• 전기학회논문지
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• 제61권12호
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• pp.1848-1856
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• 2012

This paper proposes a new grid-tied power conditioning system for battery energy storage, which is composed of a 2-stage DC-DC converter and a PWM inverter. The 2-stage DC-DC converter is composed of an LLC resonant converter connected in cascade with a 2-quadrant hybrid-switching chopper. The LLC resonant converter operates in constant duty ratio, while the 2-quadrant hybrid-switching chopper operates in variable duty ratio for voltage regulation. The operation of proposed system was verified through theoretical analysis and computer simulations. Based on computer simulations, a hardware prototype was built and tested to confirm the technical feasibility of proposed system. The proposed system could have relatively higher efficiency and smaller size than the existing system.

• 한국전산유체공학회지
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• 제16권3호
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• pp.88-94
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• 2011

The availability of the thermal energy has been deeply recognized recently to encourage the cascade usage of thermal energy from combustion. Within the framework, a 1 kW class Stirling engine based cogeneration system has been proposed for a unit of a distributed energy system. The capacity has been designed to be adequate for the domestic usage, which requires high compactness as well as low emission and noise. To develop a highly efficient system with satisfying these requirements, a premixed slot type short flame burner has been proposed and a series of numerical simulation has been performed to establish a design tool for the combustion chamber. The thermal radiation model has been found to highly affect the computational results and a proper resolution to analyze the heat transfer characteristics of the high temperature heat exchanger. Finally, the combustion characteristics of the premixed flame with the metal fiber type burner has been studied.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.324-330
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• 2021

In recent years, polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) based cogeneration system has received more and more attention from energy researchers because beside electricity, the system also meets the residential thermal demand. However, the low-quality heat exited from PEMFC should be increased temperature before direct use or storage. This study proposes a method to utilize the heat exhausted from a 10 kW PEMFC by coupling a heat pump. Two different configuration using heat pump and a reference layout with heater are analyzed in term of thermal and total efficiency. The system coefficient of performance (COP) increases from 0.87 in layout with heaters to 1.26 and 1.29 in configuration with heat pump and cascade heat pump, respectively. Lastly, based on system performance result, another study in economics point of view is proposed.

• 한국산업보건학회지
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• 제24권4호
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• pp.453-461
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• 2014

Objective: Based on the fact that fine particles are more likely to produce negative influences on the health of occupants as well as the quality of indoor air compared to coarse particles, it is critical to determine concentrations of aerosol particles with different sizes. Thus, this study focused on the size distribution and concentrations of aerosol particles in university buildings. Method: Aerosol particles in indoor air were collected from four areas: corridors in buildings(In-CO), lecture rooms(In-RO), laboratories(In-LR), and a cafeteria(In-RE). Samples were also collected from outside for comparison between the concentrations of indoor and outdoor particles. For the collection of the samples, an eight stage non-viable cascade impactor was used. Result: The average concentration of $PM_{10}$ in the samples collected from indoor areas was $34.65-91.08{\mu}g/m^3$,and the average for $PM_{2.5}$ was $22.65-60.40{\mu}g/m^3$. The concentrations of the aerosol particles in the corridors, lecture rooms, and laboratories were relatively higher than the concentrations collected from other areas. Furthermore, in terms of mass median aerodynamic diameter(MMAD), the corridors and lecture rooms had higher numbers due to their characteristics, showing $2.36{\mu}m$ and $2.11{\mu}m$, respectively. Laboratories running an electrolysis experiment showed $1.58{\mu}m$, and the cafeteria with regular maintenance and ventilation had $1.96{\mu}m$. Conclusion: The results showed that the $PM_{10}$ concentrations of all samples did not exceed indoor air quality standards. However, the $PM_{2.5}$ concentration was over the standard and, in particular, the concentration of fine particles collected from the laboratories was relatively higher, which could be an issue for the occupants. Therefore, it is important to improve the quality of the indoor air in university buildings.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제29권4호
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• pp.263-268
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• 2004

한국원자력연구소에서 감마선과 전자를 동시측정하기 위한 목적으로 제작된 Prototype phowich를 이용하여 감마선에 대한 섬광체의 비선형성에 대한 연구를 수행하였다. 제작된 Prototype phoswich는 $2'{\times}2'$ CsI(Tl)와 Plastic scintillator 그리고 하나의 PMT로 구성되어 있다. 몬테칼로 방법을 이용하여 $^{137}Cs$과 $^{60}Co$ 선원의 Prototype phoswich 계측기의 반응함수(Detector Response Function, 이하 DRF)를 구하였으며 이를 점증하기 위하여 제작된 Prototype phoswich를 이용, 실험을 통하여 DRF를 구한 뒤 비교하였다. 계측기의 DRF를 정확하게 모사하기 위하여 CsI(Tl) 섬광체의 Electron response와 섬광체 내에서의 광전효과를 고려하는 Simplified elec윤on cascade sequence 정보를 이용하여 CsI(Tl) 섬광체의 감마선에 대한 비선형성을 계산하였다. $^{137}Cs$ 선원의 경우 전산모사를 통하여 구한 DRF 결과는 실험값과 비교적 잘 일치함을 알 수 있었으나 $^{60}Co$의 경우에는 선원의 결과와는 달리 전산모사 결과와 실험값에 약간의 차이가 남을 알 수 있었다. 이는 $^{137}Cs$ 선원과는 달리 $^{90}Co$은 1.17 MeV와 1.13 MeV 두 개의 광자를 동시에 방출하기 때문에 동시효과에 의한 불착실성 등이 그 외 다른 불확실성 등과 함께 증폭되어 나타나기 때문이다. 본 연구를 통해 Phoswich내 CsI(Tl)의 감마선 비선형성에 대한 분석을 수행하였으며 이를 통하여 비선형성이 고려된 개선된 Phoswich DRF를 생산하고 이를 실험값과 비교 검증할 수 있었다. 섬광체의 Electron channel운g effect, Doppler broadening effect 및 Transfer resolution 등과 같은 후속연구가 추가된다면 좀더 정확한 Phoswich의 DRF를 전산 모사하는 것이 가능해질 것이다.

