• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.762-767
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• 2017

본 논문은 전기자동차의 충전부하 이동성에 의한 전력시스템 선로에서의 전송전력에 대한 해석과 개선에 대한 내용을 제시하였다. 전기자동차는 화석연료의 고갈과 환경보호의 중요성이라는 측면에서 사용범위가 크게 늘어나고 있으며, 가까운 미래에 가솔린 연료를 사용하는 운송수단을 대체할 것으로 예상되고 있다. 기존의 예측된 고정 부하량에 기초한 전력시스템에서 전기자동차의 이동성 충전부하는 특정 지역에서 이동성 충전부하의 증가로 인한 전송선로에서의 전송전력 집중과 과부하의 문제를 발생시킨다. 이러한 현상의 해석을 위해 New England 시험계통을 부하특성을 기반으로 4개의 지역으로 분할하여 전기자동차 충전부하의 이동을 고려한 예상 시나리오를 가정하였다. 예상 시나리오에서는 표준이 되는 전기자동차의 충전용량을 고려하여 지역단위의 부하량을 최대 31%까지 증가하면서 선로에서의 전송전력 집중과 과부하 현상을 해석하였다. 이러한 선로에서의 과부하 문제에 대한 해결책으로 TCSC를 과부하가 발생한 선로에 직렬 연결하여 선로의 전송전력을 선로제한값 보다 작은 부하율 100% 이내의 값으로 직접 제어할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과로부터 전력시스템에 몇 개의 TCSC를 적용함으로써 전기자동차의 이동성 부하 충전에 의한 선로에서의 전송전력 문제를 효과적으로 그리고 경제적으로 해결할 수 있음을 보였다.

• 멤브레인
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• 제19권3호
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• pp.228-236
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• 2009

원자전달 라디칼 중합을 이용하여 poly(hydroxyl ethyl acrylate)-b-polystyrene-b-poIy(hydroxyl ethyl acrylate) (PHEA-b-PS-b-PHEA) 트리블록 공중합체를 합성하였다. 이렇게 합성된 PHEA-b-PS-b-PHEA블록 공중합체의 -OH 그룹과 이미다졸 디카르복실릭산(IDA)의 -COOH 그룹과의 에스테르 반응에 의하여 가교된 전해질막을 제조하였다. 인산(${H_3}{PO_4}$)을 도핑하여 이미다졸-인산 착체를 형성한 결과, 인산 함량이 증가함에 따라 고분자 전해질막의 수소 이온 전도도가 증가하였다. 특히 [HEA]:[IDA]:[${H_3}{PO_4}$]=3:4:4의 조성을 갖는 PHEA-b-PS-b-PHEA/IDA/${H_3}{PO_4}$ 고분자 전해질막은 $100^{\circ}C$의 비가습 조건에서 최대 0.01 S/cm의 수소이온 전도도를 나타내었다. 열분석 결과(TGA) 전해질막은 $350^{\circ}C$의 고온까지 열적으로 안정함을 확인하여 연료전지에 적용이 가능함을 보여주었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.733-742
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• 2016

연료 경제와 유해 배출 가스 저감을 목적으로 최근 들어 LNG 또는 합성 가스를 사용하는 박용 가스 기관이 주목받고 있다. 예혼합 연소를 하는 오토 사이클로 작동하는 가스 기관을 구현할 경우 EGR 또는 SCR을 적용하지 않고도 Tier III의 규제를 충족할 수 있는 것으로 확인되고 있다. 본 연구에서는 오토 사이클로 작동하는 기관에 대한 시뮬레이션 기술을 산업 기술 현장에 제공하기 위한 목적으로, 실험적으로 접근이 용이한 소형 가솔린 기관을 대상으로 상용 소프트웨어인 BOOST를 이용한 시뮬레이션을 시행하였다. 이 연구는 두 단계로 구성되어 이미 시행한 첫 번째 단계에서는 흡기 및 배기 계통에 대한 최적의 모델링 방법에 관한 연구가 수행되었다. 이번 연구는 이전의 연구에서 선정된 흡 배기 계통의 해석 모델을 적용한 상황에서 실린더 내 과정을 해석하고 최종적으로 주요 성능 인자들을 계산하는 방법을 정립하였다. 이 연구를 통하여 실험에의 의존이 적은 연소 및 열전달 모델과 밸브 유량계수 모델을 선정하고 관련 상수들을 결정하는 방법을 확립하였다. 이들을 이용하여 실린더로 유입되는 공기량, 실린더 내 순간 압력 변화 및 도시평균유효압력을 효과적으로 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권3호
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• pp.313-319
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• 2019

