• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.29-36
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• 2017

본 논문은 열병합 복합발전이란 하나의 프로세스에서 전기 또는 기계 동력과 열에너지의 두 형태를 생산하는 것이다. 가스터빈 열병합 발전 시스템의 각 구성부의 성능을 변수로 전체 시스템의 연료 소모와 각 구성부의 열과 전기의 성능을 표현하여야 한다. 전체시스템은 상부 시스템인 가스터빈 2대와 하부시스템인 열회수 증기발생기(HRSG) 2대, 증기터빈 1대, 지역난방열교환기 2대로 구성되어 있다. 가스터빈 열병합 복합발전시스템에서 가동시간 기준 10,000시간 후 성능시험을 각종 시험장치 설치 및 ASME PTC 46에 준한 성능시험으로 실시하였고, 발전소 전체의 종합출력과 효율에 대한 성능을 분석하였다. 이러한 성능시험 실시자료를 기초로 시험성능을 비교하여 성능변화 값을 확인하였다. 이 논문에서 가스터빈, 열회수 증기발생기, 증기터빈의 열역학적 시스템 해석을 통하여 이론적 결과 값을 산출하였다. 비교 대상은 전체 시스템의 생산열량과 대기로 배출되는 열량을 이론값과 실험값을 비교하였고, 전기출력 및 열 출력에 대한 효율을 이론값과 실제 값을 비교하였다. 가스터빈 열병합 복합발전소 성능 특성에 대한 시험결과를 열역학적 효율 특성과 비교하였으며, 0.3%의 오차를 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.774-780
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• 2021

회전익 항공기의 보조동력장치(APU, Auxiliary Power Unit)는 지상 운용/비행 중 주 동력 기관의 시동, 환경제어시스템용 고압 공기 공급, 비상발전기 등의 역할을 수행한다. 보조동력장치(이하 'APU')는 소형 가스터빈엔진형태로 구성되어 있으며, 해당 구성품의 시동 원리는 전기 시동 모터를 사용하는 방식으로, 축을 회전시켜 시동에 필요한 동력을 발생시킨다. 본 연구에서는 회전익 항공기에 장착된 APU의 시동 모터 운용성 확보를 위해 APU와 APU 시동 모터 간 축간 분리 장치(Over-Running Clutch) 적용을 통한 품질개선을 수행하였다. APU 시동 모터는 초기 APU 시동이 주 역할이지만, 운용 시 실제 작동 시간 이후에도 APU 기어축의 회전력에 의해 무 부하 회전을 하게 되어 구성품/부품 간 과도한 마찰력이 지속적으로 발생하였다. 이러한 현상은 시동 모터 내부 브러시 마모를 유발하게 되고, 결과적으로 항공기 운용을 위한 APU 작동 시간 증가 시 브러시 운용 수명 감소와 APU의 운용성에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 APU 시동 모터의 운용성/내구성 향상을 위하여 시동 모터 브러시 마모와 APU 작동시간의 연동성을 분리하는 축간 분리 장치(Over-Running Clutch)적용하여 시험으로 효과를 검증하였고, 설계변경에 따른 기술적 타당성을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.878-885
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• 2008

최근에 많은 수요와 각광을 받고 있는 디스플레이 장치에서 CRT는 곡면이며 무겁고 큰 부피 때문에 LCD, PDP, OLED와 같은 평판디스플레이(FPD)로 대체되고 있다. FPD는 $0.6\sim0.8mm$ 두께의 대면적 글래스에 여러 공정을 거친 후에 최종 제품 규격으로 절단하여 제작하기 때문에 글래스의 면적이 크면 클수록 FPD의 생산성이 높다는 밀접한 관계를 갖는다. 따라서 FPD 제조 업계에서는 글래스 면적을 증가시키기 위하여 노력하고 있으며, 예를 들면, 현재 8세대 LCD인 경우 약 $2,200mm\times2,600mm$의 면적을 가진다. 이러한 글래스를 이송하는 대표적인 장치로서 공기부상 컨베어시스템은 압축공기를 이용해서 FPD용 대면적 글래스 등을 약 $0.3\sim0.5mm$ 정도 부상시켜 비접촉으로 이송할 수 있는 장치이다. 이 때 글래스와 다공질판 표면 사이의 공기 유동이 모델링되고 해석되며, 이것으로부터 글래스의 공기부양 조건이 예측될 수 있다. 글래스를 이송시 전기공급 중단에 의하여 압축공기가 공급되지 않아 부상판과 접촉이 발생하였을 때, 자기윤활 특성을 가진 다공질판 위의 글래스는 1mm 홀을 많이 가진 사각덕트 부상판 위의 글래스와 조사, 비교된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.34-42
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• 2017

