• 에너지공학
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• 제17권4호
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• pp.233-240
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• 2008

최근 새로운 2계 자기 수반형(self-adjoint) 중성자 수송 방정식으로 기존의 우성 및 기성 수송 방정식 외에 SAAF(Self-Adjoint Angular Flux) 수송 방정식이 소개되어, 이에 대한 적절한 경계조건, 수치해법, 정확도 등에 관한 논의가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 SAAF 수송 방정식의 수학적, 물리적 의미를 고찰하고 기존의 우성 및 기성 수송 방정식과의 연관성을 명확히 하였으며, Boltzmann 수송 방정식의 1계 차분식에서 2계의 SAAF 수송 방정식의 차분식을 유도하는 방법을 확산 가속법(diffusion synthetic acceleration method)과 함께 소개하였다. 유도된 SAAF 차분법이 계산 효율성과 수송해의 정확도를 증가시킴을 수치결과로 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제6권5호
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• pp.281-286
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• 1996

전기 기계의 운동 특성을 정확히 해석하기 위해서는 해석모델의 전자장방정식과 운동방정식이 함께 고려되어야 한다. 본 논문에서는 자장내에서 두 개의 스프링에 의해 진동 운동을 하는 도체를 해석함에 있어 순차적인 결합방법을 채책하였다. 한 시점에서 속도가 주어지면 전자장해석 및 유도전류 계산은 유한요소법을 이용하였고, 그때마다 전자력을 게산하였다. 또한 전자장방정식이 풀린다음 4차 runge-kutta 미분방정식 해법을 이용하여 운동방정식과 결합하였다. 위의 과정을 순차적으로 계속 반복함으로써 시간에 대한 위치, 속도, 유도전류 및 전자력을 알아내어 운동체의 운동특성을 알아보았다. 계산된 결과는 에너지보존 법칙에 적용하여 제안한 순차적인 결합방법의 유용성을 검증하였다.

• 농약과학회지
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• 제6권1호
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• pp.25-30
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• 2002

새로운 제초성 N-phenyl-3,4-dimethylphthalimide 유도체의 구조변화에 따른 물리-화학 파라미터와 다루어진 바 없는 TOPKAT 프로그램으로 계산된 랫트 및 마우스 등의 급만성 독성에 관한 판별점수(DS) 및 치사율과의 관계(QSTR)를 정량적으로 검토하였다. 그 결과, 발암성은 랫트보다 마우스가 그리고 수컷보다는 암컷이 높은 경향이었다. $R_2$-기만이 변화하는 조건에서 Hansch-Fujita 식을 유도한 결과, 발암성에서 랫트 암컷을 제외한 마우스(암, 수) 및 랫트 수컷은 공통적으로 LUMO 에너지가 영향을 미치는 주 요인이었으며 마우스 암컷과 수컷의 발암성에 관한 선택성 요소는 주로 $R_2$-치환기 길이의 적정값(약 $(L)_{opt.}=5.0{\AA}$)에 의존적이었다. 또한, Free-Wilson 식으로부터 $R_2$-기의 기여도는 랫트 수컷의 경우, 탄화수소로 구성된 치환체가 그리고 그 이외의 경우에는 불소 치환체들의 기여도가 우세한 경향이었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.342-350
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• 2005

우리나라 서해안 중부, 경기만 일대는 강한 조석과 잘 발달된 해만으로 인해 천혜의 조력자원 보고로 알려져 있으나, 1980년대부터 서 남해 연안역에 대한 대규모 매립과 항만개발 등으로 조력개발입지 자체가 상실되고, 조석체계도 변화되고 있다. 한편 조력에너지는 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 개발가능한 신 재생 에너지 중에서 거의 유일하게 대규모로 개발이 가능한 것으로 평가되고 있어 개발시 기대효과는 매우 클 것이다. 이에 우리나라 서해안의 조력자원 부존량을 파악하고 주요 후보지에 대한 개발타당성 검토를 통하여 주요 조력자원 후보지를 타 개발로부터 보호하고, 민간참여를 유도하여 조력에너지 개발을 활성화하고자 본 조사를 추진하였다. 한반도 조력자원 개발타당성 검토를 위하여 1) 서해안의 주요 지점에 대한 조석특성을 조사하였고, 2) 주요 조력자원 후보지 위치 및 영역을 설정하였으며, 3) 조석체계변화예측 수치모형실험을 실시하였고, 4) 후보지별 발전소 평면배치계획을 수립하였으며, 5) 후보지별 연간발전량과 개략공사비를 산출하여 6) 후보지별 개략타당성 검토를 수행하였다. 검토결과 우리나라 서해안의 조력개발 가능규모는 215만kW 정도이며, 주요 후보지를 모두 개발할 경우 연간 3,826GWh의 전기를 생산할 수 있을 것으로 조사되었다. 또한 연간발전량 대비 순공사비 비율에 따르면 만 입구가 좁아 개발 경제성 확보가 유리한 가로림만을 우선 추진하고, 이후 인천만, 천수만 순으로 개발하는 것이 유리한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3735-3740
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• 2012