A-KRS는 한국원자력연구원에서 개발한 파이로프로세싱 처리된 폐기물을 처분하는 개념이다. 고준위 방사성폐기물은 파이로프로세싱에 의하여 최소화되며, 최종 발생된 고준위 방사성폐기물은 모나자이트 세라믹 폐기물 형태로 제조된다. 모나자이트 세라믹 폐기물은 처분공에 영구 처분되어 열을 발생시킨다. 발생된 열은 폐기물을 보호하는 캐니스터 및 완충재의 온도를 상승시켜 설계 기준을 초과 시킬 수 있다. 온도는 처분공 간의 거리로 조절 가능하며 한국원자력연구원에서 해석한 바 있다. 한국원자력연구원에서 해석한 경계조건은 완벽 접촉을 가정한 것이기 때문에, 최초 처분 시에 발생하는 간격에 의해 발생하는 열 저항에 의한 온도 분포는 알 수 없다. 이를 보완하기 위하여, 본 논문에서는 최초 처분 시 존재하는 간격에 의한 열 전달 해석을 수행하였다. 또한 발열체와 캐니스터 간의 공극을 추가하여 온도 분포 해석을 수행하였다. COMSOL 전산해석 소프트웨어를 이용하여 열전달 해석을 수행하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.187-192
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• 2019

수요관리와 정전에 대한 비상전원 기능을 갖춘 하이브리드 전력저장시스템으로 비상발전설비가 필요한 빌딩 및 공장건축 시에 투자비를 최소화하고, 상시 전력비를 절감함으로서 경제성을 확보할 수 있 기술을 개발함으로써 새로운 비즈니스 모델을 제시한다. 평상시에 STS(Static Transfer Switch)를 통해 부하에 계통 전력을 공급하고 PCS는 계통에 병렬로 연계되어 수요관리를 수행한다. EMS는 수요예측을 통한 전력의 효율적 운용을 위해 ESS에 충방전 지령을 PMS(Power Management System)로 하달하고 PMS는 다시 PCS 제어기로 지령을 전달하여 시스템을 운용한다. 정전시에는 STS가 계통으로부터 빠르게 이탈되면서 PCS는 독립 전원이 되어 부하 측에 정전압/정주파수의 전력을 공급할수 있는 구조이다. 따라서 하이브리드 ESS에 대한 실 계통 연계 및 독립 운전 성능 검증을 통한 신뢰성을 확보할수 있고, 저탄소 녹색성장 기술의 효율적 전력망과 연계 운영이 가능하게 함으로써 ESS 연계를 통한 신재생에너지 발전에 의한 불규칙한 전력 품질개선, 피크부하 기여도 제고가 가능하다. 또한 현재 석탄 화력이 담당하고 있는 주파수추종 예비력을 ESS로 대체함에 따라 연료비가 높은 LNG 발전기 가동비용을 절감할 수 있는 기대효과가 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-11
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• 2021

포고 현상은 액체추진 로켓에서 발생하는 축방향의 동적 불안정 진동이다. 동체의 고유진동수와 추진제 공급계의 주파수가 가까와 지면 전체 시스템이 불안정 현상을 보인다. 포고 현상을 예측하기 위해 1단의 추진제 (산화제 및 연료) 탱크는 쉘 요소로, 나머지 구성 요소인 엔진 및 상단은 mass-spring으로 모델링하여 구조해석을 수행하였다. 추진제 공급계의 압력 및 유량 섭동예측에는 transmission line model이 사용되었다. 본 논문에서는 이와 같이 수행된 구조 및 유체 모델링을 통합하여 폐루프 전달함수를 구성하였다. 포고 억제기는 수동적인 방법으로 압력 섭동을 흡수하는 분 기관 및 accumulator로 구성되며 추진제 공급계 중간에 위치한다. 발사체의 비행과정 동안 포고현상을 억제하는 설계 최적화를 위한 설계변수로는 분기관 및 accumulator의 직경 및 길이로 설정하였다. 목적함수로는 포고 억제기의 질량, 그리고 추진제 질량에 따른 폐루프 전달함수의 에너지 최소화로 설정하여 다목적함수 최적화를 수행하였다.

• 설비공학논문집
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• 제21권12호
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• pp.715-732
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• 2009