기존의 NIALM 연구들은 부하 식별을 위해 전압 변동은 무시할 수 있고 식별 결과에 영향을 주지 않는다고 가정하기 때문에 일반적으로 전압과 관련된 PF나, 고조파 신호는 부하 식별을 위한 매개 변수로 고려되지 않았으나, 실제 이러한 조건은 스마트 홈 분야에서 NIALM의 응용성이 제한되는 어려움이 만든다. 본 논문의 실험을 통해 부하 모니터링 시스템의 정확성과 신뢰성을 향상시키기 위해 전압과 관련된 매개 변수와 고조파의 특성을 사용해야 한다고 결론을 내렸다. 따라서, 본 논문에서는 홈 네트워크 환경에서 가전기기의 종류 및 전기 에너지 사용량을 효율적으로 분석할 수 있는 개선된 NIALM 방식을 제안한다. 제안된 방식은 가전기기 고유의 특징 및 동작 특성을 분석하고, 일부 가전기기가 가지고 있는 고조파 특성을 인식 매개변수로 활용함으로써 전력 에너지 사용 패턴 분석 및 추적할 수 있게 된다. 본 논문에서 제안된 방식을 통해 홈 네트워크에서 실제 운용되는 가전 에너지 효율성 증대와 스마트그리드 전력 수요관리 시장에 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.1795-1801
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• 2009

본 연구는 태양광과 자가발전을 이용한 휴대가능한 손전등 기술로서 전기를 사용할 수 없는 극한 상황에서 수동으로 자가발전을 할 수 있도록 구성하였다. 주간에는 태양전지를 이용하여 배터리를 충전시키고, 태양광을 이용 할 수 없는 경우에는 손잡이를 회전하여 전기를 발전시켜 배터리를 충전하도록 구성하였다. 빛의 밝기를 개선하기 위해 광학 렌즈를 이용하여 빛을 집광시켜 빛의 밝기를 개선하며, 저소비전력 회로를 구성하여 램프 방전 시, 소비전력을 억제하여 장기간 사용이 가능하도록 하였다. 배터리 충전 및 외부 휴대용 기기를 충전하기 위한 안정적인 정전압/정전류 회로를 구성하여 안정적인 충전이 이루어지도록 하였다. 배터리 장기간 사용하지 않는 경우, 배터리의 과방전이 이루어지지 않도록 과방전 회로를 구성하고, 과충전이 이루어지지 않도록 보호회로를 장착하였다. 또한 가정용 아답터를 이용하여 상시 충전이 가능하도록 하였다. 이와 같은 결과로 자가발전 손전등을 구현하였으며, 평상 시 주간에는 태양광으로 충전이 가능하며, 또한 가정용 사용전원으로 충전이 가능하도록 구현하였다. 그리고 광학 렌즈기술을 적용하여 빛의 밝기가 극대화되어 원거리 조사기능이 가능하며, 야간에도 독서가 가능한 백색 자연광을 발산하도록 구현하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.433-434
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• 2015

Dictionary meaning of circuit-breaker is a mechanical switching device, capable of making, carrying and breaking currents under normal circuit conditions and also making, carrying for a specified time and breaking currents under specified abnormal circuit conditions such as those of short circuit. and it had been recognized as being operated simultaneously. Controlled Switching System(CSS), which is technology for individual pole operation, are widely used to reduce transient phenomenon, for example switching surges, inrush current, for a all switching cases and nowadays it have become and economical solution for a switching place. The conventional solution to these problem is the use of pre-insertion resistors of $520{\Omega}$. However, it is recognised that the cost for products and maintenance are expensive and this apparatus makes more complex the circuit-breaker mechanism. Korea Electric Power Cooperation (KEPCO) has been study for relevant CCS technology since pilot application in substation in 2003 and plan to apply the actual power grid in 2017. This paper deals with the investigation of international CCS operation status and preview for application in KEPCO power grid.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권2호
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• pp.229-234
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• 2010

