• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1050-1060
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• 2012

SOFC시스템 고효율화의 한 방법으로 SOFC/GT 하이브리드시스템은 유효하다. 그러나 시스템의 출력 규모가 수십 MW급의 선박용이라면 하부시스템으로 사용되는 GT시스템의 냉각방식 도입은 장치를 복잡하게 만들고 제어 또한 쉽지 않게 된다. 따라서 선박용으로는 SOFC/GT(유냉각) 하이브리드시스템보다 SOFC/GT(무냉각) 하이브리드시스템이 더 적합해 보인다. 본 연구는 SOFC/GT(무냉각) 하이브리드시스템을 구축하고 그 시스템에 대한 스택의 작동온도와 전류밀도, 가스터빈의 압력비, TIT가 시스템의 성능에 미치는 영향 등을 시뮬레이션을 통하여 검토한 것으로 공기압축기 소요 동력의 증가에도 불구하고 전기적 효율은 상승되며 TIT에는 운전을 위한 제한된 온도범위가 존재한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.68-68
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• 2011

본 연구에서는 PV cell이 직달 일사에 노출되는 경우와 집광된 태양광에 조사되는 경우의 성능을 비교하는 한편 집광기의 형태에 따른 열적 성능을 검토하고자 하였다. PV cell은 본질적으로 반도체의 특성을 가지므로 작동온도의 상승에 따라 성능이 저하된다는 사실이 알려져 있으며, 태양조사의 강도 및 밀도 등 특성에 따라서도 성능의 변화를 예상할 수 있다. 그러나 이러한 성능변화에 관련된 인자들과 그 영향의 크기에 대한 정량적인 기술자료가 부족하므로 설치와 이용에 한계가 있는 것이 현실이다. 인공태양 장치(solar simulator)를 이용하여 0.7에서 1.2 sun 범위의 태양 조사 환경에서 결정질 실리콘계 PV cell과 집광형 PV cell의 성능을 검토하였다. 집광에 사용한 PTC는 집광면적의 폭이 500 mm이며, 집광 조사면적이 최소 10 mm인 경우 이론적 최대 집광비가 50이었다. PTC의 축방향으로는 균일한 태양조사가 있게된다는 것을 가정하여 모델의 길이는 간편한 실험을 위해 150에서 500 mm의 범위에서 제작하였다. 수평으로 놓인 PTC의 상부 초점 위치로부터 집광면이 아래 쪽에 위치할수록 집광 조사 면적이 증가하므로 PV cell의 크기에 따라 PTC 초점의 위치로부터 거리를 결정하였다. 한편, PTC 자체의 성능도 촛점거리와 집광면 폭의 비에 따라 달라질 수 있다는 가정 하에, 포물면의 최저 위치로부터 촛점거리는 각각 300, 400 및 500 mm가 되도록 세가지 형태를 제작하여 사용하였다. 동일한 형태의 PTC에서 PV cell의 동일한 설치 위치에서도 최고 $110^{\circ}C$ 범위의 PV cell의 작동 (표면) 온도에 따른 성능의 차이를 관찰하기 위해 셀의 후면을 냉각시키는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하였다. PV cell의 표면 온도 측정을 위해서, 후면의 온도와 같이 광선 차단 효과의 우려가 없는 경우에는 열전대를 설치하였으며, 셀의 전면 온도 측정을 위해서는 비접촉식 적외선 온도계를 사용하였다. 냉각 방법으로는 공기를 이용한 자연대류와 액체를 사용하는 강제대류의 경우를 고려하였으며, 필요에 따라 적절히 설계된 히트싱크를 설치하여 비교 실험을 진행하였다. 강제대류 냉각의 경우는 항온조를 사용하여 순환하는 냉각수의 유량과 공급온도를 변화시킴으로써 PV cell의 작동온도를 조절하고, 이에 따른 발전 성능의 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 도출한 실험 및 분석 결과는 PV cell의 설치 환경과 작동온도의 변화에 따라 그 성능 변화를 예측할 수 있는 기술적 자료를 제공함으로써 에너지 이용의 합리화를 도모하는데 기여할 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권2호
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• pp.48-59
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• 2017

