• 제목/요약/키워드: 파괴에너지율

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습식 압축을 채용한 재생 가스터빈 사이클의 엑서지 해석 (Exergy Analysis of Regenerative Wet-Compression Gas-Turbine Cycles)

  • 김경훈;김세웅;고형종
    • 에너지공학
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    • 제18권2호
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    • pp.93-100
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    • 2009
  • 습식압축으로 압축소요동력을 줄이고 재생기로 배기가스 에너지를 회수함으로써 열효율을 향상시킬 수 있는 습식압축 재생 브레이튼 사이클에 대하여 엑서지 해석을 수행하였다. 해석모델을 통하여 시스템의 엑서지 효율과 요소별 엑서지 파괴비 및 배기가스로 인한 엑서지 손실비에 미치는 압력비와 물분사율의 영향을 조사하였다. 전형적인 운전조건에 대한 계산 결과 습식압축 재생 가스터빈 사이클에 의하여 엑서지 효율을 상당히 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 물 분사 효과는 배기가스의 엑서지 손실의 감소와 출력 동력의 증가로 나타난다.

평직 탄소섬유강화 복합재료의 파괴인성평가 (The Evaluation of Fracture Toughness for Woven Carbon Fibered Reinforced Composite Materials)

  • 박홍선;이우형;금진화;최정훈;구재민;석창성
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권10호
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    • pp.69-76
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    • 2010
  • This study examined how the fracture toughness is affected according to the variation of the initial crack length and the fiber arranged angle using FEA method and experimental method. Therefore, the energy release rates were calculated and compared by J-integral method and VCCT(Virtual Crack Closure Technique). The results of fracture toughness test verified these results. At this time, the locus method was used in order to determine the energy release rate. When the results of FEA were compared with those of experiment, all of those decreased with the increase of angle between load and the fiber arranged direction. The decrease was due to reducing maximum load and stiffness, and the reason of reduction has been judged that the inplane shear stress.

Er:YAG 레이저를 이용한 법랑질과 상아질의 절삭율 연구 (Comparative Study of the Ablation Rates of Er: YAG Laser Irradiation on Dentin and Enamel)

  • 김근아;안용우;고명연;박준상
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제30권1호
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    • pp.131-140
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    • 2005
  • 이 연구의 목적은 어븀 야그 레이저의 상아질과 법랑질에서의 절삭율을 조사하고 레이저 절삭후의 형성된 와동의 미세구조적 변화를 전통적인 핸드피스 드릴을 이용한 와동의 미세구조적 변화와 비교하기 위함이다. 사용된 어븀 야그 레이저는 20 Hz, 15 Hz의 주파수에서 200 mJ, 250 mJ, 300 mJ의 에너지 레벨로 나누어 조사하였다. 다음과 같은 결과가 얻어졌다. 1. 3 W-6 W의 에너지 세기로 조사한 상아질 그룹에서의 절삭율은 약 $1.103{\sim}2.639mm^3/sec$ 이었고 4.5 W$\sim$6 W의 에너지 세기에서는 유의한 절삭율의 차이가 없었다. 2. 3 W-6 W의 에너지 세기로 조사한 법랑질 그룹에서의 절삭율은 약 $0.413{\sim}0.969mm^3/sec$ 이었고 4 W$\sim$6 W의 에너지 세기에서는 유의한 절삭율의 차이가 없었다. 3. 전통적 고속핸드피스 드릴로 삭제된 와동을 주사전자현미경으로 관찰한 결과 도말층으로 덮인 비교적 편평한 표면을 보였다. 4. 레이저로 삭제된 상아질 와동을 주사전자현미경으로 관찰한 결과 도말층이 없으며 상아세관이 열려있는 것이 관찰되었다. 하지만 3 W 이상의 에너지 세기로 조사한 와동에서는 표면이 불규칙하며 파편들이 헐겁게 붙어있는 것이 관찰되었다. 5. 레이저로 삭제된 법랑질 와동을 주사전자현미경으로 관찰한 결과 심하게 파괴된 면이 6 W에서 보였으며 3 W의 에너지 세기에서는 용융된 구상물질이 관찰되었다. 하지만 4 W의 에너지 세기로 조사한 그룹에서는 깨끗하게 절삭된 면이 관찰되었다. 따라서 어븀야그 레이저를 이용하여 치아를 삭제할 때에 가장 효과적이며 열적 손상을 줄일 수 있는 에너지 세기는 상아질에서는 3 W, 법랑질에서는 4 W가 될 수 있을 것이다. 하지만 더 많은 연구와 추가적인 자료들이 필요할 것으로 사료된다.

