• 한국가스학회지
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• 제18권5호
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• pp.26-32
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• 2014

CCS(Carbon Capture and Storage)는 제철, 철강, 발전소 등에서 발생되는 $CO_2$를 포집 및 저장하는 기술로서, 지구 온난화의 주범인 $CO_2$를 감축시키는 효과적인 기술이다. CCS 포집 기술과 저장 기술은 집중적인 개발을 도모하고 있으며, 현재 실증단계에 있다. 그러나 상용화 단계에 이르기 위해서는 포집, 저장 기술을 비롯하여 수송기술까지도 구성 요소에 대한 안전성 확보가 필요하다. 특히, 수송기술은 CCS 특성상 파이프라인을 이용한 수송기술이 적합하지만, $CO_2$ 파이프라인 운용 사례가 부족하여, 파이프라인 또는 구성 요소(밸브 등)에 대한 적합한 재질을 선택해야 한다. 본 연구에서는 $CO_2$ 파이프라인에 사용 가능한 고무재질을 알아보고자 여러 분야에서 사용되는 고무 재질을 $CO_2$에 침지하여 압력 온도 변화에 따른 부피변화를 비교 분석 하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.460-465
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• 2019

본 연구에서는 항법정보 산출용 컴퓨터에 탑재되는 단일보드컴퓨터를 대상으로 야전 운용간 발생한 전기적 고장현상에 대하여 구조해석 관점에서 해소방안을 도출하고자 하였다. 특성요인도 분석을 통해 단일보드컴퓨터의 구조적인 문제로 중앙처리장치 기판에 크랙이 발생한 것을 확인할 수 있었고, 크랙발생 부위에 가해진 물리적인 영향으로 인해 통신기능 수행이 불가해지면서 동시에 부팅이 불가한 현상이 나타난 것으로 확인되었다. 이에 대하여 크랙현상을 유발시키는 과도응력의 위치를 찾고자 구조해석을 수행하였다. 구조해석을 통해 응력집중현상이 발생하는 부위를 확인할 수 있었고, 이를 해소시키기 위해 과도응력의 원인이 되는 부품과 구조물을 변경하는 개선방안을 수립하였다. 개선방안에 대한 검증은 구조해석을 통해 개선 전과 후의 구조물에 작용하는 응력분포를 비교하여 응력의 감소정도를 보였다. 추가적으로, 열 해석을 통해 부품 및 구조물 변경으로 인한 방열기능 유지여부를 확인하였고, 개선방안을 적용한 실 장비의 방열판 온도를 측정함으로써 실제 장비의 방열 영향성을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.108-116
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• 2018

한국형발사체의 1단 및 2단 엔진으로 사용될 75톤급 액체로켓엔진의 연소시험이 엔진 연소시험설비에서 수행되었다. 이 엔진은 산화제로 극저온 유체인 액체산소를 사용하므로, 연소시험을 위해서는 필수적으로 설비의 공급 배관 및 엔진의 예냉과정이 진행되어 주어진 엔진 입구 온도 및 압력 요구조건이 만족되어야 한다. 따라서 향후 효율적인 시험 운용을 위해서는 시험 시 설비와 엔진에서의 예냉특성 및 예냉과정에서 소모되는 액체산소의 양을 파악하는 것이 중요하다. 이 논문에서는 75톤급 액체로켓엔진의 연소시험에서 예냉과정의 고찰을 통하여 런탱크 가압 전, 후 각 단계에서의 설비배관 및 엔진의 예냉특성을 평가하였으며, 시험 시 소모되는 액체산소의 양을 평가하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권5호
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• pp.89-97
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• 2021

