• Korean Chemical Engineering Research
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• v.53 no.5
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• pp.545-552
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• 2015

Process modeling and simulation is a powerful methodology to quantitatively predict the change of process variables when operating and design conditions are changed. In this study, considering drawbacks of currently used process simulator for combined cycle plants, we developed process modeling system equipped with an ease of use and flexibility for model development. For this purpose, the analysis of combined cycle processes was carried out and consequently, mathematical models and libraries were developed. Furthermore, in view of the fact that the level of the abstraction of process models depends on the purpose of simulation as well as the available data, simple and rigorous models were also developed for some important units. In use of reference combined plant, we executed process simulation using the developed modeling system and the comparison was made between the results of simulation and the reference data. Less than 1% marginal error was identified and we concluded that the modeling system can be applied for commercial combined cycle processes.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.10b
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• pp.748-750
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• 2003

분자모사 시뮬레이션은 일반 컴퓨터로는 수행이 불가능한 대량의 연산을 요구하기 때문에. 현재까지는 적극적으로 활용되는 한계가 있다. 그리드 컴퓨팅을 이용하여 요구되어지는 대량 컴퓨팅 파워를 해결할 수 있지만, 응용 특성에 최적화되게 설계된 그리드 컴퓨팅 시스템의 부재하기 때문에 활용되어지기 어렵다. 본 논문에서는 이러한 문제점 해결을 목표로 하는 분자모사에 최적화된 그리드 시스템 (Molecular Grid System) 구축에 관한 내용을 기술을 하고 있다.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.5 no.1
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• pp.43-50
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• 1996

2-propanol/acetone/hydrogen 반응계로 구성된 화학적 열펌프 시스템은 낮은 온도(82.5~$90^{\circ}C$)에서의 2-propanol의 탈수소화 반응과 높은 온도(약 $200^{\circ}C$ 부근)에서의 acetone의 수소화반응을 이용하여 열을 고품위화 시키는 장치이다. 본 연구에서는 이 시스템의 해석 및 설계를 목적으로 이 시스템에 대한 수치적인 모델들을 세우고 Sequential modular approach를 이용하여 시스템의 모사를 수행하였다. 또한 에너지 효율을 최대화하기 위하여 열펌프 시스템에서의 환류비의 영향을 규명하였다. 모사결과 이 시스템의 scale up을 위한 정량적인 정상상태 운전조건들을 구할수 있었으며 두 반응의 반응 전화율이 다르더라도 반응물의 유량의 차이를 통하여 두 반응열이 거의 같아지는 것을 알수 있었다. 아울러 주어진 운전조건에서 증류의 환류비는 최소환류비 근처의 최적값이 존재함을 알수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.518-521
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• 2008

수소에너지는 다양한 원료로부터의 수소생산을 위한 반응기술 및 생산물로부터 수소 정제를 위한 분리기술의 확립과 더불어, 대형화 시스템부터 소형 시스템에 이르는 공정기술을 확보하는 것이 다가오는 청정 대체에너지 체제에 대비하기 위하여 필요하다. 이를 위해서는 생산된 수소 혼합물에서부터 수소를 분리 정제하는pressure swing adsorption (PSA) 의 개발이 필수적이다. 이 기술은 이미 다양한 분야에 성공적으로 상용화 적용되어 기술의 타당성을 제시하고 있으나, 국내의 경우 수입에 의존하고 있어 이를 설계 할 수 있는 공정모사기 (simulator)의 개발이 우선되어야 한다. 따라서 효율적으로 PSA 공정 및 scale-up기술을 확보하기 위해서는 전산모사기 개발의 선행이 필수적이다. PSA 공정의 전산모사기는 물질수지, 에너지수지, 모멘텀수지와 더불어 흡착평형과 속도식이 결합되어 개발되어야 한다. 특히 공정에 다양한 단계가 적용되기 때문에 복잡한 boundary condition이 적용되며, 연속순환공정이라 하더라도 각 단계가 discrete 하게 해석되어야 한다. 따라서 공정모사는dynamic simulator로 개발되어야 정확도를 확보할 수 있다. 본 연구에서는 제철소에서 발생하는 수소혼합물이 WGSR 반응기를 거쳐 수소의 농도를 향상 시키고, 이를 유입가스로 사용하는 $H_2$ PSA 공정 모사기를 개발하고자 한다. 수소 생산을 위한 PSA 공정 모사기 개발을 통하여 95% $H_2$ 순도와 90% 회수율 규모의 수소를 생산할 수 있는 PSA 공정의 설계 기술기반을 확보하고자 한다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.3 no.1
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• pp.9-15
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• 2004

In this paper, a HILS(Hardware-In-the-Loop-Simulation) System designed for an unmanned airship, which is under development by KARI, is introduced. A HILS system is essential to validate flight control systems on the ground. The HILS system consists of several systems: a virtual ADT(airborne data terminal) system, a virtual payload system, a virtual airship system, and a status display system. Also, a 3-axis motion table and an inertial navigation sensor are included. The reliability of the flight control computer has been validated by HILS tests.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.80-81
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• 2022

