• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.185-187
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• 2006

본 논문에서는 평택화력 제2호기 FDF(Forced Draft Fan : 압입송풍기, 이하 FDF) 출구의 공기량제어를 Vane Control 시스템으로 구성되어 있는 것을 구동 유도전동기에 가변속 제어시스템(이하 VFD: Variable Frequency Drive)으로 교체하여 발생한 실험결과를 보여준다. VFD는 Vane을 전개(全開)하고 전동기 속도를 변경시켜 연소에 필요한 노내 공기량을 제어하는 방식이다. VFD 운전은 정속도 Vane 개도 운전에 비해 Throttle Loss를 최소화해서 에너지 절감효과는 크지만 간단한 Vane 제어기에 비해 복잡한 전력전자제어시스템이 어우러진 기기로 신뢰도는 떨어지는 것이 사실이다. 따라서 고도의 신뢰성이 요구되는 전력생산 보일러에서 후비보호책으로 VFD 고장 시에 Vane제어 모드로 절환은 필연적으로 필요한 설비이다. VFD에서 Vane으로 절환 시에 일어나는 과도상태를 최소화하기 위해서는 보일러 연소제어 알고리즘의 최적화가 필요하다. 본 논문에서는 구현된 제어알고리즘을 정리한 것이다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.319-328
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• 2006

4-실린더 엔진의 작동 시 크랭크샤프트의 기계적 거동을 해석하는 방법에 관한 연구 논문이다 이 해석의 목적은 모드 해석을 단순화 하기위해 Pin 과 Arm을 일정하게 가정하고, 이를 통해 단순화된 크랭크샤프트의 특성을 연구하는 것이며, 해석을 통하여 얻어진 전달 함수에서의 고유진동수와 모드 형상을 실험을 통한 모드 해석과 비교하였다. 시뮬레이션을 통한 결과와 실험을 비교한 결과 해석치와 실험치의 값이 일치함을 확인할 수 있었고 이를 통하여 해석 모델을 검증하였다. 또한 검증된 모델을 통하여 엔진 작동 시 크랭크샤프트의 특성을 해석하고자 하였다. 초기 연소 조건에 기초하여 주파수 영역에서 크랭크샤프트의 동적 거동을 해석하기 위한 새로운 방법을 기술하였다. 새로운 기법은 엔진의 작동 조건에서 저널 베어링과 밸런서의 형상 변경을 통하여 얻어진 에너지 값을 계산하기 위해서 RMS값을 이용하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.81-88
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• 2007

본 논문에서는 연료전지를 이용한 가정용 발전 시스템의 계통 연계를 위한 새로운 단상 인버터 시스템을 제안한다. 제안한 인버터는 계통연계 운전과 독립 운전이 모두 가능하고 두 운전사이의 모드전환이 자동으로 이루어지며 전환시 최소의 과도상태를 갖는다. 제안한 제어방식은 정상상태 오차가 거의 없고 양호한 과도상태 응답특성을 가진다. 또한 연산량과 센서수가 적고 구조가 간단하여 저가격의 고정소수점 DSP로도 구현이 가능한 특징이 있다. 제안한 계통연계형 인버터의 제어기에 관하여 기술하고 모의실험 및 실험에 의하여 그 타당성을 입증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.415-429
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• 2011

본 연구에서는 출력이 직렬 연결된 단상 quasi Z-소스 AC-AC 컨버터를 제안하였다. 제안된 시스템은 단상quasi Z-소스 AC-AC 컨버터 2대의 입력 단을 병렬로 연결하고 출력 단을 직렬로 연결한 구조로 되어 있으며, 역상 모드와 동상 모드 별 전류 흐름과 출력전압의 형성 과정을 나타내었다. DSP로 제어되는 실험 시스템을 제작하여 PSIM시뮬레이션 결과와 비교 분석하였다. 그 결과 각 모드별로 듀티 비를 제어하여 원하는 출력 전압을 벅-부스트 할 수 있었다. 컨버터 1대가 단독으로 운전한 경우에 비하여, 각각의 모드에 대하여 부하 저항의 증가에 따른컨버터 효율과 입력 역률을 제안된 방법에 의하여 개선할 수 있었다. 또한 역상 모드의 경우, 일정 부하에서 컨버터의 효율과 입력 역률을 각각 10[%]와 35[%]정도 개선하였으며, 특히 부하 저항이 변동하는 과도상태에서도 일정한 출력 전압을 유지할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.193-193
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• 2011

