• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.7-14
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• 2008

400RT geothermal system which is the biggest capacity among on-operations at present in Korea is measured and evaluated on 23rd${\sim}$26th Jan. 2008 during those days building is not allowed owners and/or tenants to move in. The geothermal system is consist with vertical-typed 112 geothermal heat exchangers which are installed circle-like 1 row with 4m interval, and has 16 units of 25USRT geothermal-source heat pump(GSHP)s. And each 5 units of circulation pump are running for geothermal heat exchangers and hot water supplies. The followings are the results. The temperatures at G.L. -70m of 2 boreholes are varied quite similarly. The average temperature difference between inlet and outlet of geothermal pipes is $4.1^{\circ}C$, and that of hot water supply is $3.2^{\circ}C$, of Zone 3's each 4 GSHPs when being operated. Despite temperature fluctuations by heating loads, the average temperature difference between main pipes of inlet and outlet of geothermal heat exchangers is measured as $4.1^{\circ}C$. This study propose "Geothermal System COP" which includes not only consumed electric power by compressor but also circulation pumps and auxiliary utilities. By comparing the geothermal system COP with GSHP's performance specification, it is clear that the performances of GHSPs of this site are satisfied with the specification.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.59-66
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• 2020

최근 휴대용 통신기기와 스마트 디스플레이의 결합은 휴대가 용이하고 이동을 하면서 모든 작업을 할 수 있다. 이에 본 논문에서는 휴대용 통신기기에서 저가격의 높은 투명전극을 찾기 위해 여러 가지 ITO(Indium Tin Oxide) 박막에 대해 연구하였다. ITO 박막은 DC 마그네트론 스펏터를 사용하였으며 1 분위기압을 1mTorr 증가 간격으로, 2 바이어스 전압은 10V 간격으로 변화시켜 측정하였다. 두께와 굴절율은 일립소미터를 사용하였으며 막의 단면과 표면의 형상은 주사전자현미경을 사용하여 조사하였다. 분석 결과를 통해 바이어스 전압이 300V 이상일 경우에 명확한 증착이 나타났으며 추가로 전압이 증가함에 따라 전체적으로 증착률이 증가하였다. 330V 조건에서 증착률이 가장 높았으며 뚜렷한 결정립이 관찰되었다.

• 설비공학논문집
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• 제28권8호
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• pp.325-330
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• 2016

This study was conducted to develop a heating system for a fuel cell-driven electric vehicle. The system consists of a compressor, an expansion device and three heat exchangers. A conventional air source heat exchanger is used as primary heat exchanger of the system, and an additional water source heat exchanger is used as a pre-heater to supply heat to the upstream air of the primary heat exchanger. On the other hand, the third heat exchanger consists of a water-to-refrigerant heat exchanger. The heat source of the pre-heater and the water-refrigerant heat exchanger is the waste heat from the fuel cell's stack. In the experiment, the indoor and the outdoor air temperature were fixed, and the compressor speed, EEV opening and waste heat temperature were varied. The results indicate that the $COP_h$ of the proposed system is 3.01 when the system is operating at a 1,200 rpm compressor speed, 50% EEV opening, and $50^{\circ}C$ waste heat source temperature in air pre-heater operation. However, when the system uses a water-refrigerant heat exchanger, the $COP_h$ increases to up to 9.42 at the same compressor speed and waste heat source temperature with 75% EEV openings.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권4호
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• pp.80-86
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• 2011

Investigation of the effective soil thermal conductivity(k) is the first step in designing the ground loop heat exchanger(borehole) of a geothermal heat pump system. Another important factor is the borehole thermal resistance($R_b$). Thermal response tests offer a good method to determine the ground thermal properties for the total heat transport in the ground. This is done by supplying a constant heat power into a borehole heat exchanger. There are two methods to supply a constant heat power. One is to employ the electricity provided by Korea Electric Power Corporation(KEPCO). The other is to use electricity generated by a generator. In this study, the power supply regulation was found to reduce when the electricity generated by the generator was used. This is because the generator evaluated with the power supply characteristically reduces the power supply regulation between an overload and a complex using. But it sometimes occurs a power supply regulation in In-situ thermal response test. In this case getting of k,$R_b$ requires delay times and restored normal state. However, the effect of the delay times and restored normal state on the soil thermal conductivity and borehole thermal resistance is very small. Therefore it is possible to use a generally accepted delay times and restored normal state in the analysis. In this work, it is also shown that an acceptable range of ${\Delta}k$, ${\Delta}R_b$ for normal state and regulation state might be approximately 0.01-0.16W/m k, and -0.004-0.007m K/W, respectively. Thus, restored normal state of power supply regulation is valuable to recommend.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.143-154
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• 2020

