• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.749-762
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• 2019

최근 들어 대도시의 교통난 해소 및 녹지공간 확보를 위해서 도로의 지하화가 추진되고 있으며, 대형차 혼입률이 낮기 때문에 소형차 전용 도로터널로 계획되거나 건설되고 있다. 또한, 도시에 건설되고 있는 터널은 간선도로의 기능을 수행하기 위해서 장대화되는 추세이다. 따라서 환기시스템의 용량이 증대하고 다양한 환기방식이 요구되고 있으며, 환기기 운전비용 등 터널준공 후, 유지관리의 중요성이 부각되게 되었다. 따라서 환기기 소비전력의 절감을 위한 운전단계의 최적화나 환기기 운전제어로직에 대한 연구의 필요성이 증대하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 소형차 전용도로 터널에 ① 제트팬방식과 조합환기방식, ② 제트팬 + 공기정화방식, ③ 제트팬 + 수직갱방식, ④ 제트팬 + 급기반횡류환기방식을 적용하여 에너지 절약적인 환기기 운전을 실현하기 위해서 운전단계 및 제어로직 최적화 방안의 필요성에 대한 연구를 수행하였다. 연구의 결과로 조합환기방식의 터널의 경우, 다양한 운전조합이 있을 수 있으며, 발생되는 환기량이 동일할 지라도 운전조합에 따라 소요동력이 크게 차이가 나며, 일반적으로 수행하고 있는 제트팬 우선 운전방식보다는 축류팬을 우선 운전하는 것이 동력절감에 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권4호
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• pp.393-399
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• 2017

왕복동식 압축기에서 피스톤과 커넥팅로드는 중요한 부분이다. 이러한 주요부에 기계적 부하가 과도하게 가해지면 해당 기부속이 손상될 수 있으며, 교체하기도 쉽지 않고 비용도 많이 든다. 따라서 내구성과 수명에 영향을 미치는 요인을 분석할 필요가 있다. 본 연구의 주요 목적은 피스톤과 커넥팅로드의 최대 응력 집중 위치를 확인하는 것이다. 이를 위해 설계된 공기압축기의 작업 공정의 동적계산을 기반으로 피스톤 및 커넥팅로드의 응력 분석을 수행하였다. 공기압축기의 피스톤과 커넥팅로드의 3 차원 모델을 따로 설계하고, 이러한 부품들의 유한요소 해석은 수치해석적인 근사해법을 사용하였다. 피스톤은 열 경계 조건 없이 크랭크 샤프트의 각도에 따라 압력 부하를 받는다. 시뮬레이션 결과는 피스톤과 커넥팅로드의 응력 집중 위치와 그 값을 예측하고 추정할 수 있다. 그 결과 크랭크 각도 $135^{\circ}$와 $225^{\circ}$에서 피스톤은 190MPa, 커넥팅로드는 123MPa 이상의 최대 등가응력이 나타났으며 이는 인장 항복강도 이하의 값이다. 또한, 커넥팅로드와 피스톤에 계산 된 안전 계수는 1보다 높게 나타났다. 더욱이, 이러한 결과는 왕복동 공기압축기 제작사에 피스톤 및 커넥팅로드를 설계함에 있어서 최적화를 위한 참고 자료로 활용 될 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.62-69
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• 2003

국내의 경우, 지하철 승강장 제연설비는 전용설비로 구축되어 있지 않고 화재발생시 승강장환기설비 및 본선터널부의 환기설비를 제연모드로 절환하여 운영되고 있다. 제연효과는 이러한 까닭으로 환기설비의 위치, 용량 및 급배기방식에 종속된다. 따라서 본 연구는 승강장에 정차한 열차에서 화재가 발생하는 경우를 대상으로 승객의 대피 소요시간을 산출하고 지하철환경해석 프로그램인 SES(Subway Environmental Simulation)를 사용하여 터널부 환기설비의 제연절환운전으로 승강장부에 형성되는 기류의 해석 및 FDS(Fire dynamics Simulator)을 이용하여 화재해석을 제연방식별로 수행한다. 얻어진 가시도 및 승강장 의 온도로부터 본선 터널부 제연모드별 특성을 규명한다.