This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2008. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) Research trends in thermal and fluid engineering have been surveyed in the categories of general fluid flow, fluid machinery and piping, new and renewable energy, and fire. Well-developed CFD technologies were widely applied in developing facilities and their systems. New research topics include fire, fuel cell, and solar energy. Research was mainly focused on flow distribution and optimization in the fields of fluid machinery and piping. Topics related to the development of fans and compressors had been popular, but were no longer investigated widely. Research papers on micro heat exchangers using nanofluids and micro pumps were also not presented during this period. There were some studies on thermal reliability and performance in the fields of new and renewable energy. Numerical simulations of smoke ventilation and the spread of fire were the main topics in the field of fire. (2) Research works on heat transfer presented in 2008 have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, industrial heat exchangers, and ground heat exchangers. Research on heat transfer characteristics included thermal transport in cryogenic vessels, dish solar collectors, radiative thermal reflectors, variable conductance heat pipes, and flow condensation and evaporation of refrigerants. In the area of industrial heat exchangers, examined are research on micro-channel plate heat exchangers, liquid cooled cold plates, fin-tube heat exchangers, and frost behavior of heat exchanger fins. Measurements on ground thermal conductivity and on the thermal diffusion characteristics of ground heat exchangers were reported. (3) In the field of refrigeration, many studies were presented on simultaneous heating and cooling heat pump systems. Switching between various operation modes and optimizing the refrigerant charge were considered in this research. Studies of heat pump systems using unutilized energy sources such as sewage water and river water were reported. Evaporative cooling was studied both theoretically and experimentally as a potential alternative to the conventional methods. (4) Research papers on building facilities have been reviewed and divided into studies on heat and cold sources, air conditioning and air cleaning, ventilation, automatic control of heat sources with piping systems, and sound reduction in hydraulic turbine dynamo rooms. In particular, considered were efficient and effective uses of energy resulting in reduced environmental pollution and operating costs. (5) In the field of building environments, many studies focused on health and comfort. Ventilation. system performance was considered to be important in improving indoor air conditions. Due to high oil prices, various tests were planned to examine building energy consumption and to cut life cycle costs.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권7호
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• pp.1451-1456
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• 2017

Finding technical issues associated with equipment scale-up is an important subject for the investigation of pyroprocessing. In this respect, electrolytic reduction of 1 kg $UO_2$, a unit process of pyroprocessing, was conducted using graphite as an anode material to figure out the scale-up issues of the C anode-based system at pilot scale. The graphite anode can transfer a current that is 6-7 times higher than that of a conventional Pt anode with the same reactor, showing the superiority of the graphite anode. $UO_2$ pellets were turned into metallic U during the reaction. However, several problems were discovered after the experiments, such as reaction instability by reduced effective anode area (induced by the existence of $Cl_2$ around anode and anode consumption), relatively low metal conversion rate, and corrosion of the reactor. These issues should be overcome for the scale-up of the electrolytic reducer using the C anode.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.600-608
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• 2015

As a candidate for cheap oxygen carrier, $CaSO_4$ based oxygen carriers have been developing. However, research on reaction characteristics and side reaction of $CaSO_4$ based oxygen carrier is very limited. There are many possible reactions for main components of syngas from coal. In this study, we prepared three $CaSO_4$ based oxygen carriers ($CaSO_4$-$Fe_2O_3$/bentonite, $CaSO_4$-$K_2CO_3$/bentonite, $CaSO_4$-CaO/bentonite) and performed reduction tests by hydrogen. Cyclic reduction-oxidation tests up to $5^{th}$ cycle are also conducted using hydrogen as fuel. Reduction reactivity of those $CaSO_4$ based oxygen carriers were compared with that of NiO based oxygen carrier (OCN703-1100). Real weight change fractions of $CaSO_4$ based oxygen carriers were higher than theoretical oxyen transfer capacity and reactivity of these particles decreased with the number of cycle increased. To check possible side reaction of $CaSO_4$ based oxygen carriers, $CaSO_4$ decomposition tests were carried out and $SO_2$ was detected even at $700^{\circ}C$. Consequently, we could conclude that $CaSO_4$ based oxygen carriers decompose and release $SO_2$ and this reaction lead reactivity decay of $CaSO_4$ based oxygen carries.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제35권5호
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• pp.426-441
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• 2003

A reactor inlet header break experiment, B9401, performed in the RD-14M multi channel test facility was analyzed using RELAP5/MOD3.2 and RELAP5/CANDU[1]. The RELAP5 has been developed for the use in the analysis of the transient behavior of the pressurized water reactor. A recent study showed that the RELAP5 could be feasible even for the simulation of the thermal hydraulic behavior of CANDU reactors. However, some deficiencies in the prediction of fuel sheath temperature and transient behavior in athe headers were identified in the RELAP5 assessments. The RELAP5/CANDU has been developing to resolve the deficiencies in the RELAP5 and to improve the predictability of the thermal-hydraulic behaviors of the CANDU reactors. In the RELAP5/CANDU, critical heat flux model, horizontal flow regime map, heat transfer model in horizontal channel, etc. were modified or added to the RELAP5/MOD3.2. This study aims to identify the applicability of both codes, in particular, in the multi-channel simulation of the CANDU reactors. The RELAP5/MOD3.2 and the RELAP5/CANDU analyses demonstrate the code's capability to predict reasonably the major phenomena occurred during the transient. The thermal-hydraulic behaviors of both codes are almost identical, however, the RELAP5/CANDU predicts better the heater sheath temperature than the RELAP5/MOD3.2. Pressure differences between headers govern the flow characteristics through the heated sections, particularly after the ECI. In determining header pressure, there are many uncertainties arisen from the complicated effects including steady state pressure distribution. Therefore, it would be concluded that further works are required to reduce these uncertainties, and consequently predict appropriately thermal-hydraulic behaviors in the reactor coolant system during LOCA analyses.