• 제목/요약/키워드: 전체에너지피크효율

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PENELEOPE 시뮬레이션을 이용한 동축 HPGe 검출기의 거리 및 외부 접촉 층 두께 변화 연구 및 검증 (Research and Verification of Distance and Dead Thickness Changes of Coaxial HPGe Detectors using PENELEOPE Simulation)

  • 장은성;민병인
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.175-184
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    • 2023
  • 검출기의 실제 모양과 제조사에서 제공한 데이터를 기준으로 Penelope simulation을 통해 검출기 모양을 구현하며 측정치에서 얻은 효율을 기준으로 하여 적합한 사층 두께에 적용하였다. 검출기의 simulation 된 전체에너지피크 효율 채널수와 crystal의 Outside contact layer가 전체에너지피크 효율에 미치는 영향을 결정 하기위한 효율 계산은 Penelope Code를 사용하여 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 1.2 ,1.4 mm의 다양한 사층 두께에 대해 수행하였다. 외부 접촉 사층 두께가 5배 증가하였을 때, 59.50 keV의 경우 전체에너지피크 효율이 약 36% 감소하였으며, 1836.01 keV 경우 10% 감소하였다. 또한 10배 증가할수록 59.54 keV의 경우 FEP 효율이 약 20% 감소하였으며, 1836.01 keV 경우 7% 감소하였음을 확인하였다. Penelope simulation된 전체에너지피크 효율 채널은 사층 증가에 따라 기하급수적으로 감소한다. 또한, 총 효과 곡선은 0.3 - 1.4 mm 사층 두께 영역에서 3.5% 미만의 상대적 차이로 잘 일치함을 확인하였다. 그러나 비균질 사층이 몬테카를로 모델에서 여전히 매개변수라는 것을 알 수 있었다.

실린더 및 확장 소스 PENELOPE 시뮬레이션에 대한 동시합성보정 계수 유용성 평가 (Evaluate the usefulness of Coincidence Summing Correction Factors for Cylinder and Extended Source Penelope Simulation)

  • 장은성;장보석
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.821-831
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    • 2021
  • PENELOPE Code를 사용하여 에너지 및 효율 교정하기 위해 부피선원을 사용하여 PENELOPE simulation 하였다. 여기서 동시 계측 보정하여 피크 효율 및 유용성을 검증하고자 한다. 모든 부피에 대한 일치 합산 보정을 계산을 위해 먼저 실린더 및 마리넬리 비커 4개의 부피를 3개의 높이로 다시 세분화 한다. 따라서 3개의 영역에서의 동시계측보정계수와 부피선원 전체에 대한 동시계측보정계수가 출력t으로 산출하게 된다. 부피선원의 영역별 효율 정보를 포함한 검출기입력파일은 Penelope 시뮬레이션을 사용하여 획득한다. 낮은 에너지에서는 각 소스 체적(50~300 ml)에 대한 J값이 작고 높은 에너지 범위에서는 크게 증가한다. 시뮬레이션 결과 최대 4%인 50 ml 및 300 ml를 제외하고 모든 선원 부피에 대해 2.5% 이내에서 잘 일치하였다. 이는 계측 시 동시계측효과에 대한 보정이 실효성이 있음을 의미한다. 또한, 이를 기반으로 다양한 선원 및 환경시료 측정 시 검출 효율성을 개선할 수 있는 이점이 있음을 확인할 수 있다.

환경시료 측정 시 자체흡수 및 동시합성 보정 적용 효과 (The Effect of Applying Self-absorption and Coincidence Summation Correction when Measuring Environmental Samples)

  • 장은성;민병인
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.531-539
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    • 2023
  • 자체흡수는 환경 시료의 감마 분광 측정 정확도에 영향을 미치는 가장 중요한 요소이다. 특히, 샘플의 화학적 구성, 기하학적 모양, 두께, 밀도, 원자 번호, 샘플과 검출기 사이의 거리, 방출된 감마 광자의 에너지 및 샘플 내 습도 계수 또는 백분율과 같은 기타 요인에 의해 영향을 받는다. 보정 방법을 테스트하기 450 ml CRM 표준선원(9개 핵종) 마리넬리 비커를 사용하였다. 보정된 값들을 적용하여 환경시료 중 토양시료 5개를 밀도별로 측정하였다. 따라서, 자체흡수 값은 다소 크고 낮은 광자 에너지에 더 효과적임을 알 수 있다. 환경 시료의 경우 선원자체 흡수를 통한 전체 에너지 피크 효율은 샘플의 밀도에 크게 의존함을 확인하였다.