증기폭발 현상의 열역학적 해석 (Thermodynamic Analysis of Vapor Explosion Phenomena)

  • Bang, Kwang-Hyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제25권2호
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    • pp.265-275
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    • 1993
  • 증기폭발이 발생하면 파괴적인 동력에너지가 방출될 가능성이 있으므로. 이 현상은 원자력 발전소 안전성 연구 분야에서 중요한 현상으로 지목되어 왔다. 따라서 증기폭발이 미치는 영향을 분석하기 위해서는 폭발시 수반되는 열에너지가 동력에너지로 전환되는 비율을 정확히 해석할 수 있어야 한다. 그러나, 정확한 해석 방법의 개발이 이루어지지 않은 현 상황에서는 순수히 이론에 근거한 열역학적 해석 방법 등을 이용할 수 있으며 이러만 접근 방식은 그 결과가 보수적이라는데 그 의미가 있다. 본 논문에서는 현재까지 알려진 열역학적 해석 방법들을 정리하였고. 이론적으로 모순된 부분을 수정하여 비교하였다. 지금까지 알려진 바와는 달리. Hicks-Menzies 모델과 Board-Hall 모델은 에너지 전환율에서 동일한 결과를 나타냄을 보였다. 또한 증기폭발에서 냉각수 포기 기공율의 영향을 계산, 검토하였으며, 금속의 발열반응의 영향을 분석할 수 있는 열역학적 모델을 제시하였다.

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무선 센서 네트워크에서 웜홀 공격 방어기법의 에너지 효율향상을 위한 TTL 결정 기법 (Determination Method of TTL for Improving Energy Efficiency of Wormhole Attack Defense Mechanism in WSN)

  • 이선호;조대호
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.149-155
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    • 2009
  • 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 이루어지면서 센서 네트워크 보안에 대한 문제점이 많이 야기되고 있다. 무선 센서 네트워크에 대한 공격은 무선이라는 환경 때문에 애드 혹 네트워크와 유사하게 이루어진다. 그러나 애드 혹 네트워크의 보안 메커니즘은 센서 네트워크에서의 노드들이 훨씬 제한된 자원을 가지므로 그대로 적용할 수 없기 때문에 새로운 연구들을 필요로 한다. 무선 센서 네트워크에 대한 대표적인 공격방법중의 하나가 웜홀을 이용한 잘못된 경로의 설정이다. 웜홀 공격을 통해 전달되는 패킷은 도청당하거나 파괴될 수 있다. 이에 대한 대응 기법으로 Ji-Hoon Yun 등이 무선 센서 네트워크 환경에서 웜홀 공격을 탐지하고 대응하려 WODEM(WOrmhole attack DEfense Mechanism)이란 메커니즘을 제시했다. 이 기법에서는 웜홀에 대한 탐지 및 대응을 위해 홉 카운트와 처음에 미리 정해둔 TTL(Time To Live)을 비교하고 있다. TTL에 따라 탐지율과 에너지 소비에 큰 영향이 있게 되므로 TTL의 결정이 매우 중요하다. 본 논문에서는 충분한 웜홀 탐지율을 제공하면서 에너지를 보존할 수 있는 TTL을 퍼지로직을 통해 결정한다.

근접병설터널에서 필라부 안전율 평가를 위한 강도감소법의 적용성 연구 (Application of Strength Reduction Method to Evaluation of Pillar Safety Factor in very Closely Spaced Tunnels)

