• 대한기계학회논문집B
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• 제36권7호
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• pp.711-719
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• 2012

유기 랜킨 사이클(ORC)을 이용한 선박 주기관 폐열 회수 시스템의 열역학적 분석을 수행하고 적용 가능성 및 효과를 검토하였다. 이론 해석에서는 ORC 와 ORC 에 열을 전달하기 위한 열전달 루프, 냉각수 공급 펌프를 모두 고려하여 전체 효율을 예측하였다. ORC 사이클의 성능은 증발기와 응축기의 특성과 열전달 루프의 온도 조건을 달리하여 평가되었으며 그 특성을 사이클 효율과 시스템 효율 관점에서 비교하였다. 수에즈막스 유조선에 대하여 ORC 사이클은 $250^{\circ}C$ 이하의 폐열 조건에 대하여 약 10%정도의 열효율을 보였다. ORC 이용하여 엔진 폐열로부터 주기관 출력의 3~4%에 해당하는 전력을 생산할 수 있으며 수에즈막스 유조선에 적용 시, 정상 운항시 필요한 전력의 59~69%를 ORC 생산 전력으로 대체하여 운항 중 연료 소모량을 절감시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 에너지공학
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• 제28권4호
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• pp.35-41
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• 2019

기존에 차량용 안개등으로 사용되었던 할로겐 광원은 전력소모가 증가하고 수명이 짧기 때문에 이러한 단점을 극복하기 위해 자동차 광원은 LED로 점차 바뀌고 있다. 그러나 차량용 LED 안개등을 점등하였을 경우에는 LED에서 발생하는 고열로 인해 안개등 수명을 단축시키는 단점이 있다. 안개등 내부에서 LED에 의해 발생된 열은 주로 히트싱크에 의해 배출되지만, 나머지 열은 거의 대부분 대류를 통해 외부로 배출된다. 이러한 대류에 의한 냉각효율이 저하되면 열에너지는 램프의 주요부품인 렌즈, 리플렉터, 베젤 등에 열을 발생시키거나 LED 광원에 고온을 발생시켜 LED 안개등의 수명을 단축시킨다. 따라서, 본 연구에서는 히트싱크에 의한 방열방식 이외에도 냉각효율에 중요한 영향이 미치는 대류에 의한 방열성능을 개선하고자 하였다. 이를 위해 차량용 LED 안개등 내부공기를 외부로 흡·배출시킬수 있는 통풍구 설치 위치를 결정하기 위한 열유동해석을 수행하여 최적의 설계가 되도록 하였다. 공기의 평균속도는 기존 프로토타입인 Case1에 비해 Case3, Case2의 순으로 증가되었고 Case3의 증가폭이 다른 Case에 비해 상대적으로 큰 것을 알 수 있었다. 이는 안개등 상·하에 설치된 통풍구가 온도차이에 따라 생성되는 대류현상을 적절하게 유도하기 때문에 공기의 속도 증가와 함께 열을 효율적으로 배출시켰기 때문인 것으로 판단하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제47권2호
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• pp.79-87
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• 2011

A fishing lamp is fishing gear to gather fish in the night. But the cost of oil which is used to a light fishing lamp, goes significantly up to almost one hundred million won for 50 tonnage vessels and forty million won in case of vessels less than 10 tonnages. This cost has almost taken 30.40% of total fishing costs. As oil price increases, the business condition of the fishery gets worse and worse. Therefore, it is very urgent to develop an economical fishing lamp, to solve the problem of fishery's business difficulty. This research aims at developing a fishing lamp for squid jigging fishery and hairtail angling fishery using the LED, which has excellent efficiency and durability. One fishing lamp has about 160Watt capacity and five fishing lamps are installed one aluminium panel in which sea water flows to emit generated heat from LED to outside. Developed fishing lamp lights to an effective direction of jigging and angling operation. This fishing lamp can be controlled to light the direction of fish shoal because the aluminium panel can be controlled to up and down direction. The wave length of fishing lamp has white and blue color. White color light is to gather fish shoal of horizontal direction and blue color light is to gather fish shoal of vertical direction. After development of this fishing lamp, 60.110 units are established on the boat, and operated fishing. Consequently, in the case of squid jigging, spent energy was reduced to 39%, in the case of hairtail angling, 68% of spent energy was reduced. And the catch was more than another boat.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권4호
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• pp.51-59
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• 2008