현재까지 대부분의 지열원 열펌프 시스템에 관한 연구는 열펌프 유닛과 지중열교환기에 대해 개별적으로 수행되었으며, 열펌프 유닛과 지중열교환기 설계 및 최적화의 공통변수인 지중순환수 유량에 따른 시스템 전체에 대한 연구성과는 매우 미미한 실정이다. 본 연구에서는 현재 국내에서 인증되어 보급되고 있는 물매물 지열원 열펌프 유닛의 성능 자료를 분석하고, 지중순환수 유량 변화에 따른 물대물 열펌프 유닛의 성능 실험 및 지중열교환기 형상에 관한 설계 및 분석을 수행하여 지열원 열펌프 시스템 최적화에 관한 기반 기술 확보하고자 하였다. 현재 국내의 물대물 지열원 열펌프 유닛의 냉방 및 난방 조건에서의 최소 인증 COP는 각각 4.1과 3.45이다. 다양한 용량 및 성능을 갖는 국내 인증 물대물 지열원 열펌프 유닛에 대한 정량적 성능 분석을 위하여 3.5kW(1RT) 용량당의 지중순환수 유량과 COP를 고찰하였다. 냉방운전시 3.5kW 단위 용량당 열펌프 유닛의 지중순환수 유량은 10.73에서 18.52LPM을 나타냈으며, 난방운전에는 10.41에서 18.16LPM을 나타냈다. 이때, 냉방 COP는 4.1에서 5.4의 값을 나타냈으며, 난방 COP는 각각 3.5에서 4.2를 나타냈다. 인증 열펌프 유닛에서 지중순환수 유량과 열펌프 유닛의 냉난방 성능은 일정한 경향성을 나타내지 않았다. 지중순환수 유량에 따른 지열원 열펌프 유닛과 시스템의 성능을 정량적으로 분석하고자 지중순환수 유량 변화에 따른 물대물 지열원 열펌프 유닛 성능 실험을 수행하고 이를 기반으로 지중열교환기를 설계 및 분석하였다. 냉난방 각 운전모드에서 ISO 13256-2 규격과 NRGT 101 규격을 기준으로 지중순환수와 부하측 유량 6LPM 에서 36LPM 사이에서 변화시키며 성능 실험을 수행하였다. 냉방 및 난방모드 모두 유량이 증가함에 따라 열펌프 유닛 COP가 증가하였으나, 유량 증가에 따른 열펌프 유닛 COP 증가율은 감소하였다. 지중순환수 유량이 18LPM 이상에서는 COP 상승폭은 미소하였다. 기존문헌의 부하 산정자료와 열펌프 유닛 실험 성능 데이터를 이용하여 지식경제부 고시 2009-332호에 준하여 수직밀폐형 지중열교환기를 설계하고 순환펌프 소요동력을 이용하여 시스템 COP를 분석하였다. 지중열교환기 설계 시 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 상용지중열교환기 설계프로그램인 GLD 프로그램을 사용하였다. 지중순환수와 부하측 2차 유체 유량 증가 시에 열펌프 유닛 COP 증가율 대비 시스템 COP 증가율은 감소하였으며, 난방모드에서는 일정 유량 이상에서는 열펌프 유닛 COP는 증가하였으나, 시스템 COP는 감소하였다. 또한, 지중순환수 유량 증가에 따라 지중열교환기 길이가 증가하였으며, 냉난방시의 지중열교환기 길이차이가 증가하였다. 지열원 열펌프 시스템의 고효율화 및 시공비 절감을 통한 경제성 확보를 위해서는 지열원 열펌프 유닛 성능과 지중열교환기 형상 공통 변수인 지중순환수 유량을 함께 고려하여 시스템을 설계하여야한다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권5호
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• pp.43-50
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• 2008

서인천 복합 화력발전소의 GE 7FA+e DLN-2.6 가스터빈 연소기 튜닝을 실시하였다. DLN-2.6 연소기는 기동초기 저출력 조건에서 yellow plume 현상과 정상상태보다 높은 수준의 연소진동이 발생하는 문제점이 있었다. 본 논문의 목적은 기동초기의 yellow plume과 연소진동의 발생 원인을 규명하여 실 연소기를 안정적으로 운용할 수 있는 최적의 운전 조건을 제시하는 것이다. 실연소기 튜닝과정을 통해 얻은 자료를 분석한 결과 기동초기 모드 3($20{\sim}30MW$)에서 PM 1 노즐에서의 과농한 혼합기(${\phi}{\sim}1$)에 의해 yellow plume이 생성되었다. 모드 6B($40{\sim}45MW$)에서의 연소진동 발생은 $120{\sim}140Hz$ 부근에서 생성되었고 연소기 온도에 영향을 받지 않는 cold flow 특성으로 보이며 PM 3 노즐에서의 유량과 관련이 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제28권1호
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• pp.38-58
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• 2018