액체로켓엔진의 추진제 공급시스템의 각 요소와 전체 시스템에 대한 보편적 모델에 실험계수를 적용한 수학적 모델링 기법을 소형 액체로켓엔진을 모사한 수류 시험 장치를 통한 실험 결과로부터 검증하였다. 유체저항요소와 펌프의 압력 변화에 대한 예측을 수행하였으며 예측 정확도 향상을 위해 구성요소 모델링에 대하여 실험계수를 적용하였다. 이를 위해 각 구성요소에 대해 유동의 지배방정식이나 이미 알려진 경험식을 기반으로 실험계수의 도출 방안에 대하여 정리하였으며 사용한 상용품의 실험계수를 제시하였다. 모델링을 통한 예측 결과는 실험 데이터와 비교적 잘 일치하였다. 실험데이터와의 검증을 통해 시뮬레이션의 정확도에 영향을 미치는 인자에 대해 분석하고 시스템 해석의 정확도 향상 방안에 대하여 제안하였다.

• 플랜트 저널
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• 제10권1호
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• pp.47-53
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• 2014

1887년 경복궁 건천궁에서 최초로 전기점등 행사를 시행한 이후 2012년 11월 기준의 대한민국 발전설비 용량은 81,737 MW, 그리고 2012년도 최대전력 수요는 71,230 MW로 이전기록을 경신한 바 있다. 이렇게 급속하게 증가하는 전력수요를 충족하기 위하여 정부에서는 대용량 유연탄 화력과 원자력발전소를 건설하여 운영 중에 있으나 전력수요는 주중에 집중되고 주말에는 급감하여 주말의 예비률이 40% 이상을 상회하고 있어 양수발전기를 이용하여 주말수요를 창출하는 한편 감소된 주말의 전력수요에 맞추어 서울화력발전소을 포함한 고원가 발전소에 대한 주말정지를 시행하고 있다. 서울화력발전소는 전력수요지의 중심지인 수도 서울에 위치하였음에도 발전원가가 높아 2008년도 이후 매년 30회 이상의 주말정지를 시행함으로 기동정지 과정에서 많은 비용을 지출하고 있어 본 연구에서는 1969년 준공하여 열병합설비로 개조한 서울화력발전소 제5호기를 대상으로 온간기동 과정에서 보일러 강제순환펌프 입구 관수온도 상승률을 증가시켜 온도상승 공정에 소요되는 시간을 약 35% 단축하고 기동시간 종합관리 프로그램을 구성하여 운영함으로써 전체적으로 온간기동 시간을 23% 단축할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.1-6
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• 2019

본 연구의 목적은 100kW급 연료전지 시스템의 열관리 성능을 실도로 운전조건에서 분석하여, 성능 해석 모델링을 개발하는 것이다. 개발된 모델을 적용하여, 열관리 시스템의 운전조건 변화에 따른 성능 변화를 고찰하고자 한다. 해석 모델링은 핵심부품들에 대한 성능 평가 데이터를 바탕으로, 성능에 영향을 주는 변수들로 개발하였다. 개발된 연료전지 열관리 시스템 해석 모델링으로 다양한 실차 운전조건에서의 최적 열관리 시스템에 대한 전력소비량을 분석하였다. 주요하게, 연료전지 열관리시스템 핵심부품(워터펌프, 냉각 팬, 3 Way Valve, 라디에이터)에 대한 성능 특성 분석 후 모델링을 진행하였다. 개발된 모델링으로 운전조건에 따른 유량 예측을 하였고, 실험값과 예측값과의 비교분석을 통하여서, 해석 모델링에 대한 검증을 진행하였다. 과도해석을 통하여서, 냉시동시 냉각수 온도가 특정온도까지의 소요시간을 예측하였다. 스택 운전조건에서 스택 입출구 온도가 적정 수준에서 움직이기 위한 열관리 시스템 운전조건에 대한 예측을 진행하였다. 그 결과를 바탕으로, 소모전력과 열방출량과의 비교분석을 하였다. 개발된 해석 모델링은 핵심부품들의 성능 변화시 연료전지 시스템 운전에 대한 영향도를 분석할 수 있도록 활용할 예정이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권5호
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• pp.107-121
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• 2020

