• Composites Research
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• 제18권1호
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• pp.45-54
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• 2005

필라멘트 와인딩 공정으로 제작된 고속 회전용 복합재 플라이휠 로터는 층간분리 현상에 의해 에너지 저장용량이 저하된다. 그리고 기존의 링 타입 허브는 복합재 로터 내측면에 인장력을 가하게 되고. 이는 로터내의 반경방향 인장응력을 가중시켜 로터의 한계 회전수를 저하시킨다. 복합재 로터의 응력해석을 위해서 2차원 평형방정식과 경계조건이 사용되었고, 이를 근거로 강도비를 최소화시키는 최적의 내압이 존재함을 수치적으로 제시하였다. 이러한 최적의 내압을 발생시키기 위해서 원주방향으로 분할된 스플릿 타입 허브를 제안하고, 링 타입과 스플릿 타입 허브의 두께변화에 따른 내압분포의 영향을 제시하였다. 스플릿 타입 허브의 유효성을 검증하기 위해 허브를 포함한 복합재 로터를 제작한 다음, 최대 회전수 40,000rpm까지 파손 없이 스핀 테스트를 수행하였다. 동시에 로터 표면에 4개의 원주방향 및 반경방향 스트레인게이지를 부착하여 변형률을 무선으로 측정하였다. 측정된 변형률은 해석결과와 매우 잘 일치하였다. 특히 반경방향의 응력을 크게 낮출 수 있었고, 반경방향으로 모두 압축 변형률이 발생함을 확인하였다. 결국 스플릿 타입 허브는 플라이휠 로터의 단점인 반경방향의 낮은 강도를 보안하는 효과를 나타내어, 저장에너지 밀도를 증가시킴으로써 대형 고출력 플라이횔 에너지 저장 시스템의 개발 가능성을 제시하였다.

• Composites Research
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• 제29권2호
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• pp.73-78
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• 2016

본 연구에서 다루는 탄소섬유 복합재 인라인 휠은 플라스틱 인라인 휠 허브의 기존 재질을 탄소섬유 직물/에폭시 수지로 구성된 디스크 형의 허브로 대체하는 것이다. 지면으로부터의 충격 하중은 탄소섬유 복합재 휠의 충격 성능 평가를 위해 저속 충격 시험이 수행되었고, 기존의 플라스틱 휠의 성능과 비교하여 수행되었다. 본 연구는 시험 조건으로 70 J의 충격 하중을 적용하였다. 충격 에너지는 타격 추의 높이와 무게를 조정하여 조절되었다. 탄소섬유 복합재 디스크 허브의 사용은 무게를 절감하고 실제 운행 조건과 유사한 조건인 낮은 충격에너지에서 우수한 반발력을 나타내는 것으로 확인되었다. 충격 하중에 따라 최대 하중은 비례적으로 증가하지만, 최대 하중의 성장은 20 J 충격 하중에서 감소되었고, 45 J 충격 하중에서부터 감소되는 경향의 결과를 보였다. 탄소섬유 복합재 휠은 5 J, 10 J의 충격 하중에서 전체 충격 에너지의 35.3, 19.1%가 리바운딩 되는 우수한 특성을 보였다. 반면에 20 J 이상의 충격하중에 대해서는 얇은 탄소섬유 복합재 허브의 크랙 생성으로 인해 전체 에너지의 5% 이하로 리바운드 되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.405-410
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• 2020

In this literature, we are introduce a basic design of multi energy hub based on natural gas governor station. Multi energy hub consists of turbo expender generator, phosphoric acid fuel cell, pressure swing adsorption, H₂ charging station, utilities and etc. We design a hybrid energy hub system that provides energy using these complex energies, and calculates the amount of electricity that can be produced and the amount of hydrogen charged through the process analysis. TEG and phosphoric acid fuel cell produce 2,290 to 2,380 kW and can supply electricity to 500 houses. In addition, By-product H₂ gas is refined to H₂ vehicle fuel. This will help maximize the balance of energy demand and supply and improve national energy efficiency by integrating unused decompression energy power generation technology and various power generation/heat source technologies.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3135-3140
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• 2010

본 논문은 에서는 5 kWh 복합재 플라이휠 로터를 설계/제작 하고, 회전 시 복합재 로터에 발생되는 변형률 분포와 로터의 파손 속도를 측정하기 위해 회전 시험을 수행하였다. 회전 시험 시 블루투스 방식의 무선 통신시스템을 이용하여 복합재 로터의 반경방향과 원주방향의 변형률을 실시간으로 측정하였다. 측정된 로터 변형률과 미리 예측된 로터 변형률을 비교하여 초기 로터 설계를 검증하였다. 복합재 로터는 파손속도인 22,000 rpm보다 11 %낮은 19,499 rpm에서 파손 되었다. 파손은 축과 복합재 로터를 연결하는 허브에서 발생하였다. 본 논문은 일반적인 관점에서 로터의 성능을 검증하였고, 고속 회전하는 복합재 로터의 예상치 않은 파손 위험을 입증하였다. 플라이휠 에너지 저장 시스템 설계 시 복합재 로터 뿐 아니라 허브 설계에도 특별한 주의가 요구된다. 플라이휠 에너지 저장 시스템을 실시간으로 관찰하기 위해서, 특히 높은 원심력을 받는 동안에도 작동 될 수 있는 무선 통신 시스템 개발이 앞으로 선행 되어야 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제2권3호
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• pp.1-9
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• 1998