현재 백두산의 분화 징후 및 지구관측을 목적으로 광학 및 중·장적외선 카메라를 탑재한 6U 규격의 초소형위성 STEP Cube Lab-II (Cube Laboratory for Space Technology Experimental Project-II)가 개발되고 있다. 궤도상에서의 위성을 안정적으로 운용하기 위해서는 전 임무기간 동안 위성에 탑재된 장비가 허용온도범위 내 만족이 가능한 열설계가 필수적이며, 이에 앞서 위성이 겪을 수 있는 궤도 열환경에 대한 분석이 선행되어야 한다. STEP Cube Lab-II는 향후 한국형발사체 (KSLV-II)를 통해 발사될 예정이나, 현재 발사시간 미정으로 궤도가 정해지지 않은 상태이다. 따라서 본 논문에서는 큐브위성이 겪을 수 있는 최악의 궤도 조건 분석을 위해 예상되는 발사시간 이력을 토대로 위성의 열 유입량 분석을 수행하여 발사시간에 따른 열적 영향성 분석을 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권10호
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• pp.813-820
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• 2021

본 연구에서는 고체추진제의 동적 응력-변형률 특성을 고찰하기 위하여 저속충격시험을 수행하였다. 저속충격시험 시 충격체(Impactor)의 하중, 변위를 측정하여 고체추진제의 동적 거동을 확인하였다. 3점 굽힘 형태의 저속충격시험을 수행하였고, 이때 발생하는 국소변위와 길이가 짧고 두께가 두꺼운 고체추진제 시편의 전단 변위를 보상하여 순수 굽힘변위를 계산하였다. 보상된 변위와 측정된 하중을 사용하여 응력과 변형률을 계산하였고 응력-변형률 곡선으로부터 고체추진제의 동적 물성을 획득하여 이를 정적 굽힘 물성과 비교하였다. 운용 환경에 따른 온도별 고체추진제의 동적 물성을 획득하기 위해 상온, 고온, 저온에서 실험을 수행하고 결과를 비교분석하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.551-558
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• 2021

IoT와 센서를 기반으로 원격으로 제어할 수 있는 액추에이터 모듈의 지능형 환기 기능을 구현하기 위해, 실내 가스/CO2/습도 온도 및 실내/외 미세먼지 관련 실외 환경을 감지하는 사전 설정된 개수의 데이터를 기반으로 환기 포트를 개폐하기 위한 알고리즘 설계 및 구동 회로를 구성하여 환기창시스템을 구현하였다. 실내공기 순환모듈의 전송데이터관련 센서와 조건이 많아 데이터 저장·관리·분석에 어려움을 겪고 있다. 빅데이터 기술은 실내 공기 순환 시스템에 채택되어야 한다. 원격 모니터링과 원격 무선 제어 화면은 환기구시스템의 상태를 추출하여 관리함으로써 분리 및 작동 조건을 자동화할 수 있도록 구축되었다. 엑츄에이터 및 센서로 구성된 환기창시스템의 제어 및 센싱용 대량의 데이터전송 안정성을 확보하기 위해 MQTT를 적용하고 시스템 오류를 대비하여 운용의 빅데이터 안정적인 전송 보장을 위해 RocketMQ를 활용하여 시스템을 구성하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권2호
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• pp.27-37
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• 2019

쉘-튜브 열교환기가 나로우주센터 추진기관종합시험장(PSTC)에 설치되었으며, 이 열교환기는 극저온의 헬륨을 고온의 열매유와 열교환하여 약 500 K 까지 가열시키는 역할을 한다. 열교환기에서 토출되는 헬륨의 온도가 설계보다 100 K 낮게 나옴에 따라, 성능저하의 원인으로 열매유의 격막효과가 지목되었다. CFD 해석을 통해 격막효과의 유무를 확인하였으며, 격막효과에 의한 열교환기 성능저하는 미미한 것으로 판단되었다. 추가적으로 열교환기의 성능을 증가시키기 위하여 열매유 교체에 따른 열교환기 성능 변화를 알아보았다. 열매유를 사용하는 열교환기의 성능향상을 위해서는 500 K 부근에서 점성이 낮아야 하고, 열전도도가 높아야 한다는 것을 확인할 수 있었다. 추진기관종합시험장에서 운용된 극저온 헬륨과 고온 열매유의 열교환 시스템의 시험 결과를 본 논문에서 확인할 수 있다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제4권2호
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• pp.67-73
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• 2018