• 터널과지하공간
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• 제26권5호
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• pp.375-383
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• 2016

최근에는 세계 여러 나라에서 고속철도 건설에 대한 계획이 증가하고 있으며, 국내의 경우 수도권 광역 급행철도(GTX)와 같은 대심도 지하 교통망의 건설이 추진되고 있다. 열차가 고속으로 주행할 경우 발생하는 공기 저항을 최소화하기 위하여 열차의 선두부는 유선형으로 설계된다. 열차가 터널 내로 진입할 때, 터널 내에서 발생하는 공기 저항으로 인하여 열차 내 승객은 이명감과 같은 불편함을 느끼게 된다. 이러한 이명감을 감소시키기 위해서는 터널 내에서 발생하는 공기역학적 특성을 고려하여 터널의 단면적을 선정하여야 한다. 이 연구에서는 터널 내에서 열차의 고속 주행을 위해 필요한 공기 압력 제어 시스템이 이명감 감소에 미치는 효과를 분석하기 위하여 1차원 네트워크 모델링 프로그램인 THERMOTUN을 이용하여 공기압 분포에 대한 1차원 네트워크 수치해석을 수행하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.343-353
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• 2002

최근들어 장대터널이 증가하여 환기시스템의 환기기 용량이 증대하게 되면서 환기방식이 다양화 되어 환기기 운전동력등 터널준공 후 유지관리의 중요성이 부각되게 되었다. 따라서 환기기 운전단계나 환기기 운전모드에 대한 연구의 필요성이 증대하여 본 연구에서는 기 개발된 일교통량의 변화 및 환기기 가동상태에 따라 비정상상태로 터널 환기를 해석할 수 있는 동적 시뮬레이션 프로그램에 의해서 집진기 방식과 수직갱방식에 대한 운전동력을 평가하여 최적운전 모드를 제안하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권3호
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• pp.116-125
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• 2011

This study examined vertical shafts in high-rise apartments of the old high-rise buildings, reviewed the possibility of using flue ducts, and analyzed airflow patterns according to pressure differences between in and out side of flue ducts through computational fluid dynamics(CFD). The resulting conclusions are as follows: 1) The analysis results of airflow according to the stack effect of flue ducts show that smaller-diameter flue ducts(${\phi}1.2m$) would be morefavorable in increasing downward wind velocity than bigger-diameter ones(${\phi}1.6m$) and that the introduction ducts for outside air should be more than 50% of flue duct diameter to obtain a downward wind velocity higher than $3.0^m/s$ that is the minimum blade wind velocity of a small domestic wind generator. 2) The optimal installation location of a bypass introduction duct is the neutral plane of a flue duct or lower. When the diameter of the upper duct is bigger than that of the lower duct, it will generate more effects on the increase of downward wind velocity in flue ducts.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.413-421
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• 2007

In this paper, the performance characteristics of heat pump system using a new refrigerant subcooling system designed for the study, are introduced. The new heat pump system have the ice storage tank at the outlet of condenser. The experimental apparatus is a well-instrumented water/water heat pump which consisted of working fluid loop, coolant loop, and ice storage tank. The experiment parameters of subcooling ranged as the evaporating temperature from $-5^{\circ}C$ to $8^{\circ}C$, the condensing temperature from $30^{\circ}C$ to $35^{\circ}C$. The test of the ice storage was carried out at evaporating temperature of $-10^{\circ}C$ and the ice storage mode is Ice-On-Coil type. The working fluid was R-22 and the storage materials were city-water. The test results obtained were as follows; The refrigerant mass flow rate and compressor shaft power were unchanged by the degrees of subcooling, that is, they were independent of degrees of subcooling. The cooling capacity of the new heat pump system increase as the evaporating temperature and subcooling degrees increase and is higher by $25{\sim}30%$, compared to the normal heat pump system. The COP of the new heat pump system increases as the degrees of subcooling and evaporating temperature increase and is higher by 28% than that of the normal heat pump system.

