• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.249-249
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• 2011

전력용 개폐장치인 진공차단기의 차단부가 송배전 시스템에 30 [kA] 정도의 커다란 사고전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여 동작될 때 차단부 내부 전극 사이에 25,000 [K] 이상의 아크 플라즈마가 발생하게 된다. 두 전극 사이에 발생된 아크 플라즈마는 약 10 ms~20 ms 동안 지속되다가 교류전원의 전류영점 부근에서 회복된 절연성능으로 인하여 자연스럽게 소멸되지만, 대전류 구간동안 아크 플라즈마의 집중 현상 등에 의하여 전극의 심각한 손상 등이 발생되면 절연성능이 요구된 만큼 회복되지 못하여 사고전류를 차단하지 못하며 시스템에 연결된 기기들에게 심각한 손상을 입히고 정전사고를 일으킨다. 본 연구에서는 전자계-열유동 연성해석기법을 이용한 축자계 진공차단부에서 발생하는 아크 플라즈마의 3차원 수치해석을 통하여 전극의 심각한 손상을 입히는 아크플라즈마의 집중 현상에 관한 축자계의 영향을 고찰하고자 한다. 수치해석을 위한 아크 영역은 양극과 음극의 직경과 같은 직경의 원기둥으로 가정하였고, 전자계 해석으로부터 얻어진 로렌츠 힘과 줄열을 열유동 해석을 위한 Navier-Stokes 방정식의 파라미터로 입력하여 해석을 수행함으로써 전자계와 유체역학적인 영역을 동시에 연계한 순차적 일방향 연성해석 기법을 적용하였다. 컵형 축자계 진공차단부 내 아크영역에서의 로렌츠 힘의 특성과 온도분포에 대하여 수치해석을 수행하였고, 크기가 다른 두 로렌츠 힘에 의하여 양극표면으로 집중되는 온도분포의 크기를 비교함으로써 진공아크 플라즈마의 집중현상에 영향을 미치는 주요 요소를 규명할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권12호
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• pp.777-784
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• 2016

바나듐 전해질 산화-환원 흐름전지(vanadium redox flow batteries, VRFBs)는 간헐적 에너지 저장 시스템의 에너지 저장장치로 사용된다. VRFBs는 재료 및 동작조건에 따라 성능의 차이를 보이며, 각 성능특성에 따른 VRFBs개발이 요구된다. 본 연구에 사용된 단위셀은 반응면적 $25cm^2$이며, 전해액은 0.6의 충전상태를 나타낸다. 방전전류밀도를 0에서 $520mA/cm^2$ 까지 변화시키면서 동시에 전해질 유량도 5mL/min에서 60mL/min까지 변화시켰다. 동일한 입구 전해액 상태에 따른 방전 성능 평가를 위해 4개의 탱크를 사용한 비순환 시스템을 구축하였다. 본 논문은 유량 및 전류밀도의 변화에 대한 단자전압을 측정하였으며, $25cm^2$ 반응면적을 가지는 바나듐계 산화-환원 유동전지 시스템의 최대전류밀도에 대한 실험식을 도출하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.95-96
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• 2012

현재 산업계에서 다양한 용도로 많이 적용되고 있는 PWM 방식의 전력변환장치에 있어서 인덕터는 매우 중요한 수동수자이다. 계통연계형 인버터의 경우 인버터에서 발생한 계통 주입 전류의 품질에 많은 영향을 미치고 있으며 DC/DC 컨버터의 경우 필터로서 DC전류의 품질을 결정하는데 결정적인 역할을 하고 있다. 이러한 인덕터의 특성을 파악하는데 DC중첩특성이 이용되고 있다. 그러나 인덕터 제작 업체에서 이에 대한 특성 분석은 동작환경을 고려하지 않고 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 논문에서는 실제 동작하는 스위칭 주파수와 DC전류상에서 리플전류를 측정하여 실시간으로 DC 중첩특성 곡선을 추출 할 수 있는 방법과 이를 구현한 장치를 제안한다. 주어진 스위칭 주파수와 정격전류환경에서 DC중첩특성곡선을 실시간으로 추출 할 수 시제품을 제작하여 본 논문에서 제안한 방식의 우수성을 검증한다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제10권3호
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• pp.55-63
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• 1996

본 논문에서는 CRPWM 인버터로 구동되는 유동전동기의 벡터젝어를 구현하였다. 회전자자속은 회전자 좌표계 자속모델을 이용하여 추정하였으며 전류제어기는 고정좌표계 삼각파 비교 제어기를 사용하였다. 회전자자속의 추정, 속도제어기, 자속제어기, 벡터회전, 상 변화 등의 연산은 80C196 마이크로 콘트롤러를 사용하여 실시간 제어를 하였으며 전류 제어기는 마이크로 콘트롤러의 처리부담을 덜어주기 위해 아날로그회로로 구현하였다. 제안한 시스템에 대하여 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검토하였으며 실험을 통하여 전류제어 특성과 시스템의 과도 응답 특성이 우수함을 보였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1994년도 추계 학술발표 강연 및 논문 개요집
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• pp.97-97
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• 1994

