GHP(Gas Heating Pump) 시스템은 가스 엔진으로 구동되는 압축기로 구성되는 효율적인 냉/난방기이고, 학교나 사무용 빌딩에 널리 쓰이고 있다. GHP는 느린 응답, 큰 시정수와 시간에 따라 변하는 시스템으로 제어하기가 어렵다. 이들 비선형 부하는 고조파 전류를 발생시키고, 전력계통의 정현파 전압을 왜곡시킨다. 고조파 측정 결과로 고조파는 시간에 따라 변하는 특성이 관측되었다. 시간에 따라 변하는 고조파를 해결하기 위해서 쓰이는 가장 보편적인 방법은 누적확률을 사용하는 것이다. 본 논문에서는 GHP부하의 고조파 특성, IEC 61000-3-2에 의한 고조파 평가와 사례연구 시스템의 고조파 시뮬레이션 및 고조파 필터 적용을 심도있게 다루고자 하였다.
The characteristics of the Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) system are faster response, longer life time, more economical, and environment friendly than other Uninterruptible Power Supply (UPS) using battery. Fast charge and discharge time of SMES system can provide powerful performance of improving power quality in the grid. In order to demonstrate the effectiveness of SMES, the authors make a 10kJ SMES system for connection with RTDS (Real Time Digital Simulator). Because the characteristics of superconducting magnet are very important in SMES system, the necessary items such as thermal characteristic, mechanical stress and protection circuit should be considered. In this paper, the authors experimented thermal characteristics of the 10kJ SMES system. The experiment was accomplished using a simulation coils made of aluminium. It has same dimension of the 10kJ class HTS SMES coil. The coil was cooled with GM (Gifford -McMahon) cryocooler through the OFHC (Oxgen Free High thermal Conductivity) conduction bar. The test results of cool down and heat loads characteristics of the simulation coils are described in detail.
The objective of this study is to clarify the effect of thermal radiation environments on human thermal comfort, depending on different canyon types and surface materials on the human thermal comfort in a housing complex in Pohang city, Korea. For this purpose, the operative temperature and new effective temperature were calculated based on the modified mean radiant temperature of canyon models variated by the existence of direct radiation existence, surface materials, and the width and length of the street spaces in a housing complex. These indices for the canyon have been calculated from the meteorological data of Pohang city, which include air temperature, relative humidity, air velocity, global solar radiation and cloud. And the monthly averages of these climate factors measured at noon have been used. The results are as follows: (1) It is revealed that the short-wave radiosity reached the human body is affected by direct solar radiation and surface materials, and the long-wave radiosity by canyon types. (2) The existence of direct solar radiation, the kinds of surface materials and canyon types affect operative temperature($OT_n$) and new effective temperature($ET^*{_n}$). (3) The analysis of the human heat balance in the canyon indicates that the influence of radiation on human body is marc likely to be affected by the existence of direct solar radiation on human model.
일정 스팬내의 하중을 기둥부재로 전달하는 보부재의 경우, 화재 발생 시 팽창과 수축 그리고 내력저하로 인하여 구조적 불균형을 유발한다. 따라서 일정 규모 이상의 강구조 건축물의 보부재도 내화성능 확보를 의무화하고 있으나, 보부재의 크기와 조건에 의한 시방적 방법으로 내화성능의 평가가 진행되고 있는 것이 현 실정이다. 고강도 강재가 적용된 보부재의 스팬 변화에 대한 고온 시 내력평가는 이루어지지 않고 있어 정확한 구조적 내력평가에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 고강도 강재가 적용된 단순보를 대상으로 고온 시의 표면온도 변화, 팽창, 처짐 및 길이 변화에 따른 내력을 일반 강재와 비교함으로써 화재 시의 내력적 성능변화를 확인하고자 한다.
