223-1234
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    • 2022
  • 기후변화에 대처하기 위한 온실가스 저감 노력은 상하수도 분야에서도 활발하게 진행되어 왔으며, 특히, 상수도 생산 및 공급과정에서 많은 에너지를 소비하는 상수관망의 에너지를 절감하기 위한 많은 기술개발이 이루어져왔다. 상수관망의 에너지 절감은 지형의 기복으로 발생되는 구조적 손실의 저감과 누수 및 마찰손실로 인한 운영 상 손실의 효율화를 통해 성취될 수 있음에도 실제 상수관망의 에너지 수지를 분석하는 단계에서 이들 인자들 상호간의 복합적 작용으로 인해 해석적인 접근뿐 아니라 수치모형을 이용한 모의에서도 한계를 노출하여 왔다. 본 연구에서는 지형의 기복, 누수 및 마찰손실의 유무에 따라 변화하는 유량, 압력수두 및 에너지를 5가지의 상수관망 상태(가설적 상태, 이상적 상태, 누수가 포함된 이상적 상태, 누수가 배제된 실제 상태, 실제 상태)에 대하여 수리 물리적 방정식을 도출하고, 이를 단순한 형태의 상수관망에 적용함으로서 에너지의 정량적 분석 및 분류, 각종 에너지 수지 구성요소별 분석과 이를 이용한 상수도 시스템의 에너지 진단이 가능하도록 하였다.

Fluent 모형을 이용한 합류 맨홀에서의 흐름특성 분석 (Analysis of Stream Characteristics at Combine Junction Manhole Using Fluent Model)

  • 김정수;최현수;김형민;윤세의
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.649-653
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    • 2010
  • 일반적으로 계획 또는 설계 단계에서 수행되고 있는 관거 시설의 수리계산에는 연결관 내에서의 마찰손실만을 감안하여 수행하고 있으며, 맨홀에서의 에너지 손실은 고려되지 않는 실정이다. 그러나 연결관 내부와 맨홀의 내부는 여러 가지 수리학적 조건이 다르므로 에너지 손실이 발생하게 된다. 더욱이 직선으로 연결된 중간맨홀보다 두 개의 유입관과 한 개의 유출관으로 구성된 합류맨홀은 연결 구조상 유수교란에 의한 에너지 손실이 커질 것으로 예상됨에도 불구하고 현재 실무에서 우수 배수시설의 설계 시 직선 연결맨홀과 합류맨홀의 손실을 구별하지 않고 사용하고 있는 실정이다. 그러므로 합류맨홀에서 우수 관거 시스템의 우수 배제 능력을 증가시켜 도심지의 침수를 방지하기 위한 관거시설의 적정 설계 기준이 필요하며, 합리적인 설계 기준을 제시하기 위하여 합류 맨홀 내에서의 수두 손실을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 수리 모형 실험의 물질적, 시간적 한계를 극복하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 Fluent 6.3 모형을 이용하여 과부하 합류 맨홀에서의 흐름특성을 수치모의 하였으며, 맨홀 내 손실수두의 변화를 계산하여 손실계수를 산정하였다. 계산된 손실계수는 수리모형 실험을 통하여 산정된 손실계수와 비교하였다. 또한 동일한 수치모의 해석 조건을 실제 합류맨홀에 적용하여 실제 합류 맨홀의 규모 변화에 따른 손실계수를 산정하였다. 수치모형의 적용 결과 맨홀 내에서의 유속변화, 수심변화 및 압력변화에 대해서는 수리모형 실험 결과와 유사한 경향을 나타내고 있으며, 수치모형에 의하여 산정된 합류 맨홀에서의 손실계수 값과 수리모형에 의하여 산정된 손실계수 값이 거의 유사하게 나타났다. 또한 동일한 수치모의 해석 조건을 실제 합류맨홀에 적용하여 합류맨홀의 규모 변화에 따른 손실계수를 산정하였으며, 산정된 손실계수는 우수관거 시스템의 설계 및 평가에 사용가능하리라 판단된다.