요실금은 자신의 의지와는 무관하게 소변이 나오는 배뇨이상으로 삶의 질을 떨어뜨리는 대표적인 여성 질환이다. 치료방법 중 자기장을 이용한 치료는 자발적인 운동을 요구하지 않고, 수치심을 유발하지 않으며, 감염의 위험이 없기 때문에 가장 높은 발전 가능성을 가지고 있다. 하지만 획일화된 치료 프로토콜, 환자 의존적 치료방법, 환자 상태 평가 부재 등의 개선점도 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 자기장을 이용하여 골반저근을 자극하고, 치료 중 환자의 상태 변화를 실시간 모니터링하는 시스템을 제안하였다. 또한, 환자의 요실금 정도에 따른 환자 맞춤형 자기장 치료 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 자기장 발생장치, 냉각장치, 치료의자, 맥박 모니터링을 이용한 환자 감시 장치, 제어 소프트웨어로 구성되었으며, 시뮬레이션을 통한 고전력 시스템 설계 과정과 개발 후 성능 평가를 수행하였다. 제어 소프트웨어 개발을 통하여 사용의 편의성과 관리의 편의성을 확보하였으며, 환자의 증상별 치료 프로토콜을 적용하였다. 본 연구를 통하여 개발된 환자 모니터링을 포함한 환자 맞춤형 자기장 치료 시스템은 자기장 치료에서 발생할 수 있는 위험성을 줄이고, 환자의 증상에 맞게 패턴화된 치료법을 제시함으로써 요실금 자기장 치료의 효율성을 높일 수 있고, 전/후 치료를 통하여 환자에게 보다 접근된 치료법이라고 판단되었다. 이러한 결과는 요실금 환자들에게 보다 안전하고 체계적인 치료법을 제공하며, 요실금 자기장 치료 방법의 다양한 연구를 유도할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.449-456
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• 2014

기후변화로 인한 국지적인 이상가뭄 빈발 및 물수지 관련 불확실성 증가 등으로 각국에서는 사용가능한 담수량 확보, 즉 물안보 문제가 크게 대두되고 있다. 사용가능한 담수량 중 상당부분이 전력을 생산하는 발전 분야에도 사용되기 때문에 그 중요성이 점차 증대하고 있다. 신재생에너지원인 태양광발전은 설비제조, 설치 및 운전의 전 과정(life cycle)에서 수자원을 소비하지만 전통적인 에너지원인 화력발전이나 원자력발전에 비하면 상대적으로 수자원을 적게 사용한다는 장점이 있다. 본 연구에서는 태양광시스템의 원료채취부터 운영발전까지 물 사용량을 알아보기 위해 전 과정의 물 발자국을 측정하여 그 결과를 분석했다. 물 발자국 산정결과 태양광시스템의 전체 물 발자국은 $0.989m^3/MWh$이며, 폴리실리콘과 태양전지 공정에서 물 발자국이 높게 나타났다. 폴리실리콘 공정은 에너지 다소비 공정이기 때문에 냉각수 사용량이 많았고 태양전지 공정에서는 고효율 결정질 실리콘 세척을 위한 탈 이온수(deionized water) 사용량이 많았기 때문에 물 발자국이 높은 것으로 보인다. 태양광발전은 기존 에너지원보다 물 사용량이 적은 발전원임을 확인할 수 있었으며, 에너지 분야의 물 사용량을 절감할 수 있는 가치를 가지고 있음을 알 수 있다. 향후 에너지정책 결정에 있어서 신재생에너지의 부가적인 가치로서 물 발자국 개념의 도입이 중요하다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.109-117
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• 2014