• 융합정보논문지
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• 제12권3호
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• pp.294-301
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• 2022

본 연구에서는 열전발전기에 장착된 열전소자 간의 불균일한 온도편차에 의해 발생하는 부정합 손실을 저감할 수 있는 Multi-layer Cascade (MLC) 전기연결 방법을 제안한다. MLC의 성능을 검증하기 위해 열유동 현상 뿐만 아니라 열전소자에서 발생하는 다중물리현상을 반영한 수치해석 모델을 개발하였다. MLC는 고온도차를 경험하는 소자와 저온도차를 경험하는 소자를 서로 다른 Layer에 배치하여 구현할 수 있으며, 고온도차 소자와 저온도차 소자의 분류에는 수치해석 모델을 통해 얻어진 소자별 고온부 표면 온도를 활용하였다. MLC를 구성하는 각 Layer의 전기분선 비율을 변화시키며 이상적인 열전발전 성능과의 비교를 통해 MLC의 부정합손실 저감특성을 확인하였다. 최적 분선비율로 구성한 MLC의 경우 이상적인 결과 대비 96.5%의 발전성능을 보였으며, 열원의 유량이 적거나 발전시스템의 크기가 증가하여 소자 간의 온도편차가 클수록 부정합손실 저감효과가 더욱 증가하는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.211-216
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• 2012

화석 에너지 고갈에 따라 에너지의 합리적 이용이 요구되면서 가용 에너지를 고려한 열에너지의 계단식 활용이 적극적으로 검토되고 있다. 이와 같은 배경에서 1 kW 급의 스털링 엔진을 기반으로 한 열병합발전 시스템이 분산 에너지 시스템을 구축하는 단위로서 제안되었다. 1 kW 의 용량은 가정용에 적합하며, 가정에서 활용하기 위해서는 공간을 작게 차지하도록 하면서도 소음과 유해가스의 배출을 철저하게 차단해야 한다. 이러한 조건들을 충족시키며 효율이 높은 시스템을 개발하기 위하여 슬롯 형태의 예혼합 버너를 제안하였고 버너의 연소 특성을 파악하기 위하여 일련의 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 화염의 형상을 촬영하여 연소부하 및 공기비에 따른 연소 모드를 관찰하였고 배가스를 분석하여 연소 모드에 따른 배기 특성을 연구하였다.

• 신재생에너지
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• 제1권4호
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• pp.30-37
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• 2005

Cycle simulation of Ground Source Heat Pump[GSHP] system was carried out to determine the design specification of basic components such as turbo compressor and heat exchangers. Part load operation characteristics of the designed GSHP system was estimated using the compressor and heat exchanger performance data. A 50RT class turbo compressor for GSHP system is now under development, in which R134a refrigerant is adopted as working fluid. The compressor with variable cascade diffusers is designed to work both in cooling and heating modes so that it can actively keep up with the climate change with high efficiency. The normal running speeds of the compressor are 59000rpm for heating mode and 70000rpm for tooling mode respectively. It has two identical impellers at both ends of the rotor so as to minimize aero-induced thrust force effectively. GSHP system was coupled with a vortical type heat exchanger, and heat gain and heat loss from ground were evaluated per a bore hole. For the optimal integration of the heat pump system, its header for circulating fluid was combined with the ground heat exchangers in parallel and series configuration.

• 자원리싸이클링
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• 제30권1호
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• pp.26-34
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• 2021

타이타늄은 구조용 금속 중 알루미늄, 철, 마그네슘에 이어서 네 번째로 풍부한 금속이지만, 금속으로의 제련이 어려워 희소금속으로 분류되고 있다. 특히 타이타늄의 제련공정은 에너지 다소비형 공정이다. 타이타늄 스크랩으로 잉곳을 제조하면 에너지 소비량과 CO2 발생량을 약 95 %까지 절감할 수 있다. 그러나 스크랩 중의 철분과 산소 등의 불순물을 제거하기 어려워 리사이클링 되는 양은 한정되어 있다. 일반적으로 고품위 타이타늄 스크랩은 순타이타늄 스펀지의 재용해 공정에 투입하여 희석하고, 저품위 스크랩은 페로타이타늄 제조용 원료로 사용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 타이타늄의 리사이클링 기술을 이해하기 위해 타아타늄의 제련기술과 리사이클링 기술에 대하여 고찰하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.576-580
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• 2001

This paper presents a casca multilevel PWM rectifier without the isolation transformers for energy build-up at each inverter modules; The features and advantages of the proposed PWM rectifier can be summarized as follows; 1) It realizes the high power high voltage AC/DC power conversion, 2) It uses no transformer which is bulky and heavy, 3) It has hybrid structure so that switching devices can be effectively utilized, 4) It produces high quality AC current even in high power high voltage applications, 5) The input power factor remains unity by simple modulation index control. The multilevel rectifier is analyzed by using the circuit DQ transformation whereby the characteristics and control equations are obtained. Finally, it will be shown that the system simulation reveals the validity of analyses