최근 온실가스 감축을 위한 세계 각국의 노력이 다각도로 진행되고 있으며, 국제적인 협력 또한 시급히 요구되고 있다. 이러한 노력의 일환으로 해운 업계에서는 항내에서 유발되는 선박 기인 온실가스 배출량 중 탄소에 대한 배출량 감축과 선박운항 비용 절감을 위한 친환경 항만 체계 구축 방안이 활발히 논의되고 있다. 이 논문에서는 탄소 배출량 감축 및 친환경 항만 체계 구축의 기초 연구로 정박 중인 선박에 자체 생산 전력을 공급하는 대신 육상전력을 공급하는 방안을 모색하였다. 이를 위하여 실제 운항중인 목포해양대학교의 실습선 새누리호를 대상으로 정박 중인 선박이 육상전력을 사용함으로써 얻을 수 있는 환경적 비용적 효과에 관해 고찰하였다. 연구 결과 육상전력을 사용한 경우에 $CO_2$ 배출량은 약 32.5%가 감소되었고, 운항비용은 약 33%가 절감된 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4733-4739
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• 2012

본 논문에서는 태양과 태양전지 모듈이 법선을 이루도록 기존에 태양의 방위각 및 고도각을 제어하는 양축 추적시스템에 2개의 센서를 사용하였던 Double-sensor방식에서 1개의 센서로 방위각 및 고도각을 제어할 수 있는 One-sensor방식의 양축 추적시스템을 제안하였다. 그리고 제안한 추적시스템을 제작하여 시스템의 실제 운전을 실행하였다. 제안한 추적시스템은 1개의 센서를 이용하여 태양이 항상 법선을 이루면서 태양전지 모듈에 입사되게 제어하기 위해 방위각과 고도각을 제어하는 양축 추적시스템이다. 실험결과 가장 효율적인 운전과 불필요한 구동부의 동작을 방지하여 전력소모를 감소할 수 있었으며 고정식에 비해 본 논문에서 제안한 One-sensor방식의 양축 추적시스템이 약 23[%]의 발전효율이 증가함을 확인 할 수 있었다. 태양을 추적하여 더 많은 햇빛을 받게 하여 태양전지의 효율을 높이기 위하여 행해진 추적장치는 대형 방식에 많은 연구가 진행되어 왔다. 따라서 본 논문의 태양위치추적의 모니터링 시스템을 구축하여 지속적인 발전효율에 대한 실용화 연구를 통해 태양광발전시스템 보급에 큰 역할을 할 것이라 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.708-714
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• 2016

오늘날 반도체 분야의 산업에서는 데이터 처리 속도가 빠르고 대용량 데이터 처리 수행 능력을 갖는 반도체 기술 개발이 활발히 진행 되고 있다. 반도체 제작에서 패키징 공정은 칩을 외부 환경으로부터 보호 하고 접속 단자 간 전력을 공급하기 위해 진행하는 공정이다. 근래에는 생산성이 높은 웨이퍼 레벨 패키지 공정이 주로 사용되고 있다. 웨이퍼 레벨 패키지 공정에서 웨이퍼 상의 모든 실리콘 다이는 몰딩 공정 중에 높은 몰딩 압력과 고온의 열 영향을 받는다. 실리콘 다이에 작용하는 몰딩 압력 및 열 영향은 다이 시프트 및 웨이퍼 휨 현상을 초래하며, 이러한 다이 시프트 및 웨이퍼 휨 현상은 후속 공정으로 칩 하부에 구리 배선 제작을 하는데 있어 배선 위치 정밀도의 문제를 발생시킨다. 따라서 본 연구에서는 다이 시프트 최소화를 위한 공정 개발을 목적 으로 다이 시프트 측정 데이터를 수집하기 위해 다이 시프트 비전 검사 장비를 구축하였다.