Wide gap 반도체 중 하나인 GaN 에너지갭이 실온에서 3.4eV 이고 직접천이형 에너지대 구조를 가지므로 청색 및 자외영역의 파장을 발광하는 발광다이오드와 바도체 레이저 다이오드의 제작에유용한 재료이다. GaN계 III족 질화물반도체가 다파장용 광원으로서 유망함을 보인 것은 1970년대 초방의기초적 연구이다. 이로부터 약 25년이 경고한 현재 청색발광다이오드가 실용화당계에 이르게 되었지만 아직까지 전류주입에 의한 레이저발진은 보고되고있지 않다. 이 논문에서는 ALGaN/GaN이중이종접합(DH) 구조의 광여기에 의한 유도방출과 광학적 이득을 측정하므로서 전류주입에의한 레이저발진의 가능성을 조사하였다. 유기금속기상에피텍셜(MOVPE)법으로 성장한 ALGaN/GaN DH구조의 표면에 수직으로 펄스발진 질소레이저(파장:337.1nm, 주기:10Hz, 폭: 8nsec) 빔의 공출력밀도를 변화시키어 조사하고 시료의단면 혹은 표면으로부터 방출되는 광 스펙트럼을 측정하였다. 입상광밀도가 증가함에 따라 자연방출에 의한 발광피크보다 낮은 에너지에서 발광강도가 큰 유도방출에 의한 피크가 370nm의 파장에서 현저하게 나타났으며 실온에서 유동방출에 필요한 입사공밀도의 임계치는 약 89㎾/$\textrm{cm}^2$이었다. 이는 GaN 단독층에 대한 유동방출의 임계치 700㎾/$\textrm{cm}^2$ 에 비하여 약 1/8정도 낮은 것이며, 이를 전류밀도로 환산하면 약 27㎄/$\textrm{cm}^2$ 정도로서 전류주입에 의하여서도 레이저발진을 실현할 수 있는 현실적인 값이다. 한편 광여기 방법으로 측정한 광학적 이득은 입사광의 밀도가 각각 100㎾/$\textrm{cm}^2$과 200㎾/$\textrm{cm}^2$일 때 34$cm^{-1}$ / 과 160 $cm^{-1}$ / 이었다. 이와 같은 결과는 GaN의밴드단 부근의 파장영역에서 AIGaN 흔정의 굴절율이 GaN의 굴절율보다 작으므로 DH구조의 채택의 의한 광의 몰입이 가능하여 임계치가 저하된 것으로 여겨진다. 또한 광학적 이득의 존재는 이 구조에 의한 극단파장 반도체 레이저다이오드의 실현 가능성을 나타내는 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권6호
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• pp.671-686
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• 2005

The transient nature and complex geometries of two-phase gas-liquid flows cause fundamental difficulties when measuring flow velocity using an electromagnetic flowmeter. Recently, a current-sensing flowmeter was introduced to obtain measurements with high temporal resolution (Ahn et al.). In this study, current-sensing flowmeter theory was applied to measure the fast velocity transients in slug flows. The velocity fields of axisymmetric gas-liquid slug flow in a vertical pipe were obtained using Volume-of-Fluid (VOF) method, and the virtual potential distributions for the electrodes of finite size were also computed using the finite volume method for simulating slug flow. The output signal prediction for slug flow was carried out from the velocity and virtual potential (or weight function) fields. The flowmeter was numerically calibrated to obtain the cross-sectional liquid mean velocity at an electrode plane from the predicted output signal. Two calibration parameters are proposed for this procedure: a flow pattern coefficient and a localization parameter. The flow pattern coefficient was defined by the ratio of the liquid resistance between the electrodes for two-phase flow with respect to that for single-phase flow, and the localization parameter was introduced to avoid errors in the flowmeter readings caused by liquid acceleration or deceleration around the electrodes. These parameters were also calculated from the computed velocity and virtual potential fields. The results can be used to obtain the liquid mean velocity from the slug flow signal measured by a current-sensing flowmeter.