본 연구에서는 수치모사를 통해 탄의 사출관 내부의 열 유체역학적 분석과 탄의 운동성능 해석을 수행하였다. 동적 격자(dynamic grid)를 사용한 해석영역에서 계산이 진행되었고 증발이 완료된 물을 냉각제로 사용하였다. 고온의 공기와 냉각제간의 상호작용 및 유동장을 해석하기 위해, Realizable $k-{\varepsilon}$ 난류 모델과 VOF (Volume Of Fluid) 모델을 선정하고 냉각제 유량변이에 따른 수치 해석을 진행하였다. 해석결과, 사출관의 압력은 냉각제의 유무에 따라 큰 차이를 보였고, 냉각제량에 따라서도 각각의 차이를 보였다. 탄의 속도와 가속도의 변이는 압력에 종속하여 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.224-227
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• 2011

공기흡입 엔진 부품의 고온 분출냉각 시험장치에서의 엔탈피값을 구하기 위하여, 시험부 유동에 대한 이론적 계산 및 측정을 수행하였다. 열평형 및 음속유동 방법에 의해 계산된 질량평균 엔탈피 값은 10 MJ/kg 이며, 슬러그형 구리 열량계를 사용하여 측정된 유동 중심에서의 엔탈피 값은 15 MJ/kg이었다. 일반적으로, 유동 중심 대 질량평균 엔탈피 비의 범위는 1.4에서 4이다. 본 시험장치는 고온 분출냉각 시험에 효과적인 낮은 엔탈피 구배를 갖는 것으로 나타났다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.793-797
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• 2000

The environmental problems by using coolant demanded the new cooling methods. As one of them the studies on the dry grinding with compressed cold air have been done. The cooling method using compressed cold air was effdve thmugh going down the temperature of compressed air supplied below $-25^{\circ}C$ and inneasing the amount of mmpresd cold air, but had not enough cooling effect due to the low performance of lubrication. Therefore, the cooling methods using MQL(Minimum Quantity Lubrication) or mist newly were suggested. These two methods can satisfy both cooling effect and lubrication with only small amount of coolant, also has the benefit in the point of decreasing the envimnmental pollution. This paper focused on analyzing the grindmg characteristics of the cooling method using mid. The generated heat and grinding force of the cooling method using mist were compared with them of coolant and compressed cold air. And them grinding test according to the temperature of compressed cold air, mist spray amount and mist supply direction were done.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.918-921
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• 2001

In grinding process, the heat of $1200^{\circ}$~$1500^{\circ}$ on the grinding area between grinding wheel and workpiece is generated. It decreases the surface integrity of workpiece and causes the thermal damages such as the deformed layer, residual stress and grinding burn. Generally coolant is widely used for preventing the heat generation on the grinding area, but it deteriorates the working condition by polluting the atmosphere of workplace and in the end pollutes the environment. The grinding methods using the compressed cold air and mist are the cooling methods to substitute conventional coolant. They can decrease the environmental pollution through not using coolant any more or minimizing it. In this study, the cooling effects of grinding methods using the compressed cold air and mist have been investigated. The grinding system equipped with the water bathe and mist spray nozzle was developed. The energy partition to workpiece through measuring the temperature on the workpiece surface was calculated. The surface integrity of workpiece and thermal damage like the deformed layer were analyzed.