• 유기물자원화
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• 제22권3호
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• pp.60-67
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• 2014

고층 공공주택의 화장실과 주방에 적용되는 배기 시스템은 기본적으로 두 종류의 환기팬이 적용된다. 가지 기본 유형의 지붕 팬이다. 그 하나가 자연 통풍력을 활용하는 무동력 팬이고 다른 하나는 자연 통풍력이 없을 때, 모터를 활용하여 강제로 구동하는 팬을 적용하는 방식이다. 자연/강제 겸용으로 지붕에 적용되는 환기팬은 회전축에 모터가 있습니다. 대한민국에는 많은 고층건물이 있다. 그러나 고층건물의 환기가 굴뚝효과에 의존된다고 판단하였기 때문에 이러한 건물의 실내에서 발생하는 오염물질의 제거에 대한 관심을 크게 갖지 않고 있다. 본 연구는 외기압력과 초고층아파트에 사용되는 배기연돌에 적용되는 차압에 의해 결정되는 연돌압력을 조사하기 위함이다. 본 논문은 화장실 배기풍량과 대기의 자연풍속을 변수로 하여 루프팬에 설치된 모타의 전력공급시간을 판단함으로써 기존 배기팬보다 향상된 배기효율을 예측하기 위해, 수행되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.424-426
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• 2008

초소형 가스터빈에 사용되는 소형 고속 구름베어링의 연료윤활 특성을 실험적으로 조사하였다. 윤활유로는 항공용 가스터빈에서 사용되는 MIL-PRF-7808 터빈오일과 항공용 가스터빈의 추진연료로 사용되는 JP-8 연료를 사용하여 운용특성을 비교하였고, 시험용 베어링으로는 내경 17 mm의 깊은 홈(deep groove) ball bearing과 내경 20 mm의 원통형(cylindrical) roller bearing을 사용하였다. 베어링의 연료윤활에 따른 특성을 비교하기 위하여 오일 및 연료를 공급하며 고속베어링 시험을 수행할 수 있는 시험 장치를 개발하여 하중, 냉각공기 온도, 윤활유량 및 회전속도를 변화시키면서 시험을 수행하였다. 30,000 rpm에서 70,000 rpm까지 회전속도를 변화시키면서 시험한 결과 깊은 홈 볼베어링은 축하중과 회전속도가 증가하는 경우 베어링 케이지에 마모가 발생하였으며 마모상태는 오일윤활보다 연료윤활시 마모가 더 많이 발생하였고 본 베어링의 속도한계인 59,000 rpm까지는 연료 윤활로 운용이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 연료윤활의 경우가 오일윤활의 경우보다 베어링 온도가 더 낮은 것을 알 수 있었는데 이는 베어링의 냉각특성이 연료윤활인 경우가 오일윤활의 경우보다 더 좋기 때문이라 판단된다. 본 실험을 통하여 소형 항공용 가스터빈의 주축 베어링 윤활방식으로 연료윤활 방식이 적용 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권5호
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• pp.69-75
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• 2021

Fuel economy has always been a major issue for the automotive industry due to environmental concerns. In particular, it is known that only 5-20% of the energy generated in a car that mainly uses an internal combustion engine is converted to increase fuel efficiency, many methods have been proposed. Among these methods, weight reduction is most commonly used because it is the simplest and cheapest. Weight is always the main reason for energy consumption, therefore, reducing weight is the best way to increase fuel efficiency while simultaneously saving on material costs. To reduce the weight of a compressor, material substitution is used. However, aluminum (a lighter metal substitute) is more fragile than steel, therefore, structural stability must be verified through testing. In this paper, we performed a 3D analysis to investigate whether aluminum can be used without compromising structural stability. Our investigation included static analysis and thermal analysis. As a result, we found that an aluminum swash plate can be safely applied on a shaft instead of steel; it reduces weight while maintaining stability that is equal to or better than steel.