• 대한환경공학회지
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• 제30권10호
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• pp.1047-1053
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• 2008

돈분폐수 처리수의 색도를 제거하기 위해 최적의 응집 조건에 대하여 평가하였다. 유출수의 용존 유기 탄소 농도는 227.3 mg/L, 색도는 2,430 CU, 탁도는 22.1 NTU, 그리고 UV$_{254}$는 3.7 cm$^{-1}$이었다. 유출수의 소수성 유기물은 55.3%, 반친수성 유기물은 17.4%, 그리고 친수성 유기물은 27.3%로 세분화하였다. 또한, 겉보기 분자량 분포는 0.5 K 이하, 0.5$\sim$1 K, 1$\sim$10 K, 10$\sim$30 K 및 30 K 이상은 각각 74.2%, 7.3%, 5.5%, 7.1% 및 5.9%이었다. 최적의 pH 및 응집제 주입량을 결정하기 위해 유동전류계를 사용하였다. 황산알루미늄과 염화 제 2철의 최적 응집제 주입량 및 pH는 각각 5.84 mM, pH는 5.3이며, 9.25 mM, pH는 5.0이었다. 최적의 응집 조건에서 황산알루미늄과 염화 제 2철은 각각 91.9%와 98.7%로 높은 색도 제거 효율을 얻었다. 생물학적 처리를 거친 돈분폐수는 화학적인 응집으로 색도제거에 좋은 성과를 보여주었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.15-22
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• 1998

전동기의 전기적/기계적 파라미터 측정에 관한 연구는 브리시리스 전동기 적용에 까지, 비교적 오랜기간에 걸쳐 체계적인 연구가 진행되어져 왔다. 그러나 효율적인 전기 에너지 관리를 위해 전동기 구동시스템의 전력 파라미터의 분석 및 평가에 관한 체계적인 연구는 미진한 형편이다. 따라서 본 연구에서는 PC 화면상에 다양한 그래픽 화면과 수치로 디스플레이 가능한 사용자 위주의 전동기 구동장치의 전력 파라미터 분석 및 평가법을 제안하고 시스템을 개발하였다. 분석 및 평가시스템은 586-PC, DSP보드, 전력 파라미터의 분석 및 평가 소프트웨어 및 전동기 구동시스템으로 구성되어 있다. 전력 파라미터는 전압, 전류파형의 상호상관함수 알고리즘에 의해 분석되며, 이 분석 알고리즘을 DSP가 전담하여, 전력 파라미터를 실시간 분석하였다. 3차원 전류좌표계에 의하여 분석결과의 가시화를 행하였으며, 종래의 시간/주파수 영역에서의 2차원적인 평가법과 비교하였다. 적용대상 전동기로는 기동 토오크가 크며, 역률, 효율이 좋다는 장점 때문에 널리 이용되고 있는 단상 캐패시터 구동형 유동 전동기와 싸이리스터로 제어되는 구동 시스템을 선정하였다. 캐패시터 구동형 단상 유동전동기의 속도제어를 위하여 싸이리스터의 위상각을 변화시켰으며, 위상각 변화에 따른 전동기의 전력 파라미터를 분석 평가하여 본 연구의 유용성을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.551-556
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• 2004

Coagulation process is one of the most important processes in water treatment procedures for stable and economical operation, and coagulant dosing of this process for most plants is generally determined by the jar test. However, this method does not only take a long time to analyze and get the result but also has difficulties in applying to automatic control. This paper shows the feasibility of applying neural network to control the coagulant dosing automatically in water treatment plant. To be specific, the predicted results of the neural network model is shown to be similar to that of jar test. The input variables for learning the neural network are turbidity, water temperature, pH, and alkalinity. Combining the neural network and SCD(Streaming Current Detector) for feedforward and feedback control of injecting coagulant, a rapid change of the raw water quality can be accommodated.

• 상하수도학회지
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• 제24권4호
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• pp.463-474
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• 2010

In this study, chemical coagulation conditions for treating combined sewer overflow(CSO) occurred during rainy season were evaluated by jar tests with aluminum sulfate[$Al_2(SO_4)_3{\cdot}17H_2O$] and ferric chloride[$FeCl_3{\cdot}6H_2O$]. The raw domestic sewage sampled from the primary sedimentation tank at a local sewage treatment plant was filtered through $150{\mu}m$ sieve before using. Point of zero charge(PZC) for various dose of aluminum sulfate occurred at pH 5.8-6.5, while for ferric chloride occurred at pH 5.3-6.0 in term of streaming current(SC) values. Charge neutralization ability of aluminum sulfate was bigger than that of ferric chloride. Optimum pH and dose of aluminum sulfate and ferric chloride were 6.2, 0.438mM and 5.8, 0.925mM, respectively. Removal efficiencies of TCOD, turbidity, SS and TP were 75, 97, 95, 96% with aluminum sulfate and 74, 96, 98, 99% with ferric chloride at their optimum coagulation conditions. More efficient removal of SS, TP and small particles was possible with ferric chloride at optimum coagulation conditions. Both SC values and COD removal started to increase where soluble phosphorus was completely removed.