본 논문은 고압용 전류제한 퓨즈의 열화 요인으로 작용되는 반복과전류에 의한 퓨즈 엘리먼트의 용단특성을 시험을 통하여 분석 및 규명하였다. 반복과전류에 의한 열화 진행 속도를 규명하기 위하여 엘리먼트노칭 형상별 열 해석을 수행하였으며 판형, 환형의 다양한 시험용 엘리먼트의 형상을 설계, 제작하여 이를 기중상태 및 규사충전상태의 소호제 유무에서 부하율을 조정하여 반복과전류 시험을 통한 용단특성을 분석, 수명과의 관계를 예측할 수 있는 자료를 제시하였다. 본 논문의 시험을 통하여 반복과전류에 의한 소호제와의 마찰로 퓨즈 엘리먼트의 변형 및 단면의 감소와 반복응력으로 인한 균열이 발생하여 퓨즈 반복 횟수에 따른 수명을 단축시키는 문제점의 도출과 엘리먼트 노칭 형상에 따라서 용단 특성이 차이가 있음을 알 수 있었다. 본 논문의 결과물은 재료의 마찰과 반복 전류의 부하율에 따른 반복 수명과의 상관관계에 관한 내용으로 고압용 전류제한 퓨즈의 성능 향상 개선을 위한 설계 시 중요한 기초 자료로 활용되리라 기대된다.
In this study, the actual energy consumption of the secondary side of District Heating System (DHS) with different hot water supply temperature control methods are compared. Three methods are Set-point Control, Outdoor Temperature Reset Control and Outdoor Temperature Prediction Control. While Outdoor Temperature Reset Control has been widely used for energy savings of the secondary side of the system, the results show that Outdoor Temperature Prediction Control method saves more energy. In general, Outdoor Temperature Prediction Control method lowers the supply temperature of hot water, and it reduces standby losses and increases overall heat transfer value of heated spaces due to more flow into the space. During actual energy consumption monitoring, Outdoor Temperature Prediction Control method saves about 7.1% in comparison to Outdoor Temperature Reset Control method and about 15.7% in comparison to Set-point Control method. Also, it is found that at when partial load condition, such as daytime, the fluctuation of hot water supply temperature with Set-point Control is more severe than Outdoor Temperature Prediction Control. Therefore, it proves that Outdoor Temperature Prediction Control is more stable even at the partial load conditions.
발사체나 재돌입 비행체는 대기 중을 높은 Mach 수로 비행함으로써 그 표면이 공력가열 현상에 의한 초고온 환경에 노출되게 된다. 이러한 공력가열로부터 발사체 자체나 탑재체를 보호하기 위해서는 물체 표면에 가해지는 열적 부하(Thermal Load)를 정확히 예측하고 필요한 곳에는 적절한 단열 처리를 해 주어야만 한다. 그러나 탑재체의 중량을 최대한 늘리기 위해서는 지나친 단열재의 추가를 막을 수 있도록 엄밀한 열 해석 및 시험이 수행 되어야 할 것이며, 최종적으로 공력가열 시험에 의해서 필요한 단열재의 양이 결정된다. 본 연구에서는 KSR(Korea Sounding Rocket) 시리즈의 개발을 위해 사용되어 왔던 공력가열 시험설비(ATSF, Aerodynamic Thermal Simulation Facility)를 KSLV 시리즈의 개발에 적합하도록 사양 향상(Upgrade) 시키기 위한 설계를 위해 고려해야할 사항이 무엇인지 살펴보았다. 먼저 설비의 필요성 및 그 한계에 대하여 고찰하였으며, KSLV 개발을 위해서는 어떤 기능을 갖추어야 할지를 고려하였다. 마지막으로 필요한 장비의 사양을 대략적으로 제안하였으며, 이는 앞으로 수행될 상세 설계 및 제작/설치의 밑바탕이 될 것이다.