• 한국추진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.64-71
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• 2012

환경조절장치는 일반적으로 냉각기계와 열교환기를 주요 구성품으로 한다. 그런데, 본 연구에서는 환경조절장치의 천이성능 향상을 위하여 상변화 열교환기를 추가하는 새로운 개념을 제시하였다. 그 효과는 상변화 열교환기를 포함하는 환경조절장치의 모델링 프로그램을 개발하여 이륙, 기동, 순항, 착육 등과 같은 다양한 비행조건에 대하여 평가되었다. 다양한 조건에서의 시뮬레이션 결과, 회수되는 공기의 온도가 $80^{\circ}C$ 이내를 유지하는 것이 확인되어, 상변화 열교환기를 포함하는 새로운 환경조절장치의 개념이 성공적으로 검증되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.437-438
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• 2008

가스터빈 및 램제트의 효율 향상 및 허용수명과 안정성 확보를 위해서는 고온부품에 대한 효과적인 냉각기술개발이 필수적이다. 냉각시스템을 설계하기 위해서는 다양한 냉각방식에 대한 기초적인 연구뿐만 아니라, 이에 대한 이해를 기반으로 실제 조건에 대한 치밀한 해석이 필요하다. 실험 및 해석 결과를 토대로 열적 응력 및 예상 수명을 예측 할 수 있다. 이와 같은 일련의 설계 작업을 열설계 기술이라 하며, 열설계 기술은 가스터빈 및 램제트의 성능 향상은 물론 독자적인 설계 및 개발을 위해 필요한 핵심 요소설계기술 중 하나이다.

• 에너지공학
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• 제11권2호
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• pp.130-135
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• 2002

바이패스 공조시스템은 냉각코일과 가열코일의 공기통과여부에 따라 크게 외기바이패스, 혼합공기 바이패스와 순환공기 바이패스 공조시스템으로 구분할 수 있다. 이 중에서 순환공기 바이패스 공조시스템은 다른 두 방식과 달리 공조되지 않은 외기가 시스템 내부로 직접 유입되지 않으므로 실내온습도 조절면에서 가장 효율적인 시스템이다. 먼저, 수치계산을 통하여 부하변동에 따른 순환공기 바이패스 공조시스템과 단일덕트 정풍량공조시스템의 실내온습도 구현능력을 비교, 평가하였다. 또한 제안 시스템의 성능분석을 위해 실물실험동을 건립하여 그 실험결과를 수치계산결과와 비교하였다. 실험을 통하여 실현열비가 0.7(현열부하만 변동)인 경우, 실내 최대현열부하에 대한 부분부하시의 실내 현열부하의 비(DSL; Design Sensible Load)가 70% 이내에서는 수치계산, simulator 실험 모두 실내상대습도는 ASHRAE STANDARD 62-1999에서 지정하는 60% 이하로 유지됨을 알 수 있었다. 결론적으로, 바이패스 공조시스템은 실내의 온습도를 정해진 범위의 부하변동내에서는 바이패스 댐퍼의 조작만으로 쾌적한 상태로 유지시킬 수 있으며, 환기회수가 많은 장손의 경우, 순환공기 바이패스에 의해 양질의 실내공기질(IAQ; Indoor Air qualify)을 확보할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.71-73
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• 2006

본 논문은 단상 1MVA 22.9kV/220V 케이블 변압기의 설계, 제작 및 시험 결과를 서술한다. 케이블 변압기는 유입변압기의 폭발위험성과 환경오염 가능성이 없으므로, 인구밀집지역, 지하장소등 설치장소의 제한이 없는 장점이 있다. 제작된 케이블 변압기는 22.9kV급의 XLPE 케이블 전선을 사용하여 1차 권선을 제작하였으며, 2차측 권선은 내 단락시 특성이 우수한 몰드 권선 형태로 제작하였다. 사용된 XLPE 케이블은 도체-내부반도전층-XLPE-외부반도전층으로 구성되어 있으며, 외부반도전층은 접지된 구조이다. 철심은 단상 3각 구조로써 방향성 규소강판을 사용하였으며, 냉각방식은 공기 자연냉각방식이다. 제작된 변압기의 신뢰성을 확보하기 위하여, 특성시험과 절연시험을 실시하였다.