• Wind and Structures
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• 제24권3호
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• pp.223-247
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• 2017

By using numerical simulation, vast and detailed information and observation of the physics of flow over a train model can be obtained. However, the accuracy of the numerical results is questionable as it is affected by grid convergence error. This paper describes a systematic method of computational grid refinement for the Unsteady Reynolds Navier-Stokes (URANS) of flow around a generic model of trains using the OpenFOAM software. The sensitivity of the computed flow field on different mesh resolutions is investigated in this paper. This involves solutions on three different grid refinements, namely fine, medium, and coarse grids to investigate the effect of grid dependency. The level of grid independence is evaluated using a form of Richardson extrapolation and Grid Convergence Index (GCI). This is done by comparing the GCI results of various parameters between different levels of mesh resolutions. In this study, monotonic convergence criteria were achieved, indicating that the grid convergence error was progressively reduced. The fine grid resolution's GCI value was less than 1%. The results from a simulation of the finest grid resolution, which includes pressure coefficient, drag coefficient and flow visualization, are presented and compared to previous available data.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제14권2호
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• pp.122-132
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• 2013

In this research the development of unstructured grid discretization solution techniques is presented. The purpose is to describe such a conservative discretization scheme applied for experimental validation work. The objective of this paper is to better establish the effects of mesh generation techniques on velocity fields and particle deposition patterns to determine the optimal aerodynamic characteristics. In order to achieve the objective, the mesh surface discretization approaches used the VLA prototype manufacturing tolerance zone of the outer surface. There were 3 schemes for this discretization study implementation. They are solver validation, grid convergence study and surface tolerance study. A solver validation work was implemented for the simple 2D and 3D model to get the optimum solver for the VLA model. A grid convergence study was also conducted with a different growth factor and cell spacing, the amount of mesh can be controlled. With several amount of mesh we can get the converged amount of mesh compared to experimental data. The density around surface model can be calculated by controlling the number of element in every important and sensitive surface area of the model. The solver validation work result provided the optimum solver to employ in the VLA model analysis calculation. The convergence study approach result indicated that the aerodynamic trend characteristic was captured smooth enough compared with the experimental data. During the surface tolerance scheme, it could catch the aerodynamics data of the experiment data. The discretization studies made the validation work more efficient way to achieve the purpose of this paper.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.29-34
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• 2015

점차 스마트그리드 기술이 발전됨에 따라서 에너지의 효율성에 이목이 집중되고 있다. 그래서 스마트그리드를 구성하고 있는 마이크로그리드 내의 에너지를 독립적으로 관리하기 위해서는 신재생에너지에 대한 연구를 필요로 한다. 그중에서도 소수력 에너지는 마이크로그리드내의 사용자가 사용하는 물의 양에 따라서 그 어디에도 설치 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 사용자들이 주거하는 아파트, 공동주택에서 사용하고 있는 하수량을 기반으로 전기 발전량과 발전기의 가동률을 측정하여 측정값이 소수력 발전에 적합한지 알아본다. 적합한 아파트, 공동주택에서는 위치에너지를 활용하여 발생한 하수를 소수력 발전기로 전기를 생산 한다. 마이크로그리드의 에너지 관리 시스템과 전기 저장 장치를 도입하여 보다 효율적인 관리를 제안하고자 한다.

• 디지털융복합연구
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• 제11권7호
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• pp.27-40
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• 2013

최근 전 세계적인 인구증가와 도시화로 물 문제가 심각해지면서 스마트 물관리가 미래사회의 새로운 패러다임으로 주목받고 있다. 스마트 물관리는 수자원 및 상하수도 관리에 IT기술을 융합하여 정보화와 지능화를 구현하는 일련의 움직임을 말한다. 본 논문에서는 스마트 물관리의 핵심요소인 스마트 워터그리드와 관련된 주요국의 산업전략 및 기술개발 동향을 파악하였다. 전력분야에서 추진 중인 스마트 그리드와의 비교를 통하여 스마트 워터그리드의 정치적 실현가능성, 법 제도적 실현가능성, 재정적 실현가능성, 기술적 실현가능성을 분석하고, 결론적으로 IT 융합을 통한 스마트 워터그리드 추진방안에 대한 전략적 제언을 하고자 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권3호
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• pp.226-232
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• 2017

본 연구에서는 RAE "A" 날개-축대칭 동체 형상을 이용하여 유동흐름 방향, Span 방향과 동체 둘레 방향(${\phi}$ 방향)에 따라 격자에 대한 수렴성 및 비행체의 압력 분포 변화를 수치적으로 연구하였다. 아음속 및 천음속 영역 조건에서 $k-{\omega}$ Wilcox-Durbin+ 난류 모델을 사용하여 2차 정확도의 수치적 해를 예측하는 유동해석을 수행하였다. 아음속 유동 조건에서는 해석결과가 실험결과와 매우 잘 일치하였으나, 충격파가 존재하는 천음속 유동에서는 약간의 차이가 발생하였다. Cubic spline을 사용하는 외삽 방법으로 격자 수렴성을 검토하였다. 외삽 방법을 통해 회전 방향의 격자 조밀도가 격자 수렴성에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 격자 수렴성에 대한 검토 결과를 바탕으로 더 조밀한 격자를 생성하였다. 이를 통해 특히 RAE-A 형상의 축대칭 동체 표면에서 더 정확한 해석 결과를 얻을 수 있음을 보였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.414-418
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• 2012

