• 연구논문집
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• 통권25호
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• pp.67-76
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• 1995

A grid generation algorithm associated with turbomachinery cascade flow fields has been developed. The present grid generation system consists of four separate modules. The system input is made of the results of the preliminary design, i.e., flow-path, aerodynamic conditions along the spanwise direction, and the blade profile data. The grid generation method generates a series of two-dimensional grids in the blade-to-blade passage to build up the three-¬dimensional grid, The numerical algorithm adopts the combination of the algebraic and elliptic method to create the internal grids efficiently and quickly. The resultant grids generated from each module of the system are used as the preprocessor for the performance prediction of the turbomachinery blade using Naveir-Stokes method in addition to the blade surface modelling for CAD data. For purposes of illustration, the grid generation system is applied to several complex geometries inculding a turbine rotor with and without a tip flow grid. Application to the blade design of the LP compressor was demonstrated to be very reliable and practical in support of design activities. This customized system are coupled strongly with the design procedure and reduces the man-hours required to predict the aerodynamic performance of the turbomachinery cascades using the CFD technique.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권5호
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• pp.19-26
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• 2011

복잡지형에서의 풍력단지 CFD 모델링을 통한 시뮬레이션 결과가 이 논문에 주어졌다. 이 연구를 위하여 작은 산(오름)들로 둘러싸인 제주도 성산 풍력단지가 선택되었고, 두 개의 주풍향에 대하여 ANSYS CFX로 시뮬레이션 하였다. 격자생성을 위하여 실제 지형데이터가 사용되었고, 풍력발전기와 복잡지형으로부터 발생하는 후류효과를 예측하기 위하여 SST 난류모델 및 액추에이터 디스크 모델이 적용되었다. 그 결과, 성산 풍력단지 주변에 있는 작은 산 및 풍력발전기에서 발생하는 후류의 영향은 3~7 km 계속된다고 예측되었다. 또한 그 후류는 풍속 및 난류강도에 상당한 영향을 미치고 있다고 예측되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제4권6호
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• pp.679-702
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• 1996

The finite element method is employed in conjunction with micromechanical modelling in order to assess the performance of ceramic thermal barrier coatings applied to structural components. The study comprises the conditions of the deposition of the coating by plasma spraying as well as the thermal cycling of the coated component, and it addresses particularly turbine blades. They are exposed to high temperature changes strongly influencing the behaviour of the core material and inducing damage in the ceramic material by intense straining. A concept of failure analysis is discussed starting from distributed microcracking in the ceramic material, progressing to the formation of macroscopic crack patterns and examining their potential for propagation across the coating. The theory is in good agreement with experimental observations, and may therefore be utilized in proposing improvements for a delayed initiation of failure, thus increasing the lifetime of components with ceramic thermal barrier coatings.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권5호
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• pp.1511-1519
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• 2014

The objective of this paper is to propose a modelling of a small compressed air energy storage system, which drives an induction generator based on a field-oriented control (FOC) principle for a renewable power generation. The proposed system is a hybrid technology of energy storage and electrification, which is developed to use as a small scale of renewable energy power plant. The energy will be transferred from the renewable energy resource to the compressed air energy by reciprocating air compressor to be stored in a pressurized vessel. The energy storage system uses a small compressed air energy storage system, developed as a small unit and installed above ground to avoid site limitation as same as the conventional CAES does. Therefore, it is suitable to be placed at any location. The system is operated in low pressure not more than 15 bar, so, it easy to available component in country and inexpensive. The power generation uses a variable speed induction generator (IG). The relationship of pressure and air flow of the compressed air, which varies continuously during the discharge of compressed air to drive the generator, is considered as a control command. As a result, the generator generates power in wide speed range. Unlike the conventional CAES that used gas turbine, this system does not have any combustion units. Thus, the system does not burn fuel and exhaust pollution. This paper expresses the modelling, thermodynamic analysis simulation and experiment to obtain the characteristic and performance of a new concept of a small compressed air energy storage power plant, which can be helpful in system designing of renewable energy electrification. The system was tested under a range of expansion pressure ratios in order to determine its characteristics and performance. The efficiency of expansion air of 49.34% is calculated, while the efficiency of generator of 60.85% is examined. The overall efficiency of system of approximately 30% is also investigated.