갱내환기는 지하광산 안전성에 직접적인 영향을 미친다. 갱내환기는 정상시에는 작업공간내 유해물질의 희석을 위한 충분한 량의 급기를 통하여 쾌적한 환경을 유지하는 것이 목적이나 갱내화재와 같은 비상시에는 화재의 확산제어와 구조활동의 지원을 목적으로 한다. 본 연구를 통하여 작업공간 국부환기 뿐만 아니라 화재연 제어를 위한 방재팬을 개발하였다. 방재팬은 풍관없이 가동되며 작업공간내 유해물질의 희석 및 배기 기능을 갖추고 있으며 동시에 화재시 화재연 배기를 목적으로 한다. 본 논문은 개발된 방재팬과 기존 국부팬의 연결 운전을 통한 화재연의 배기효율 연구가 목적이다. 일련의 현장 실험 및 CFD분석을 통하여 맹갱도 작업공간내 방재팬의 화재연 배기효율을 분석하였으며 이를 위하여 SF6 추적가스를 이용한 공간내 기류 및 유해물질 유동을 검토하였다. 대단면 석회석 광산에서 수행한 현장실험과 CFD분석 결과를 비교한 결과, 갱내에서 가장 리스크가 큰 맹갱도 굴진 작업장에서 기존 국부팬 1대와 조합 운전하는 경우, 팬의 설치 위치 및 운전모드의 적절한 선택시에 효율적인 화재연 배기가 가능함을 보였다. 또한 CFD분석을 통하여 벤츄리효과에 의한 배기효율도 확인할 수 있었다. 팬 설치 위치 및 운전모드가 배기효율을 결정하는 가장 중요한 변수임을 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.293-310
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• 2020

본 연구에서는 지하철 승강장에서 화재가 발생하는 경우, 제연모드에 따른 위험도를 정량적 위험도 평가기법에 따라서 비교하여 안전확보에 가장 효과적인 제연모드를 제시함을 목적으로 한다. 이를 위해 전형적인 지하철 승장장을 모델로 하여 제연모드별로 대피개시간 및 화재발생열차의 위치에 따른 화재발생 시나리오를 작성하고, 시나리오별로 화재발생률(F)을 산정하고 화재해석과 대피해석을 수행하여 사망자수(N)를 정량적으로 추정하였다. 시나리오별 사고발생률(Frequency)과 사망자수(N:Fatalities)를 추정하여 F/N 선도로 작성하고 이를 사회적 위험도 평가기준과 비교하여 화재 안전성을 평가하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 정거장 열차화재 시 인명안전을 위해서는 최대 600 s 이전에 대피가 개시되어야 하며, 정거장 양단배기 시스템이 없는 승강장에서는 승강장 공조시스템을 급기로 운영하여 승강장을 가압하는 것이 대피안전성 확보에 유리한 것으로 나타났다. 승강장 열차화재시나리오에 따른 F/N선도를 작성하여 사회적 위험도 평가기준과 비교한 결과, 제연을 하지 않는 경우에는 한계기준을 상당히 초과하며, 양단배기를 수행하고 승강장을 가압운전모드에서 운영하는 제연모드가 대피안전에 가장 효과적인 것으로 나타났다.

• 에너지공학
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• 제2권1호
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• pp.28-37
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• 1993

기술업무의 효율적인 수행과 신뢰성을 확보하기 위하여 우리회사에서는 전산프로그램을 개발하거나 도입하여 설계 및 분석능력의 배양을 통한 조속한 기술자립과 보유 전산프로그램의 활용 극대화로 경제성 증진을 도모하고 있다. 이런 점에서 발전소 운전상황의 변화로 야기되는 중장기 과도현상을 효율적이며 보다 쉽게 수행하기 위해 미국의 EPRI에서 개발한 전산프로그램 MMS를 도입하였다. 본고에서는 MMS를 이용하여 영광 3, 4호 계통과 기기설계값 및 제어개념을 반영한 1,000 MWe 급 원전의 동적성능 분석용 표준모델을 작성하고, 응용기법과 절차를 확립하기 위해 최대 보증정격 운전중 10% 계단 부하 감발운전모드를 사례연구로 수행하여 해석사례와 분석의견을 수록하였다. 작성된 표준모델에는 증기발생기를 포함한 2차측 전체계통의 주요기기와 제어계통이 반영되어 있으므로 계통구성이나 발전출력이 다른 발전소라 하더라도 개발된 모델에 부분적인 수정 및 보완으로 손쉽게 동적성능 분석을 수행할 수 있으리라 판단된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.295-296
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• 2011

본 논문에서는 PSCAD/EMTDC 프로그램을 통해 HVDC 제어기를 설계하였다. HVDC 제어기는 컨버터의 운전모드에 따라서 인버터 제어기와 정류기 제어기로 나뉘며, 인버터 제어기는 전류제어기, 전압제어기, 소호각 제어기로 구현하고, 정류기 제어기는 전류제어기 및 전압제어기로 구현하였다. HVDC V-I 특성곡선에 VDCOL을 적용하여 전압에 따른 전류의 의존 특성을 반영하였다. ac 계통 단상 지락 고장, 3상 지락 고장에 대해 시뮬레이션하여 설계한 제어기의 정상상태 및 과도상태시 응답성능을 검증하였다.