전기펌프 사이클을 상단 엔진으로 사용하는 2단형 소형발사체의 성능 해석을 수행하였다. 1단은 한국형발사체 시험발사체를 사용하고 상단은 액체메탄과 케로신(RP-1)을 연료로 사용하는 전기펌프 사이클엔진을 상정하였다. 상단 질량 예측을 위한 모델을 제시하고, 총 역적을 고정한 상태에서 20~40 kN의 추력과 연소압력 3~6 MPa, 노즐 확대비 60~100의 범위에 대하여 해석을 실시하였다. 최대 속도증분을 가지는 혼합비를 제시하고 단 질량 예측을 통해 LEO(Low Earth Orbit)와 SSO(Sun Synchronous Orbit) 궤도투입 성능을 계산하였다. 액체메탄, RP-1 두 경우 모두 추력 20 kN, 연소압력 3 MPa, 확대비 100의 경우에 최대 궤도투입중량의 결과를 보였으며, 이 때의 혼합비는 액체메탄의 경우 3.49, RP-1의 경우 2.75이다. 또한 ASTOS를 이용하여 LEO 임무일 경우의 1단 및 페어링의 낙하점을 분석하였다.

• 한국가스학회지
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• 제27권2호
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• pp.71-78
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• 2023

일반적으로 평균 수명이 1.0~1.5년인 전기식 액중형 펌프(electrical submersible pump, ESP)는 유·가스 및 저류층 특성, 운영 조건에 따라 성능 저하 및 수명 감소가 발생하며, 이에 따른 ESP의 고장은 회수 및 설치에 따른 높은 유정 개·보수(workover) 비용과 생산 중단에 따른 추가 비용이 발생한다. 이에 본 연구에서는 유·가스정에서 ESP 장기 운영에 따른 수명을 예측하고자 환형 유동 시스템(flow loop system)을 설계 및 구축하고, ESP 설치 초기 시점부터 고장 시점까지의 ESP 수명에 대한 전 주기 데이터를 취득 및 분석하였다. 구축한 시스템에서 산출되는 데이터 중 ESP의 유체유량, 흡입구 및 토출구의 온도, 압력 그리고 외측부에 설치된 진동 측정기의 데이터 분석을 통하여 ESP 장기 운영에 따른 성능 상태를 정상(normal), 권고 I (advise I), 권고 II (advise II), 유지관리(maintenance), 고장(failed)의 총 5단계로 분류하였다. 실험 결과를 통해 ESP 장기 운영시 단계별 데이터의 경향 차이를 확인하였으며, 이를 통해 운영 기간에 따른 ESP의 상태를 진단하고 펌프의 고장을 예측하였다. 본 연구를 통해 도출된 결과는 유·가스정에서 운영되는 ESP의 상태 모니터링(monitoring) 을 위한 고장 예측 프로그램 및 데이터 분석 알고리즘 개발에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권6호
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• pp.403-408
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• 2016

리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도와 안정적인 충전/방전 특성을 내재하고 있어 하이드리드 및 전기자동차에 보편적으로 사용된다. 리튬 이온 배터리의 효율은 배터리 자체의 온도 특성에 직접적인 영향을 받으므로, 열을 효율적으로 냉각하는 기술이 요구된다. 본 논문에서는 수냉식 배터리 냉각 시스템의 냉각 성능과 펌프 소모동력에 관한 전산유체해석을 수행하였다. 이를 위해 배터리 셀의 냉각수 유량 및 냉각 채널의 특성에 따른 냉각 성능을 수치적으로 예측하였다. 이를 바탕으로 250개 배터리 셀을 기준으로 유량 및 차압에 의한 소모동력을 계산하였다. 이러한 연구는 차세대 하이브리드 및 전기자동차의 시간에 따른 배터리의 온도 변화 및 충/방전 효율 최적화 기술에 적용할 수 있는 기초 연구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.