• 한국추진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.70-79
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• 2013

본 연구에서는 중형 항공기의 추진 기관인 2 스풀 분리-배기 형식 터보팬 엔진 (BR715-56)의 성능 해석을 수행하기 위하여 상용코드인 MATLAB/SIMULINK를 이용하여 성능모델을 구성하였으며 유량 및 일 조합에 새로운 조합 서브시스템 블록을 새로이 개발하였다. 성능 모사는 먼저 팬, 고압압축기, 고압터빈, 저압터빈 구성품 성능 맵들을 축척방법을 이용하여 유사성능 맵들로 부터 생성하였고, 다음은 탈설계점 성능 해석을 할 수 있도록 구성품들 간 유량과 일 조합이 이루어 질수 있도록 하였다. 제안된 SIMULINK 성능모델은 정상 및 동적 모사와 사용자 편의의 장점을 가지고 있으며, 다양한 작동 조건들에서 개발된 프로그램을 이용한 탈설계점 해석 결과들이 GASTURB에 의한 해석 결과들과 잘 일치함이 확인 되었다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제3권1호
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• pp.90-100
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• 2015

Green technologies such as renewable energy resources, Electric Vehicles and Plug-in Hybrid Electric Vehicles (EVs/PHEVs), electric locomotives, etc. are continually increasing at the existing power network especially distribution levels, which are Medium Voltage (MV) and Low Voltage (LV). It can be noted that the increasing level of green technologies is driven by the reduction emission policies of carbon dioxide ($CO_2$). The green technologies can affect the quality of power, and hence its impacts of are analysed. In practical, the environment such as wind, solar irradiation, temperature etc. are uncontrollable, and therefore the output power of renewable energy in that area can be varied. Moreover, the technology of the EVs/PHEVs is still developed in order to improve the performance of supply and driving systems. This means that these developed can cause harmonic distortion as the control system is mostly used power electronics. Therefore, this paper aims to analyse the voltage variation and harmonic distortion in distribution power network in urban area in Europe due to the combination between wind turbine, hydro turbine, photovoltaic (PV) system and EVs/PHEVs. More realistic penetration levels of SSDGs and EVs/PHEVs as forecasted for 2020 is used to analyse. The dynamic load demands are also taken into account. In order to ensure the accurate of simulation results, the practical parameters of distribution system are used and the international standards such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standards are also complied. The suggestion solutions are also presented. The MATLAB/Simulink software is chosen as it can support complicate modelling and analysis.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.219-224
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• 2012

본 연구에서 중형 상용민간항공기 추진진기관인 분리형 노즐을 갖는 2 스풀 터보팬 엔진인 BR715-56의[1] 정상 성능모델을 구성 및 탈설계점 성능해석이 상용코드인 MATLAB/SIMULINK를[2] 이용하여 엔진성능특성과 엔진진단을 위해 수행되었다. 먼저 팬, 고압압축기, 고압터빈, 저압터빈 구성품 성능 맵들이 축척방법을 이용하여 유사성능 맵들을 축척하여 생성되었고 다음 탈설계점 성능모사 프로그램이 구성품들 간 유량과 일 조화에 의해 구성되었다. 모델은 용이한 정상 및 동적 모사와 사용자 편의의 장점을 갖는 SIMULINK 프로그램을 이용하여 개발되었다. 제안한 모델에 의한 탈설계점 해석 결과들은 다양한 작동 조건들에서 GASTURB에 의한 해석 결과들과 잘 일치함이 확인 되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권12호
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• pp.91-98
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• 2012