  • 전성권;윤동호;송재준;김세형
    • 터널과지하공간
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    • 제29권5호
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    • pp.346-355
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    • 2019
  • 근접병설터널에서 필라의 안정성을 평가할 때, 필라 폭이 최소가 되는 지점에서의 국부안전율(강도/응력비)을 조사하는 방법이 널리 사용된다. FEM 응력해석결과를 바탕으로 국부안전율이 1.0 이하인 경우는 필라의 안정성이 확보되지 못 하는 것으로 판단하고 인장볼트 등의 보강공법을 적용하고 있다. 그러나 국부안전율은 필라폭/터널반경(PW/D)의 변화와 무관하게 일정한 값을 보이고 있으며 인장볼트의 프리스트레싱 도입 시에도 축차응력의 변화가 크지 않아 상대적으로 필라의 안전율을 과소평가 할 수 있는 것으로 분석되었다. 아울러 Hoek and Brown(1980)이 제안한 평균안전율을 검토하였으나 상대적으로 필라폭의 크기가 커질 경우 필라의 안전율을 과대평가하는 현상을 관찰할 수 있었다. 이에 대한 대안으로 강도 감소법을 이용한 SRM 안전율을 도입하여 필라의 안정성을 평가한 결과 필라폭/터널반경 변화에 따른 무보강 및 인장볼트 보강효과가 잘 반영됨을 알 수 있었으며 파괴형상 또한 기존 극한 이론의 검토결과와 유사함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 인장볼트의 보강효과를 구별하기 위해 록볼트 및 숏크리트를 고려하지 않고 안전율을 평가하였다.

SOFC용 셀의 품질관리 기법개발 (Development of Quality Analysis Method and System for SOFC)

  • 이인성;박영민;김도형;전중환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.81.1-81.1
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    • 2010
  • SOFC 발전시스템의 상용화를 위해 선행되어야 할 것은 스택의 안정적 출력 및 신뢰성 확보이다. 이를 이루기 위해서는 스택을 구성하는 구성요소의 신뢰성 있는 규격 및 검수가 필요하다. 즉, 셀, 밀봉재, 분리판 및 집전체로 대변되는 구성요소들이 스택에 장착되었을 때 그 기능을 최대한 발휘하면서도 점진적 또는 급격한 품질저하가 발생되지 말아야 한다. 특히, 셀의 경우 스택의 성능에 직접적인 영향을 미치는 구성요소로서 품질에 대한 명확한 검수기준이 필요하다. SOFC용 셀은 다공성 anode, 치밀한 전해질, 그리고 다공성 cathode로 구성된 세라믹 소결체이다. 이 때 치밀한 전해질에 결함이 내재되어 있거나 물리적 힘에 의해 신규로 발생할 경우, 연료로 사용되는 수소와 공기가 만나는 cross-over가 발생하게 된다. Cross-over는 연료가 소모되는 문제도 있지만 발열로 인한 Hot spot을 형성시켜서 주변과의 온도구배를 유발하고, 이로 인해 고체 전해질의 균열전파를 일으킬 수 있고 나아가 급격한 셀의 파괴를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 SOFC에 사용되는 셀의 형상측정, 물리적 강도 및 결함 검출을 위한 검수기법을 개발하여 스택의 신뢰성 향상과 향후 규격표준화를 위한 기반을 제공하고자, 평판형 셀의 3차원 형상을 정밀하게 측정하는 장치와 일정 면압을 인가하여 특정 형상을 갖고 있는 셀의 물리적 파괴여부를 판단할 수 있는 장치, 그리고 셀의 전해질에 내재된 결함을 검출할 수 있는 장치를 제작하였다. 본 장치들은 $1,000cm^2$급 평판형 셀까지 검수할 수 있도록 고안하여 양산시스템에 접목시킬 수 있도록 고안된 것이다. 본 장치들을 이용한 검수결과, 현재 $700cm^2$급 평판형 셀의 경우 최대 camber가 4mm 이하, 전해질의 He leak rate는 $5{\times}10^{-5}mbar.l/s.cm^2$ 이하라는 검수규격을 본 연구소에서 운전하는 스택에 1차적으로 적용하였으며 현재 검수규격의 신뢰성 및 강화를 위한 연구를 수행 중에 있다.