밀폐식 빙축열시스템의 축열 및 방열과정에 관한 실험 (Experiment on the Charging and Discharging Processes of a Closed Ice-Thermal-Energy-Storage System)

  • 김경환;윤영환;김연규
    • 에너지공학
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    • 제16권4호
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    • pp.164-169
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    • 2007
  • 우리나라에서 여름철 피크전력부하의 감소는 매우 중요하다. 정부는 피크전력부하를 저감하기 위하여 많은 지원 정책과 법률을 제정하여 시행하고 있다. 그리고 빙축열시스템은 이런 대안 중의 하나로서 알려지고 있다. 이 논문의 목적은 축열운전, 병렬운전과 축열조 단독운전이 수행된 밀폐식 빙축열시스템의 축열조 성능과 전체 효율을 평가하는 것이다. 설계조건에서 운전된 빙축열시스템의 자료를 이용하여 축열조의 축열밀도와 방냉효율 그리고 시스템의 총괄에너지 이용효율을 계산하면 $18.4\;USRT-h/m^3$, 96.2% 그리고 2028.7 kcal/kWh이다. 빙축열시스템의 축열조에 공급되는 에너지를 설계조건보다 많게 공급하면 과냉각효과에 의해 설계조건보다 시스템 효율이 낮게 평가되어진다.

피크컷 기능을 가지는 태양광 시스템의 동작 및 모니터링 (The Operation and Monitoring of PV System with Peak-Cut Function)

  • 한동화;이영진;반충환;전태원;최규하
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.120-121
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    • 2012
  • 화석연료의 고갈로 인하여 신재생에너지의 중요성이 부각되고 있는 현재, 신재생에너지가 부각되고 있다. 본 논문에서는 신재생에너지원중 큰부분을 차지하는 태양광에서 발전되는 에너지를 효율적으로 사용하기 위함을 목적으로 한다. 기존의 태양광 시스템에 배터리를 이용하여 에너지를 저장하여 부하의 수요가 클 경우 배터리의 에너지를 방전하여 전체수요의 최대 전력을 삭감하고자 한다. 이를 위한 알고리즘, 실험, 모니터링을 통하여 이를 입증하고자 한다.

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해프톤 도트 분포 분석 및 주파수 피크 위치 정제에 의한 해프톤 셀 정보 추정 (Estimation of Halftone Cell Information by Analyzing Distribution of Halftone Dots and Refining Location of Their Spectral Peaks)

  • 한영미;김민환
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.116-129
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    • 2001
  • 역 해프토닝(inversehalftoning)의 성능을 향상시키기 위해서는 최적의 평활화 마스크(mask)가 생성되어야 하고, 최적의 평활화 마스크를 생성하기 위해서는 정확한 해프톤 셀 정보가 구해져야 한다. 본 논문에서는, 클러스터드 도트(clustered dot) ordered dither 방법으로 해프토닝된 일반적인 인쇄물 영상을 주 대상으로 해프톤 셀 정보의 정확성을 판정하기 위한 최소 에너지를 정의하고, 퓨리에 공간에서의 피크 형태 분석 및 여러 가지 함수에 의한 피크 모델링을 통해, 제한된 탐색구간에서 타원분해 (dimension decomposition)의 방법을 적용하여 보다 정확하게 근사화된 해프톤 셀 정보를 효율적으로 추출하는 방법을 제안한다. 제안한 방법으로 구한 해프톤 셀 정보를 이용해서 영상의 전체 영역에 대한 해프톤 셀 중심(seed)을 정확하게 추출하는 것을 실험을 통해 확인하였다. 제안한 방법은 퓨리에 공간의 피크 정보를 이용한 텍스쳐 패턴 분석, 칼라 해프톤 영상의 채널분리 및 모아레 패턴 존재 영역 판정 등에 유용하게 활용할 수 있다.

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HPGe 검출기의 PENELOPE 전산모사에 의한 특성 분석 (A Germanium Detector Structure PENEL OPE Characteristic Analysis by Computer Simulation)

  • 장은성;장보석
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.73-77
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    • 2015
  • 검출기의 자세한 구조를 알고자 CT 스캐닝을 하였으며 크리스털 형상과 사층에 관한 세부적인 구조를 전산모사 계산법을 이용해 재현하였다. 낮은 에너지의 감마선에 대한 피크 효율이 거리가 작아질수록 감소, 보다 높은 에너지(400 keV) 아상에서의 전체 효율성은 검출기 코어를 조정함으로써 불확도를 줄일 수 있었다. PENELOPE 계산법을 이용해 얻은 공간적 의존성 사이에 적절한 일치점이 달성되었음을 확인 하였다. 이는 크리스털 코어, 모서리와 크리스털 코어의 라운딩을 설명해 주는 매개변수들을 조정함으로써 달성되었다.