마이크로 그리드 환경에는 변압기, 스위치, 에너지저장장치 등 많은 종류의 전력 설비가 존재하지만, IoT 기술의 발달에 따라 온도, 압력, 습도와 같은 센서 정보를 취득할 수 있는 기회를 제공하고 있다. 기존의 마이크로 그리드 환경에서는 IEC 61850 표준에서 정의하고 있는 MMS 등의 통신 프로토콜을 준용하여 전력 설비와 플랫폼 간 통합 운용되고 있다. 그렇기 때문에 IoT 데이터를 수용하기 위해서는 IEC 61850 기반으로 구성된 데이터 수집 장치(FEP)에 IoT 데이터를 연계해 줄 수 있는 게이트웨이 기술이 필요하다. 본 논문에서는 마이크로그리드 운영 시스템 연계를 위한 IEC 61850기반 IoT 게이트웨이 플랫폼 프로토타입을 제안하고자 한다. 게이트웨이 플랫폼은 IoT 프로토콜(MQTT, CoAP, AMQP) 인터페이스 모듈과 데이터베이스, IEC 61850서버로 구성되어 있다. 데이터베이스의 경우, JSON 데이터를 저장하기 위해 오픈소스 기반의 NoSQL 데이터베이스인 Hbase와 MongoDB를 이용하였다. IoT 프로토콜을 검증하기 위해 라즈베리파이 아두이노 인텔 에디슨 SoC 기반 전력 IoT 디바이스 시뮬레이터를 이용하였고, IEC 61850은 Sisco's MMS EASY Lite를 이용하여 IoT 프로토콜과 IEC 61850 프로토콜간의 상호호환성을 검증하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제31권3호
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• pp.137-142
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• 2021

본 연구에서는 상온경화형 silica-based 코팅제의 제조 및 해양구조물에 적용하여 가혹한 해양환경에서 방식 및 방오 성능 발현을 위한 실용화 개발 연구를 수행하였다. 구조상 외부에 노출된 부분이 많은 해양(플랜트) 구조물은 강한 자외선, 극심한 온도차, 염수에 의한 부식 등 가혹한 해양환경에 고립되어 운용된다. 이러한 환경 하에서는 쉽게 열화 되고 파도 등 물리적 자극에도 쉽게 침식되는 유기계 페인트들은 그 역할을 제대로 할 수 없다. 해양구조물에 치밀한 세라믹 코팅을 형성시킬 경우 녹이 발생하지 않고 경도가 높아 시설물을 해수환경 하에서도 치밀하게 보호할 수 있다. 세라믹 코팅제의 경우 그 기능의 장점들로 인해 해양 구조물에서 그 용도와 적용범위는 크게 증진될 수 있을 것이다. 따라서 colloidal silica를 기반으로 실란계 커플링제, 경화제 및 세라믹 충진제로 구성된 silica-based 코팅제 조성개발과 해수중 방식 및 방오용 보호코팅제로의 응용에 대해 연구하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.185-194
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• 2022

항공전자 장비는 개발 시 다양한 환경 조건 및 성능이 요구되어지며, 이에 따른 개발 리스크에 대한 대책으로 최악조건의 회로 해석(WCCA)을 적용하여 성능사전분석을 수행한다. WCCA 은 부품소자레벨에서 온도 및 운용 기간의 노화를 고려하여 파라미터의 값을 도출한 후, 해당 회로의 모든 부품들의 파라미터 값을 조합하여 해당 파라미터의 최대 값과 최소 값을 산출한다. 본 논문에서는 WCCA 분석 적용을 위하여 필요한 사항에 대하여 기술하였다. 2장에서는 WCCA 기법인 EVA 및 RSS, Monte Carlo 등의 차이와 특성을 기술 하였다. 3장에서는 실제 분석하는 절차를 소개하기 위하여 예제 회로를 통한 분석 과정을 기술하였다. 4 장에서는 분석 대상 조건별 분석 기법의 선택 관련 내용을 기술하였다. 본 논문에 소개된 절차 및 분석방법을 개발 시 적용한 결과 사전에 성능 분석 및 부품 최적화 설계 검증이 가능함을 확인하였다.