기존의 설계방식 및 유한요소법에 의해 모델링된 해상풍력 기초의 거동특성을 비교하였고, 확률론적 측면에서 기초형식에 따른 해석사례를 비교 분석하였다. 동일한 수심 및 지반조건에서 동일한 형식의 기초를 설계할 경우 가정모델에 따른 거동양상을 비교한 결과 지반의 강성을 고려하는 가상고정식과 분포 스프링식은 부재력에 차이가 크지 않은 반면, 이를 고려하지 않는 지반고정식은 상대적으로 부재력이 작게 산정됨으로써 보다 불안정한 설계를 유도하는 경향이 있었다. 다시 말해 기초와 지반의 상호관계는 해석결과에 크게 영향을 미치므로 지반의 강성을 고려함이 합리적이다. p-y 방법과 FEM 모델을 이용하여 각각 동일한 모노파일을 해석한 결과 상 하부에서 상당한 오차가 발생하였고, 특히 직경이 큰 경우에 파일 하부에서의 오차가 크게 나타남으로써 5m 이상의 대구경 모노파일 설계 시는 FEM 등 정밀해석이 병행되어야 하며, 해저지반 특성의 면밀한 고려와 공학적 판단이 필요하다. 트라이포드 및 모노파일 형식의 기초를 동일한 수심 및 지반조건에 대하여 신뢰성을 해석한 결과 트라이포드 형식의 파괴확률이 매우 작게 산정되었고, 모노파일 형식은 파괴확률이 비교적 크게 산정되어 안전도가 낮게 평가될 수 있음을 알 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제8권1호
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• pp.159-165
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• 1999

복합화력 발전플랜트의 운전에서 특히 하절기의 첨두부하시에 외기온도의 상승으로 인한 가스터빈의 출력 감소를 해결하기 위한 방법으로 LNG 연료가 보유하고 있는 냉열을 이용하여 압축기로 유입되는 공기 온도를 감소시키는 냉각시스템의 개념을 개발하고자 복합화력 발전플랜트에 대한 설계점 및 외기온도 변화에 대한 탈설계점 모델링 연구를 수행하였다. 대상 프랜트는 940 MW 서인천 복합 발전플랜트 모듈의 단위 블록을 선택하였으며 발전플랜트 전용 해석코드인 GateCycle을 이용하여 가스터빈과 증기사이클의 주요 기기 들에 대한 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 결과를 대상플랜트의 시운전결과와 비교하여 모델의 적정성을 검증하였다. 출력, 효율, 온도 및 유량 등 주요 설계인자들이 최대 ~1.3%의 상대오차 범위 안에서 만족할 만한 신뢰도를 갖는 것을 확인하였다. 탈설계점 성능해석은 본 논문과 관련한 연구의 주목적인 LNG 냉열에 의한 유입공기 냉각시스템 설계시의 경계변수인 외기온도 증가에 대한 각 사이클의 특성변화를 대상으로 하였다. 종합적으로 외기온도가 증가하면 압축기로 유입되는 공기의 양과 이에 대응하는 소요 연료량이 동시에 감소하므로 연소에 따른 가스터빈의 팽창비가 감소한다. 이로 인하여 외기온도 증가시에 가스터빈 출력감소율은 0.5%/$^{\circ}C$로서 배기가스를 이용하는 증기사이클의 출력감소율 0.2%/$^{\circ}C$에 비해 민감하므로 가스터빈 유입공기의 냉각시스템의 설계는 복합화력발전 플랜트의 효율 향상에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• Wind and Structures
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• 제26권6호
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• pp.383-395
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• 2018

An accurate determination of wind speed distribution is the basis for an evaluation of the wind energy potential required to design a wind turbine, so it is important to estimate unknown parameters of wind speed distribution. In this paper, Gumbel distribution is used in modelling wind speed data, and alternative robust estimation methods to estimate its parameters are considered. The methodologies used to obtain the estimators of the parameters are least absolute deviation, weighted least absolute deviation, median/MAD and least median of squares. The performances of the estimators are compared with traditional estimation methods (i.e., maximum likelihood and least squares) according to bias, mean square deviation and total mean square deviation criteria using a Monte-Carlo simulation study for the data with and without outliers. The simulation results show that least median of squares and median/MAD estimators are more efficient than others for data with outliers in many cases. However, median/MAD estimator is not consistent for location parameter of Gumbel distribution in all cases. In real data application, it is firstly demonstrated that Gumbel distribution fits the daily mean wind speed data well and is also better one to model the data than Weibull distribution with respect to the root mean square error and coefficient of determination criteria. Next, the wind data modified by outliers is analysed to show the performance of the proposed estimators by using numerical and graphical methods.