냉동창고는 일반 창고와 달리 냉각설비를 갖춘 단열된 건물의 창고로서, $0^{\circ}C$이하의 다양한 유형의 냉장/냉동고에 물품들을 입고, 적재, 출고하는 일련의 업무가 운영된다. 최근 냉동창고에 RFID 기술이 도입됨으로써 창고 내 물품관리를 네트워크화, 지능화할 수 있게 되었다. 그러나 RFID 시스템으로 인한 물리적 인식 실패뿐만 아니라 논리적 인식 실패로 인한 물류정보 불일치가 발생하게 되면 RFID 냉동창고 관리시스템의 신뢰도가 떨어지고 업무의 효율이 감소하게 된다. 본 논문에서는 RFID 냉동창고 관리 시 발생하는 다양한 종류의 오류들을 즉각적으로 탐지할 수 있는 슈퍼바이저 시스템의 개발내용에 대해 기술한다. 이는 RFID 냉동창고 관리업무상 발생할 수 있는 오류들의 제약조건들을 미리 설정하고 오류의 알림을 받을 수 있는 마스터 슈퍼바이저와 냉동창고 내 업무를 처리하는 작업자가 오류에 대한 알림을 받고 그 자리에서 오류를 직접 확인하고 처리할 수 있는 모바일 슈퍼바이저로 구성된다. 본 논문에서는 슈퍼바이저 시스템이 RFID 냉동창고 관리시스템 상의 오류들을 탐지/분석하는 시간을 줄임으로써 신뢰성을 높이기 위한 평균복구시간을 줄일 수 있음을 보인다.

• 분석과학
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• 제15권6호
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• pp.514-520
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• 2002

효율적인 시료의 분석을 위하여 개선된 전열증기화 속빈음극관 글로우 방전 우너자방출분광 장치를 제작하여 그에 대한 기초 연구를 수행하였다. 본 시스템은 개선된 속빈음극관 글로우 방잔에 개선된 전열증기화법을 이용한 샘플주입방법을 응용하였으며, ${\mu}{\ell}$단위의 적은 양으로도 분석가능하도록 순수한 텅스템 재질로 된 나선형 코일을 제작하여 증기화 효율을 최대한 높일수 있도록 하여 글로우 방전으로 최대한 많은 양이 주입될 수 있도록 개선하였다. 최적화된 분석조건을 위한 방전조건으로 시료운반기체 사용량과 방전 전력을 측정하였으며, 그 전에 글로우 방전셀의 냉각장치 및 내부의 구조적인 문제 여부에 따른 방출세기에 미치는 영향과 측정 정밀도를 관찰하였다. 방출되어 발생된 빛은 광전송용 광파이버에 의하여 효율적으로 검출기에 운반되도록 구성 제작하였으며, 마지막으로 본 연구결과에 의한 직선성을 관찰하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.593-593
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• 2012

본 연구는 화력 및 원자력 발전소로 취입된 냉각수(circulating and essential service water)가 복수기로부터 온배수 형태의 개수로 흐름으로 표층배수 될 경우 수온을 저감시키기 위해 주입하는 희석수(by-pass cooling water)와의 혼합효과의 효율성을 증대시키고, 불리한 수리현상을 야기하지 않으며, 경제적인 배수로 구조물을 고찰하기 위한 목적으로 시도되었다. 배수로 구조물 내 온배수와 희석수가 혼합되는 구간을 혼합지(mixing basin)라 하는데, 본 과업에서는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$발전소의 배수로 구간 중 혼합지를 대상으로 FLOW-3D$^{(R)}$를 이용한 3차원 수치모형을 구축하고, 총 9개에 해당하는 각 대안별 현상을 분석하고 비교하였다. 각 대안들의 차이점은 배수로에 설치되는 보조구조물들의 형상과 배열 등이며, 복수기로부터 나오는 배출수의 수온은 $42^{\circ}C$, 희석수는 $35^{\circ}C$이고, 본 과업의 주요 관심대상 물리량은 유속과 온도이다. 배수로에 아무런 보조 구조물이 없는 형태인 기본 계획안을 검토한 결과, 평균 $3.31^{\circ}C$의 수온강하가 이루어졌으나, 우안 쪽으로 강한 흐름이 발생하여 수온의 좌우편차가 $4.61^{\circ}C$ 가량 발생하는 것으로 나타났다. 기본 계획안의 검토결과를 보완하기 위한 대안으로 연직 흐름의 소산을 위해 고안된 잠형 소파블록(baffle block) 설치안은 평균 $3.06^{\circ}C$의 수온강하가 이루어지고 $4.44^{\circ}C$의 수온 좌우편차가 발생했다. 지그재그(zigzag) 형태의 흐름을 만들어 혼합효과를 올리기 위한 미로형 수제(labyrinth groin) 설치안은 평균 $5.33^{\circ}C$의 수온강하가 이루어지고, $1.43^{\circ}C$의 수온 좌우편차를 보여줘 검토했던 대안들 중 가장 좋은 결과를 보여주었다. V자 배열 소파블럭(deformed block) 설치안은 연직 및 수평방향의 소산을 기대했으나 평균 $3.00^{\circ}C$의 수온 강하와 $4.41^{\circ}C$의 수온 좌우편차를 나타냈다. 벤츄리(Venturi) 형태의 흐름을 발생시키기 위한 병목형(bottleneck) 수로안은 평균 $3.18^{\circ}C$의 수온강하와 $3.94^{\circ}C$의 수온 좌우편차, 흐름의 소산과 흐름방향을 변화시키기 위한 와형 수제(swirl groin) 설치안은 평균 $2.24^{\circ}C$의 수온강하와 $1.48^{\circ}C$의 수온좌우편차, 우안 흐름을 지연시키기 위한 물방석(water cushion) 수로안은 평균 $3.03^{\circ}C$의 수온강하와 $4.50^{\circ}C$의 수온 좌우편차, 우안의 흐름을 좌안으로 보내기 위한 분사형(injector) 수로안은 평균 $3.13^{\circ}C$의 수온강하와 $4.45^{\circ}C$의 수온 좌우편차, 우안의 흐름을 막기 위한 외팔형 수제(cantilever groin) 설치안은 평균 $3.11^{\circ}C$의 수온강하와 $3.02^{\circ}C$의 수온 좌우편차가 발생하는 것으로 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권3호
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• pp.225-233
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• 2019