자율운항선박 원격제어시스템의 실증을 위하여 기존 육상제어센터에서 선박을 제어하는 것은 현재 개발중인 시스템으로 인한 선박의 안전성 확보에 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 원격제어시스템을 시험하기 위하여 선박에서 육상제어센터로 명령을 주어 선박과 육상제어센터 내 모사장치를 통한 원격제어시스템을 테스트하였다. 본선의 통신네트워크(LTE, VSAT)을 통해 선장의 명령으로 선박의 육상제어센터의 모사장치를 제어하였다. 1차 소각도를 이용한 원격제어시험과 2차 Zig-zag 테스트를 실시하여, 개별 시스템의 문제점을 식별하고, 개별 시스템간의 통합을 위한 방안을 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1993.10a
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• pp.570-575
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• 1993

화학 공정에서의 이상 진단 시스템 개발 및 응용에 대한 연구는 지난 5년간 많은 발전이 이루어졌다. 화학 공정의 본질적인 특성으로 대형 시스템, 비선형 특성, 모델링 자체의 어려움, 공정 변수의 large dead time 및 복잡한 인과 관계등을 들수 있으며, 이러한 어려움에도 불구하고 적절한 이상 진단 시스템의 중요성을 인식하여, 초기에는 주로 rule-based approach가 도입되어 현장에서의 조업에 많은 도움을 주었었다. 그러나 개발 기간의 단축화, 개발 과정의 표준화 뿐 아니라 개발된 시스템 자체의 일관성 등을 위하여 체계적인 접근 방법이 필요하게 되었으며, 그중 지식 베이스 합성 문제는 그 동안 활발하게 연구되어 오고 있는 분야이다. 이에 본 연구에서는 기호화된 정성적인 정보를 얻기위한 기존의 실험 방법의 한계를 극복하고자 동적 모사를 이용하여 정량적인 정보로부터 정성적인 정보를 생성시키는 방법론에 대해 연구하였다. CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)에서 나타날수 있는 이상의 종류에 대한 동적 모사를 수행하여 이상 진단 시스템을 위한 지식이 생성되는 과정을 보였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1993.05a
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• pp.96-100
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• 1993

상용 모사기인 ASPEN PLUS를 이용하여 메탄올을 원료로 한 고체 고분자 전해질 연료전지 발전 시스템의 정상상태 전산 모사를 실시하여 최적의 설계를 시도하였다. 연료전지 본체의 모사를 위하여 USER block과 FORTRAN block을 작성하였으며, 다른 공정은 ASPEN PLUS에서 제공되는 모델을 사용하였다. 모사 결과, 실제 경우와 근사한 값을 얻었으며, 이를 근거로 하여 조업조건에 따른 출력의 변화를 살펴봄으로써 효율을 최대로 하는 각 단위공정의 최적 조업조건을 찾아내었다. 이로부터 향후 실용화될 국내의 고체 고분자 전해질 연료전지 발전 시스템에 대한 기본 자료를 제시할 수 있으며, 개발되는 공정은 고온으로 조작되는 개질기의 열을 효율적으로 회수하여 이용함으로써 공정의 에너지 효율을 높이도록 하여야 한다.

• 기계와재료
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• v.23 no.4
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• pp.6-15
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• 2011

자연은 인간이 만들어낸 기술적 해결책들보다 현저히 적은 양의 에너지를 소비하며, 적은 물질로 다양한 구조를 창출해 내는 고효율 최적화 시스템이며, 스스로 정화작용과 선순환을 유지하는 환경 친화적 시스템이다. 이러한 자연에서 영감을 얻어 활용하고 응용하는 기술은 최근 나노-바이오기술의 급속한 발전과 더불어 새롭게 각광받는 융합기술 분야로 부각되고 있다. 나노스케일의 생체물질을 관찰하고 특성을 평가할 수 있는 고성능의 장비가 개발되고, 생체 물질을 분자 단위로 조합하고 합성하는 등의 첨단기술이 발전됨에 따라 자연모사기술도 새로운 전기를 마련하고 있다. 자연 생명체/생태계가 지닌 혁신적인 해결 가능성(Innovation Potentials)을 구현하기 위해서는 자연모사기술 분야에 좀 더 체계적이고 지속적인 관심과 지원을 기울여야 할 것이며, 이를 바탕으로 인류가 당면한 에너지 자원 기후변화 환경 문제 등의 글로벌 이슈를 극복하고 선순환의 개념의 자연모사 에코 기술과 지속가능한 혁신 기술 달성이 가능할 것으로 기대된다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.24 no.3
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• pp.28-41
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• 2021

고분자 시스템의 경우 매우 상이한 시간 및 길이 스케일(time and length scale)에 연관된 복잡한 내부 구조(internal structure)를 가지고 있기 때문에 전통적인 실험 방법만으로는 체계적이고 종합적인 연구가 쉽지 않다. 최근 다양한 시간 및 길이 스케일에 연관된 연구를 진행할 수 있는 다중 스케일 전산 모사(multiscale computer simulation) 방법은 이러한 고분자 시스템 연구에 있어서 새로운 대안으로 각광받고 있다. 본 논문에서는 최근 급격한 발전을 이룬 고분자 용액(polymeric liquid) 시스템에 대한 평형(equilibrium) 및 비평형(nonequilibrium) 전산 모사(computer simulation) 방법들에 관해 소개하고 이를 통합적으로 해석할 수 있는 다중 스케일 전산 모사 방법에 대해 여러 가지 사례를 들어 살펴보았다.