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콘크리트 CLWL-DCB 시험편의 저항곡선 (Resistance Curves of Concrete CLWL-DCB Specimens)

  • 연정흠
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.357-364
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    • 2002
  • CLWL-DCB 시험편에 대한 변위제어 파괴실험으로 381mm의 균열성장에 대한 저항곡선이 유도되었다. 변형률 게이지를 사용하여 측정된 평균 균열성장속도는 0.70 mm/sec와 55mm/sec이었다. 초기균열에서 측정된 회전각도는 0.70 mm/sec와 55mm/sec의 균열속도에 대해 각각 최소한 171mm와 93mm의 균열성장 이전에 특이성이 존재하는 것을 보여주었다. 저항곡선의 최대 기울기는 0.70mm/sec 균열속도에 대해 25.4mm와 88.9mm 그리고 55mm/sec 균열속도에 대해 50.8 mm와 127mm의 균열성장길이 사이에서 발생되며, 미소균열 국부화에 의한 것으로 판단된다. 빠른 균열속도에서 미소균열성장 구역은 보다 길게 형성되며, 미소균열의 국부화 동안에도 큰 균열성장을 보였다. 0.70mm/sec 균열속도의 파괴저항은 152.4mm의 균열성장 이후에 평균 파괴에너지율의 약 70%인 143N/m의 비교적 일정한 값을 유지하였다. 55mm/sec 균열속도는 254mm 균열성장에서 최대 파괴저항 245N/m까지 증가한 후 파괴저항의 감소되어 불안정 균열성장이 발생될 수 있음을 보여준다. 55mm/sec 균열속도의 저항곡선은 TPB 실험과 유사하여, 시험편의 크기가 작거나 균열의 속도가 빠른 경우에 취성거동을 할 수 있는 것을 보여준다.

Hoek-Brown 강도기준식 및 암질강도지수를 이용한 고압 유체 지하저장 공동의 융기에 대한 안정성 평가 (Stability Analysis for Ground Uplift in Underground Storage Caverns for High Pressurized Gas using Hoek-Brown Strength Criterion and Geological Strength Index (GSI))

  • 김형목
    • 터널과지하공간
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    • 제24권4호
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    • pp.289-296
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    • 2014
  • 압축공기에너지 및 고압 천연가스 등의 고압 유체의 지하저장을 위한 저장공동 상부 암반의 융기에 대한 안정성 검토를 위한 간이해석기법을 개발하고 그 적용사례를 소개하였다. 본 해석기법은 저장공동 상부에 원통형의 파괴모델을 가정하고 한계평형해석을 실시함으로써 융기에 대한 안전율을 계산한다. 원통형 파괴면에 작용하는 마찰저항력 계산에는 Mohr-Coulomb 강도기준식을 대신하여 Hoek-Brown 강도기준식을 적용함으로써 무결암의 강도특성 뿐만 아니라 암반 상태도 고려할 수 있도록 하였다. 다양한 암반 조건에서의 적용사례 및 암반 강도 정수의 민감도 분석 결과, 저장공동 상부 암반의 융기는 Mohr-Coulomb 강도기준식에 보다 민감함을 확인하였다.

스마트 그리드 환경의 전력소매시장을 위한 최적의 실시간 가격결정 모형에 대한 연구 (Study on Optimal Real Time Pricing Model for Smart Grid in a Power Retailer Market)

  • 문준영;신기태;박진우
    • 한국전자거래학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.105-114
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    • 2012
  • 최근 지구 온난화와 에너지 고갈 및 환경파괴로 인한 환경 문제에 대하여 세계 각국에서 심각하게 고민하고 있으며, 전기자동차의 상용화를 앞두고 이산화탄소 배출의 저감 및 효율적인 에너지 사용이 중요시 되고 있다. 또한, IT 기술의 발달과 함께 독점적인 전력공급에서 수요자가 참여하는 양방향 커뮤니케이션의 스마트 그리드의 개념이 도입되었다. 주요 국가들에서는 스마트 미터의 보급과 함께 에너지 사용의 효율성 개선을 위하여, 전력 경쟁시장에서 소비자의 수요반응의 활성화를 위한 인센티브의 지급 등의 정책도입이 요구되고 있다. 이에, 본 연구에서는 머지않아 등장할 소매전력시장에서 소비자의 수요반응을 증진하여 소비자의 전기 사용 비용을 절감하며 소매사업자의 이익을 최대화하는 전력 가격결정 모델을 제시하였다. 소비자 수요반응 참여율과 가격 탄성률에 따른 시뮬레이션을 시행하여 수요 반응을 나타내는 소비자 별 탄성률을 모든 소비자가 시간대별 고정 값을 사용하는 것과 소비자 별 탄성률을 예측하는 것을 비교하였다. 이를 통하여 전력 소매 시장에서 소비자의 에너지 사용을 줄이고 소매업자의 이익을 최대화할 수 있음을 밝혔다.