In recent years, understanding the dynamics of DC distribution system has become critically important due mainly to the increasing needs for the interconnection of DC distributed generators and the (DC-based) electric vehicle (EV) charging systems. In this paper, the characteristics of the DC grid system connected to the compact proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) has been studied. In particular, the voltage and current transient phenomena were measured by varying the load of the DC grid system. Also, the voltage and current ripple were measured at the different load conditions. Our experimental results clearly manifested that the study contributes to the establishment of fundamental method to characterize the small DC grid system including distributed generation.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제15권4호
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• pp.513-520
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• 2014

스마트 그리드의 도입으로 그동안 중앙 집중적인 단방향 전기공급 방식에서 벗어나 전기 공급자와 소비자가 상호작용을 통해 에너지 정보를 주고받으며, 수평적, 분산적, 협력적, 네트워크의 형성이 가능하여 전력공급자는 전력 사용 현황을 실시간을 파악, 공급량을 탄력적으로 조절할 수 있다. 또한 전력의 소비자 역시 전력 사용 현황에 따라 전력요금이 비싼 시간대를 피하여 사용 시간과 사용량을 조절할 수 있다. 특히 융 복합기술의 발전으로 기존에는 구현하기 불가능하였던 다양한 기기들이 개발되면서 새로운 전력산업의 혁명을 가속화 시키고 있는 상황이다. 이를 토대로 기존 전력산업을 대체하는데 가장 큰 핵심인 스마트파워그리드에 활용할 수 있는 융 복합기술을 살펴보고, 예상되는 기술의 사업화 시기 및 관심부분을 도출하여 전력산업 관련 발전소, 연구소 및 기업체 종사들에게 설문조사를 통해 분석한 결과 스마트파워그리드의 경우 국내 기술로드맵을 통해서 도출된 현황을 바탕으로 신규 발전소 건설 및 기존 발전소 계량화 사업에 융합하여 스마트파워그리드 발전소 실증에 접근할 경우 기존에 도출된 기술 외에 다양한 분야에서 국제 표준화, 인력양상, 특허, 평가 및 인증까지 실증적으로 이루어 질 수 있을 것이다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.34-40
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• 2015

This paper presents an application of Differential Search (DS) meta-heuristic optimization algorithm for optimal operation of micro grid system. DS algorithm has the benefit of high convergence rate and precision compared to other optimization methods. The micro grid system consists of a wind turbine, a diesel generator, and a fuel cell. The simulation is applied to micro grid system only. The wind turbine generator is modeled by considering the characteristics of variable output. One day load data which is divided every 20 minute and wind resource for wind turbine generator are used for the study. The method using the proposed DS algorithm is easy to implement, and the results of the convergence performance are better than other optimization algorithms.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권4_1호
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• pp.559-567
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• 2020

As the renewable energy market grows, grid-connected inverters have been improving and expanding in several fields in recent years because energy conversion devices are the main components of solar systems. In this paper, a high-precision new grid-connected three-phase inverter system is proposed. The proposed system consists of a main inverter, a sub inverter and a transformer. The main inverter operates at a low switching frequency and high power and transmits power to the grid. A sub-inverter connected in series with the transmission line through a matching transformer operates at lower power than the main inverter to provide input values to the transformer. The transformer acts as a power supply according to the voltage compensation value. This study is based on the principle of operation of the UPFC(Unified Power Flow Controller) structure used to regulate power flow in AC transmission lines. The grid-connected inverter system proposed in this paper is implemented with high precision and high resolution. The proposed system was verified through its ability to enhance and ensure the safety of the proposed system through simulation and experiment.

• 전기학회논문지
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• 제67권9호
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• pp.1239-1248
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• 2018

This paper proposes a fault tolerant and high efficiency operation algorithm for a 4 LEG DC/DC converter for a battery energy storage system(BESS) forming a main power source in a standalone DC micro grid. The BESS for the main power supply in the stand-alone DC micro-grid is required to operate at high speed according to fault tolerant control and load by operating at all times. Fault-tolerance control changes the short-circuit fault to an open-circuit fault by using a fuse in case of leg fault in 4 legs, and operates stably through phase shift control. In addition, considering the loss of the power semiconductor, the number of LEG operation is adjusted to operate at high efficiency in the full load region. In this paper, fault tolerant control and high efficiency operation algorithm of DC/DC converter for BESS in standalone DC micro grid is presented and it is proved through simulation and experiment.