효율을 적용한 마리넬리 비이커에서 HPGe 감마선 분광분석법의 동시합성보정 (Coincidence Summing Corrections in HPGe Gamma Ray Spectrometry in Marinelli-beakers with Efficiency)

  • 장은성;이효영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.557-563
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    • 2018
  • 동시 합성 보정 효과는 검출기의 효율이 향상할 때 그리고 선원과 검출기 사이의 거리가 가까울수록 크게 나타나는 것으로 알려져 있다. 점 선원($^{60}Co$)을 사용하여 검출기 중심축 방향 및 방사상 방향에서 거리에 따른 변화를 주어 P/T 비를 구하여 동시합성 보정을 하였다. 따라서 본 연구에서는 중심축 및 방사상 방향에서 동시합성 보정한 값들을 혼합부피선원(450 mL CRM source)에 적용하여 P/T에 따른 전체 피크효율 변화를 Geant4과 비교하였다. 또한 검출기와 시료가 아주 밀착된 상태에서 맵핑법에서 구한 효율을 환경시료 중에서 해양 시료인 미역에 적용하여 P/T 비의 적합성을 평가하고자 한다. 500 keV 이상의 효율의 영향을 받는 에너지 영역에 1,836 keV로 보정한 효율을 적용한 결과 측정값과 보정값의 상대오차는 3.2 % peak 효율이 보정되어 잘 일치하였다. 450 mL CRM source처럼 부피가 커질수록 P/T 비는 ${\pm}5%$까지 감소하였다. 이것은 검출기로부터 선원이 멀어짐에 따라 방출된 감마선의 산란이 많아지기 때문이며, 이처럼 P/T 변화는 동시합성 보정 피크 효율에 영향을 줌을 확인하였다.

몬테카를로 시뮬레이션에서의 다양한 환경 샘플에 대한 Marinelli 비이커 측정 및 자기 흡수 보정과 적용 (Marinelli Beaker Measurement and Self Absorption Correction and Application for Various Environmental Samples in Monte Carlo Simulation)

  • 장은성;김양수;이선영
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권4호
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    • pp.605-611
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    • 2017
  • 검출기의 구조를 PENELOPE의 코드를 사용하여 전산모사 하였다. 표준혼합시료(450, 1,000 ml)를 사용하여 다양한 밀도와 높이에 따른 저에너지(59.54 keV)부터 고 에너지(1,836.05)에 대한 측정효율과 PENELOPE 전산모사에서 구한 효율을 비교하였으며, 또한 자체흡수에 대한 효율을 보정하여 다양한 환경시료에 적용하여 검출하한치를 알아보고자 한다. 표준혼합선원의 전체에너지 피크효율 값을 적용하여 높이에 따른 효율변화를 측정치와 PENELOPE의 전산모사 값과 비교하였다. 여기서 구한 값들을 자체흡수 보정하여 구한 효율을 실제 환경시료에 적용하여 검출하한치 값들을 구하였다. 밀도보정인자는 밀도가 $0.4g/cm^3$에서 241Am(59.54 keV)의 밀도보정인자는 1.15, PENELOPE 전산모사에서는 1.153, 137CS(661.66 keV) 에서는 $1.06g/cm^3$, PENELOPE 전산모사에서는 1.064, 88Y(1,836.04 keV)에 대한 밀도보정인자는 1.03, PENELOPE 전산모사에서는 1.033으로 불확도는 1% 이내에서 잘 일치함을 확인하였다. 환경 시료의 밀도에 따른 방사능 농도는 시료량이 많을수록, 측정시간이 증가할수록 MDA(Minimum Detectable Activity) 값이 감소함을 확인할 수 있었다.

반도체 클린룸용 증기가습 및 수분무가습 외기공조시스템의 에너지소비량 비교연구 (Comparative Study on Energy Consumption in Steam-Humidification- and Water-Spray-Humidification-Type Outdoor Air-Conditioning Systems for Semiconductor Manufacturing Clean Rooms)

  • 김형태;송근수;김기철;유경훈;손승우;신대건;박덕준;권오명
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권12호
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    • pp.1249-1255
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    • 2011
  • 최근의 반도체 제조용 대규모 클린룸에서는 도입 외기를 가열가습 및 냉각감습하는 외기공조시스템의 에너지소비량이 클린룸 환경을 유지하기 위해 필요한 전체 공조에너지의 약 45 %를 차지하고 있다. 특히 동기(겨울철)의 경우 외기를 가습하기 위한 에너지소비량은 매우 높다. 따라서 에너지절감을 통한 제조비용 절감 및 온실가스 감축을 위해 외기부하와 관계되는 공조에너지의 사용효율 증대 및 철저한 사용합리화가 요구되고 있다. 따라서 반도체 클린룸용 외기공조시스템의 핵심 가습방식인 증기가습과 수분무가습 방식에 대한 소비전력량을 분석하는 것은 에너지절약적 측면에서 상당히 가치가 있다고 판단된다. 본 연구에서는 전극봉식 가습기에 의한 증기가습방식 및 에어와셔에 의한 수분무가습방식 외기공조시스템들의 공조프로세스 및 소비전력량을 외기량 1000 $m^3$/h의 경우 기흥지역의 동기 및 하기의 피크부하에 대해 비교하는 실험을 수행하였다. 실험결과들로부터 에어와셔 수분무가습 외기공조시스템이 전극봉식 증기가습 외기공조시스템보다 연간 소비전력량이 적어서 에너지절약적임을 보여주었다.