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자동조타 시스템의 비선형 요소가 선박의 추진 에너지 손실량에 미치는 영향 (The Influence of Nonlinear Elements on Propulsive Energy Loss Related to Automatic Steering of Ships)

  • 이경우;손경호;윤순동
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 1998년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.64-74
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    • 1998
  • 본 연구에서는 선박 자동조타시스템의 비선형 요소가 추진 에너지 손실량에 미치는 영향을 정량적으로 평가, 해석하였다. 대양을 자동조타로써 보침 항해중인 선박의 자동조타시스템은 크게 선형 및 비선형요소로 나눌 수있는데, 각 요소들중, 특히 시스템 내부에 인위적으로 또는 불가피하게 설치되어 있는 비선형요소들의 영향은 매우 크다. 본 연구에서는 오토파일럿의 비선형 제어 상수가 전체 시스템의 안정성 또는 추진 에너지 손실의 증감에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구의 수치계산에 이용한 선박은 소형 어선 1척과 대형 광석운반석 1척이며 평균, 풍속 10m/sec 의 대표적 해상상태의 풍·파랑 외란 조건하에서 추지 에너지 손실의 지표인 성능평가지수를 계산하였다. 그리고 수치계산 결과에 대해서도 논하였다.

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한국 청소년 여성의 에너지 소비량에 관한 연구 (A Study on Energy Expenditure in Korean Adolescent Women)

  • 김유섭;오승호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.367-373
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    • 1993
  • 본 연구는 15~16세의 여자 고등학생 7명을 대상으로 4주간 평상시와 같은 생활양식과 식생활 환경하에서 에너지 섭취량(GE)과 체내 에너지 보류량(BE)의 변동을 측정하므로써 (에너지 평형법) 에너지 소비량을 산출하였다. 에너지 섭취량과 대변으로의 에너지 손실량(FE)은 열량계로 측정하였고 소변으로의 에너지 손실량 (UE)은 질소 배설량으로부터 환산하였다. 체내 지방조직량 (FM)은 피부두께를 측정하여 산출한 신체 밀도법에 의하였다. 총 에너지 섭취량에 대한 당질, 단백질 및 지방질의 구성비는 각각 70.1$\pm$1.8%, 12.2$\pm$0.7% 및 17.7$\pm$2.0% 이었다. 총 에너지 섭취량에 대한 대변으로의 에너지 손실율은 2.8%이었다. 대변과 소변으로의 에너지 손실량을 감하여 산출한 1일 1인당 평균 대사에너지량(ME)은 2022 $\pm$50㎉ 이었다. 28일동안의 체성분 변동량으로부터 산출한 체내 총 에너지변동량(BE)은 평균 2400$\pm$950㎉ 가 증가하였다. 1일 1인당 평균 에너지 소비량은 1958$\pm$87㎉로서 체중 kg당 39$\pm$2㎉ 이었다.

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배전계통의 손실관리 최적 방안에 관한 기초 연구 (A Basic Study on the Optimal Method of Loss Management in the Distribution System)

  • 김미영;노대석;김재언;김광호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.144-146
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    • 2003
  • 최근 석유공급의 불안정과 에너지 소비의 급격한 증가로 인하여, 국가적인 차원에서의 에너지 절약사업이 주요 시책으로 추진 중에 있으며, 전력사업에서도 에너지 절감이라는 차원뿐만 아니라 경영에 직결되는 중요한 과제로 전력손실에 대한 관심이 높아져가고 있다. 특히, 전력시장 자유화라는 흐름 속에서 전력손실 문제는 전기요금의 산정에 있어서 합리적인 근거를 제시한다는 점에서 중요한 관심 사항이 되고 있다. 본 논문에서는 배전손실을 정확하게 산정하는 방안을 마련하여, 배전사업자가 배전망을 효과적으로 운용하여 손실을 최소화할 수 있도록 유도하며, 전력공급 전반의 효율성을 향상시킬 수 있도록 한다.

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