Analysis is performed to determine the optimal lengths or cross-sectional areas of refrigerator-cooled current leads that can be applied to the conduction-cooled superconducting systems. The binary current lead is composed of the series combination of a normal metal at the upper(warm) part and a high $T_c$ superconductor(HTS) at the lower(cold) part. The heat conduction toward the cold end of HTS part constitutes a major refrigeration load. In addition, the joint between the parts should be cooled by a refrigerator in order to reduce the load at the low end and maintain the HTS part in a superconducting state. The sum of the work inputs required for the two refrigeration loads needs to be minimized for an optimal operation. In this design, three simple models that depict the refrigeration performance as functions of cooling temperature are developed based on some of the existing refrigerators. By solving one-dimensional conduction equation that take into account the temperature-dependent properties of the materials, the refrigeration works are numerically calculated for various values of the joint temperature and the sizes of two parts. The results show that for given size of HTS, there exist the optimal values for the joint temperature and the size of the normal metal. It is also found that the refrigeration work decreases as the length of HTS increases and that the optimal size of normal metal is quite independent of the size of HTS. For a given length of HTS, there is an optimal cross-sectional area and it increases as the length increases. The dependence of the optimal sizes on the refrigerator models employed are presented for 1kA leads.
For the aerospace structural application of high-strength 2xxx series aluminum alloys, stress corrosion cracking(SCC) behavior in aggressive environments needs to be well understood. In this study, the SCC sensitivities of 2024-T62, 2124-T851 and 2050-T84 alloys in a 3.5 % NaCl solution are measured using a constant load testing method without polarization and a slow strain rate test(SSRT) method at a strain rate of 10-6 /sec under a cathodic applied potential. When the specimens are exposed to a 3.5 % NaCl solution under a constant load for 10 days, the decrease in tensile ductility is negligible for 2124-T851 and 2050-T84 specimens, proving that T8 heat treatment is beneficial in improving the SCC resistance of 2xxx series aluminum alloys. The specimens are also susceptible to SCC in a hydrogen-generating environment at a slow strain rate of $10^{-6}/sec$ in a 3.5 % NaCl solution under a cathodic applied potential. Regardless of the test method, low impurity 2124-T851 and high Cu/Mg ratio 2050-T84 alloys are found to have relatively lower SCC sensitivity than 2024-T62. The SCC behavior of 2xxx series aluminum alloys in the 3.5 % NaCl solution is discussed based on fractographic and micrographic observations.
온실의 냉난방시스템 설계 기준에 적용하기 위한 외부기상조건을 설정하기 위하여 난방 설계용 외기온, 난방 degree-hour, 냉방 설계용 건구온도, 습구온도, 일사량을 분석하여 제시하였다. 우리나라 전 지역을 대상으로 현재 기상청에서 제공하는 기후평년값 기준인 1981~2010년까지 30년간의 매 시각 기상자료를 분석에 사용하였다. 표준기상데이터의 이용이 제한적이기 때문에 30년간의 전체 기상자료를 이용하여 설계용 기상조건을 구하고, 전체 자료기간의 평균값을 설계기준으로 제시하였다. TAC 방식으로 위험률 1, 2.5, 5%에 대한 설계용 기상자료를 분석하고, 설계기준에서 추천하고 있는 난방용은 위험률 1%, 냉방용은 위험률 2.5%의 기상조건 분포도를 제시하였다. 지역별, 위험률별 및 설정온도별로 최대난방부하, 기간난방부하 및 최대냉방부하의 변화를 고찰하였다. 제시된 각종 설계용 기상조건은 온실의 냉난방시스템 설계에 직접 이용할 수 있을 뿐만 아니라 냉난방 설비 보강이나 에너지 절감대책의 수립에 활용이 가능할 것으로 판단된다. 한편 기후변화로 인하여 최근 여름철 폭염이나 겨울철 이상고온 현상이 자주 발생하고 있으므로 주기적인 설계용 기상자료의 분석이 필요하고, 최소한 10년 주기로 설계기준을 개정할 필요가 있는 것으로 생각된다. 본 연구에서는 현재 기후평년값 기준인 1981~2010년까지의 기상자료를 분석하였으나 이 기준이 1991~2020년으로 바뀌는 2021년에는 즉시 이 기간의 기상자료를 분석하여 새로운 설계기준으로 제공해야 할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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