풍력에너지는 자연의 에너지를 이용하므로써 환경문제와 경제적 측면에서 다른 대체 에너지보다 훨씬 유리하여 세계 여러 나라에서 각광을 받고 있다. 경제적인 이유로 풍력발전을 위한 회전날개가 대형화 되고 있으며, 경량화를 위해 복합재 구조등의 첨단 항공기술이 적용되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 500㎾급 중형 풍력 발전시스템을 개발함에 있어, 적합한 공력 성능을 갖는 경량화 복합재 회전날개의 개선 설계를 수행하였다. 회전날개의 경량화를 위해 기 설계된 쉘-스파 구조물을 쉘-스파-샌드위치 구조물로 설계를 수정하였고, 배선형 해석을 통해서 경량화에 따른 대변형 문제를 검토하였으며, 파괴응력보다 낮은 상태에서 발생되는 국부좌굴에 의한 구조물의 안전성을 검토하였다. 또한, 허브의 금속재 삽입부분의 전단핀에 의한 핀 홀 주위의 응력해석을 수행하여 충분히 안전함을 확인하였고, 수정 설계된 구조물이 운용구간내에서 공진이 발생하지 않음을 확인하였다.

• 월간 기계설비
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• 통권297호
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• pp.94-103
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• 2015

삶의 터전이 부족한 자연환경을 극복하기 위해 인간은 쓸모없는 땅을 개척하고, 다리를 놓고, 둑을 막는 등 끊임없이 노력함으로써 좀더 풍요로운 삶으로 발전시켜왔다. 그 중 호수나 바닷가에 제방을 쌓고 육지를 만드는 간척은 좁은 땅덩어리를 넓힘으로써 삶의 터전을 좀더 확대시킬 수 있다. 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있고 특히 서해안과 남해안은 리아스식 해안에 갯벌이 발달하여 간척에 유리하다. 간척은 삼국시대부터 그 흔적을 찾을 수 있고 조선시대까지는 작은 갯고랑이나 해변을 막는 정도였으나 일제 강점기 때 주로 군량미 조달 등을 목적으로 본격적인 간척이 이루어졌다. 해방 후에도 간척은 계속되었고 1980년대 이후 중장비가 등장하면서 수천 미터의 제방 길이와 거대한 물목을 틀어막는 대규모 공사로 발전하였다. 근대의 간척사업이 군량미 확보와 미곡 증산 중심이었다면 최근의 간척사업은 생태환경 복원, 관광 등 다목적 용도로 쓰임새가 변화하는 추세이다. 서해안에서는 지금 국토를 넓히는 역사적인 사업이자 최대 규모의 국책사업인 간척사업이 한창 진행 중이다. 중국 동해안을 중심으로 한국과 일본 큐슈를 잇는 환황해권이 세계 최대 경제로 떠오를 것으로 예상됨에 따라 정부가 환황해권의 주도권을 잡기 위해 새만금개발사업을 적극 추진하고 있다. 세계 최장 33km의 방조제와 $401km^2$의 땅을 매립하여 농업 산업단지, 복합도시, 21세기 동북아 관광레저의 허브 등 다용도로 활용하기 위함이다. 본지는 바닷내음 물씬 풍기는 광활한 새만금 벌판에서 새만금집단에너지시설 건설공사를 시공 중인 (주)정호이앤씨(대표 최호선) 양석동 현장소장과 원도급 업체인 두산중공업 용환윤 소장을 만났다.

• 한국가금학회지
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• 제44권2호
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• pp.113-122
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• 2017

본 연구는 항생제 대체제(유산균, 약용식물 추출물, 허브 추출물)가 Salmonella gallinarum(SG)에 대하여 육계의 생산성, 장내 미생물 균총 및 혈액 특성에 미치는 영향을 조사하고자 수행하였다. 5주령 육계(Ross) 100수를 공시하였으며, 평균 체중($2,512{\pm}4.3g$)에 해당하는 개체를 처리당 20수씩 선발하고, 10수씩 나누어 배치하였다. 시험처리는 항생제 무첨가구(NC)와 항생제 첨가구(PC)를 대조구로 하였으며, 유산균 0.1% 첨가구(LB), 약용식물 추출물 100 ppm 첨가구(MPE) 및 허브 추출물 100 ppm 첨가구(HE)를 처리구로 두었다. 배치 후 1주 동안 시험사료를 급여하고, 이후 SG를 음수 내 $1.0{\times}10^6cfu/L$로 첨가하여 경구투여하고 2주간 사육하였다. 시험사료는 옥수수, 대두박을 기초로 대사에너지 3,100 kcal/kg, 조단백질 함량 20%가 되도록 배합하였다. SG 공격접종 시종료 체중 및 증체량이 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 반면에, 유산균, 약용식물 추출물 및 허브 추출물 첨가 급여 시육계의 생산성은 무항생제 처리구에 비해 향상되었으며, SG 공격접종에 따른 생산성 저하가 감소되었다(P<0.05). SG를 공격접종한 경우, coliform bacteria와 Salmonella 수가 증가하였으나(P<0.05), 유산균 수에는 영향을 미치지 않았다. 유산균 첨가 급여 시 장내 유산균 수는 무항생제 및 항생제 처리구에 비해 유의적으로 증가하였다(P<0.05). SG 공격접종 시간, 비장 및 F낭의 상대적 중량이 유의하게 증가하였고(P<0.05), 공격접종 후 4일차에 WBC가 급격히 감소하였으며, 시간이 경과함에 따라 정상 수준으로 돌아왔다. Coliform bacteria와 Salmonella 수, 조직 중량, WBC의 수에 대한 유산균, 약용식물 추출물 및 허브 추출물의 첨가에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 결과적으로, 유산균이나 식물 추출물은 항생제 대체제로서 이용이 가능하며, 이들의 복합사용에 대하여 추가적인 연구가 필요하다.