여름철에 자연환기는 온실의 온도를 낮추는데 중요한 역할을 한다. 온실의 형태, 환기창 종류, 환기창의 위치 등은 자연환기 성능에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 다양한 천창구조에 대하여 측창에 따른 부력환기 효과를 비교분석 하였다. Boussinnesq 가정을 사용하여 전체 계산영역에 대한 부력효과를 시뮬레이션 하였다. 또한 RNG $K-{\varepsilon}$ 난류모델을 사용하였다. 일사량 효과를 시뮬레이션 하기 위해 Solar ray tracing과 함께 Discrete originates (DO) radiation 모델을 사용하였다. 실험온실 내부의 온도를 측정하여 CFD모델을 검증하였으며, 실험값과 계산값이 잘 일치하는 것으로 나타났다. 7가지의 천창구조에 대하여 온실의 내외부 온도차이와 환기횟수를 비교하였다. 내외부온도의 차이는 $3.2{\sim}9.6^{\circ}C$ 범위로 나타났고, 환기횟수는 $0.33{\sim}0.49min^{-1}$ 범위로 나타났다. 고깔형 천창구조 온실의 경우 내외부 온도차이가 $3.2^{\circ}C$로 가장 낮았고 환기횟수도 $0.49min^{-1}$로 가장 높게 나타나 환기효과가 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.273-281
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• 2019

국가 총에너지 소비량 중 건축물에서 소비하는 에너지는 전체의 10% 이상을 차지고 있다. 이러한 이유로 우리나라는 2025년부터 제로에너지 건물 의무화 정책을 채택하였고, 결국 건축물 에너지 절감 기술에 대한 연구가 요구되고 있다. 건축물 중 빌딩의 에너지 소비 형태를 분석해보면 조명 및 냉난방 에너지가 전체 에너지 소비량의 60% 이상을 차지하고 있는데, 이는 태양광 취득률 및 창문의 개폐 운용과 직접적인 연관이 있다. 본 논문에서는 건축물에너지 관리시스템에 취득 정보를 전송하기 위한 창호용 저전력 IoT 센서 모듈을 개발하기 위해 연구를 진행하였다. 이 모듈은 외부 환경 및 창문 개폐 상태 정보를 실시간으로 빌딩 에너지 관리 시스템에 전송하여 능동적으로 에너지 절감 조치를 취할 수 있게 네트워크를 구성하였다. 모듈에 사용되는 전력은 하베스트 에너지 중 태양광 발전을 이용한 독립적인 전원으로 설계하였다. 전원은 Buck 컨버터를 적용하여 MPPT 제어를 통해 리튬이온 배터리에 4V로 충전하는 방식으로 효율은 약 85.87%이다. 통신은 WiFi 방식을 적용하여 실시간으로 전송할 수 있도록 구성하였다. 모듈의 소비전력 저감을 위해 하드웨어 및 소프트웨어 측면에서 분석하여 저전력 IoT 센서 모듈을 구현에 대한 연구를 진행하였다.