본 연구는 다양한 에너지 하비스팅 기술들 중 압전 기술과 전자기 유도 방식을 조합한 에너지 블록 구조를 개발하고 발전성능 평가를 수행한다. 본 연구의 목적은 개발된 에너지 하비스팅 블록의 주택 도시 분야 적용성을 평가하기 위한 것이다. 본 연구는 동적 특성을 분석하기 위하여 유한요소 해석을 실시하고, 실험실 규모의 다층 에너지 하비스터의 현 발전수준을 평가하여 제시하였다. 그 다음으로 증폭기술이 적용된 프로토타입의 특징을 설명하고 개발된 프로토 타입 모듈의 발전성능을 다각적으로 평가하여 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.122-122
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• 2022

기후변화 대응 및 탄소 저감 노력의 일환으로 신재생에너지의 개발 및 활용이 전 세계적으로 활발하며, 우리나라에서도 2050년 탄소중립 달성을 위하여 친환경 에너지 시스템 구축에 많은 노력을 기울이고 있다. 전통적인 재생에너지인 수력은 발전의 효율성, 안정성과 발전 제어의 용이함 때문에 널리 사용되고 있으나, 경제성을 확보하기 위한 댐, 보의 설치 및 대규모 발전설비가 필요하여, 생태계, 환경 파괴 등의 문제점 등을 수반하여, 최근 들어 대규모 사업이 이루어지지 못하고 있다. 이러한 흐름에 따라 최근에는 유럽을 중심으로 친환경 소수력 발전으로 회전 나선형 아르키메데스 수차를 활용한 소수력 발전의 적용이 이루어지고 있으며, 특히 2000년대 이후 독일을 중심으로 활발히 개발되고 있다. 또한 휴대용 초소수력 발전은 새로운 산업분야로 민간용 초소수력 발전기의 개발 및 판매가 국내외에서 증가하고 있으며, 우리나라에서도 자연 하천 환경에 활용 가능한 초소수력 발전의 필요성이 꾸준히 제기되고 있다. 본 연구에서는 저유량 및 저낙차에 적용 가능한 '초소형 회전 나선형 아르키메데스 수차', 초소형 발전에 적합한 '발전기 및 발전시스템', 자연환경을 훼손하지 않는 친환경 '유도수로'로 구성되어, 원하는 하천이나 수로 등에 손쉽게 설치 가능한 초소형 소수력 발전시스템을 개발하였다. 회전 나선형 아르키메데스 수차는 3D프린터로 제작한 후, 강화 코팅제를 도포하여 내구성을 확보하였다. 상용 AC발전기, 소형 발전기용 '발전기 및 발전시스템'을 적용하고, 콘트롤 보드를 맞춤형으로 제작하여 경제성을 확보하였다. 이러한 발전 시스템은 개발 테스트 중에 있으며 향후 방류수로, 하수구 등 현장 적용을 준비 중에 있다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.292-304
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• 2023

연구목적: 일상생활의 편의를 위해 개발된 고흡수성 중합체가 생산 및 저장 사업장에서 크고 작은 발화 사고가 발생하고 있는 바, 이에 대한 화재사고 예방대책 수립을 위한 실험적인 기초자료의 확보를 위해 이 연구를 수행하였다. 연구방법: 시료용기를 가로 및 세로는 0.2m로 고정하고, 폭을 각각 3cm, 5cm, 7cm, 그리고 14cm의 크기로 직육면체 형태로 하여 무한평판에 접근하게 하였다. 미리 설정된 온도제어 프로그램에 따라 소정의 온도로 가열되게 한 항온조 중심부에 시료용기를 고정시키고 중심부의 온도가 설정하여 둔 온도보다 20℃이상 상승한 경우를 ｢발화｣한 것으로, 시료의 중심부 온도가 설정하여 둔 온도와 유사하게 지속되었을 경우를 ｢비발화｣한 것으로 판정하였다. 연구결과: 자연발화의 한계온도는 시료용기의 폭이 3cm일 때 212.5℃, 5cm일 때 202.5℃, 7cm일 때 192.5℃, 그리고 14cm일 때에는 177.5℃로 산출되었다. 최고의 온도에 도달되는 발화를 위한 유도시간은 3cm일 경우 약 42시간, 5cm일 경우 약 91시간, 7cm일 경우 약 151시간, 그리고 14cm일 경우 약 300시간으로 나타났다. 결론: ① 시료용기의 크기가 커질수록 자연발화온도는 낮아지고, 최고의 온도에 도달되는 발화를 위한 유도시간은 길어졌다. ② 겉보기활성화에너지는 39.30 [kcal/mol]으로 산출되었으며, 상관도는 99.5%였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.256-256
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• 2021

Saint-Venant 방정식은 수평규모가 수심규모보다 큰 천수흐름을 기술하는 수리동역학 모형으로 지난 수십년간 공학적 분야에서 널리 이용되어 왔다. 최근에도 기후변화에 따른 도시 홍수의 위기 증대로 홍수위기관리의 관심이 높아짐에 따라 홍수파(flood wave), 도시침수(urban inundation), 돌발홍수(flash flood) 등의 신속한 예측을 위한 Saint-Venant 방정식의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 도시와 같은 인공구조물이 즐비한 상황에서 천수흐름을 해석하는 고전적인 수치해법들은 다양한 불연속 지형들의 존재로 인하여 불안정하며 지배방정식의 정해로 수치해가 잘 수렴하지 않는 문제가 있다. 지난 수년간 이를 해결하기 위해 불연속한 지형을 안정적으로 해결할 수 있는 수치기법의 연구가 진행되어 왔으나, 정해로의 수렴성, 정확성에 관하여 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 수치해법의 주요 구조를 구성하는 Saint-Venant 방정식의 불연속한 지형조건에 대한 리만 문제의 정해를 연구하였다. 쌍곡선형 시스템의 특징을 고려하여 요소파들(elementary waves)의 공식을 유도하였는데, 질량과 에너지의 보존법칙에 위배되지 않으며 운동량이송부의 비선형성과 지형의 불연속에 의한 비엄격성을 고려할 수 있는 조건을 제시하였다. 또한, 유도된 요소파들을 바탕으로 L-M & R-M 커브이론(Han et al. 2014)을 사용할 수 있는 조건과 당위성을 증명하였고, 이를 바탕으로 Saint-Venant 방정식의 정해법을 구성하였다. 리만문제의 다양한 초기조건들을 바탕으로 모든 경우의 정해 구조를 조사하였고, 이를 통해 불연속 지형에 대한 Saint-Venant 지배방정식의 정해가 다수해를 갖을 수 있음을 보였으며, 이를 근사할 수 있는 수치기법의 전략을 소개하였다.

• 토지주택연구
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• 제3권2호
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• pp.187-193
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• 2012

최근 에너지 관련 연구분야에서 새롭게 주목받는 것이 주변의 에너지를 수확하는 에너지 하비스팅 기술이다. 본 논문에서는 다양한 에너지 하비스팅 기술들 중 압전 기술과 전자기 유도 방식을 조합한 에너지 블록의 발전성능이 조사되었다. 본 연구의 목적은 개발된 에너지 하비스팅 블록의 주택 도시 분야 적용성을 평가하기 위한 것이다. 이를 위해 본 논문에서는 실험실 규모의 다층 에너지 하비스터의 현 발전수준을 평가하여 제시하였다. 그 다음으로 증폭기술이 적용된 프로토타입의 특징을 설명하고 개발된 프로토타입 모듈의 발전성능을 다각적으로 평가하여 제시하였다. 성능 평가 결과, 개발된 에너지 블록은 기존 상용 제품에 비해서 255%와 505%까지 성능이 향상되었고 그 우수성이 입증되었다. 마지막으로 에너지 하비스팅 블록의 후속 연구 방향을 제시하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.125-131
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• 2007

가전분야에서의 전동기 효율향상을 통한 에너지 소비절감 효과는 상당히 크지만 이를 위한 전동기의 설계/해석 기술 확보가 아직은 미흡한 상태이다. 이에 따라 유도형 동기전동기가 제안되었지만, 유도형 동기 전동기는 유도전동기와 통기전동기의 특성을 동시에 가지고 있어, 해석 및 설계가 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 기존의 냉장고 압축기용 전동기인 단상유도전동기를 대처할 수 있는 단상 유도형 동기전동기를 이용해 파라미터에 따라 특성이 어떻게 바뀌는가에 대해 서술하였다. 그에 따라 단상유도전동기의 정상상태 특성을 해석하고 제안모델의 성능을 기존모델과 비교하고 실험하여 해석결과의 신뢰성을 검증한다. 또한 본 논문에서는 제안모델의 기존 고정자 형상이나 권선 스팩을 유지하고 회전자의 형상이나 구조만을 변경시켜 성능향상을 도모하였다. 해석방법으로는 전자장 수치 해석적인 방법으로 널리 이용되고 있는 유한요소법(Finite Element Method : FEM)을 이용하였다.