• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.11a
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• pp.49-54
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• 2016

본 연구에서는 유/무인 우주발사체의 재진입모듈에 적용되는 Heat-Shield(열차단막)의 형상에 따른 유동특성을 수치해석으로 분석했다. 재진입모듈이 지구의 대기권을 다시 진입하는 환경(고도 70km)을 기준으로 해석을 진행했다. 열차단막의 형상은 평판, 곡률이 다른 타원으로 나누었으며, 각 형상별 유동특성을 확인했다. 결론적으로 재진입 모듈의 형상에 따라 압력과 속도분포를 기준으로 열적인 분포를 예상했으며, 계산된 항력계수를 비교했다. 단순한 유동으로 열적 분포를 예상한 것에 한계가 있지만 대기권 재진입 모듈의 2차원 설계에 도움이 될 형상기준을 제시했다. 수치해석은 모두 Edison_CFD에서 제공하는 툴을 이용해 수행했으며, 전처리에는 e-mega (structured)을 후처리에는 e-dava를 이용했다. 해석 solver는 '정렬격자기반 2차원 압축성 유동 범용해석 소프트웨어'를 이용했다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.112.2-112.2
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• 2011

PVT(Photovoltaic Thermal) 모듈은 태양광과 태양열 에너지를 동시 이용이 가능한 모듈로서 태양광전지(PV, Photovoltaic)모듈에 열교환기를 접합한 형태로 전기에너지뿐만 아니라 열에너지를 동시에 생산할 수 있는 시스템이다. 기존 PV 모듈은 일사량이 많으면 전력 생산량이 증가하는 동시에 PV모듈의 온도가 상승함에 따라 발전 효율이 감소하는 문제점이 있으며 일반적으로 $25^{\circ}C$이상 조건에서 모듈 온도가 $10^{\circ}C$ 증가할수록 발전효율의 약 4~5% 정도 감소하는 것으로 보고되고 있다. PVT 모듈은 기존 태양광모듈에 열교환기를 접합하여 냉각함으로써 PV모듈의 온도를 낮추어 발전효율을 증가시키는 동시에 부가적으로 발생하는 온수를 직접이용하거나 다양한 계통의 보조 열원으로 이용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 수치해석기법(CFD)을 활용하여 PV모듈 냉각 및 온수 발생을 위한 열교환기를 설계하였으며 다양한 형상의 열교환기에 대해 유동해석을 수행하여 최적의 열흡수효율을 갖는 열교환기의 형상을 설계하였다. 또한 최적 설계된 PVT 모듈을 제작하여 실제 태양과 유사한 광원을 갖는 인공태양조건에서의 실내 실험을 통해 PVT 모듈의 성능을 검증하였으며 또한 실제 노상에 설치하여 ASHRAE 93-77의 실험기준과 ECN의 PVT 집열기 성능측정 가이드라인에 따라 옥외 시험평가를 하여 PVT 모듈의 성능 검증을 하였다. 최적 설계된 PVT모듈에 대한 성능평가 결과 기존 PV 모듈보다 발전효율이 약 15%(기존 발전효율 대비) 향상된 결과를 확인하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.388-391
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• 2010

본 논문에서는 풍하중을 받는 구조물의 응답을 보다 적극적으로 저감시킴으로써 구조물의 안정성과 사용성을 개선하기위한 능동제어 알고리즘을 송도 자유무역 지구에 건설중인 포스코건설 사옥에 수치해석을 통해 적용하여 그 효과를 검증하였다. 수치해석에 의한 시뮬레이션 결과를 보면 최대 제어력이 제한이 된 비선형 제어기가 LQR 제어기와 등등한 제어효과를 가지고 있는 것으로 나타났으며, 제어력의 측면에서 본다면 비선형 제어기법이 더욱 유리한 것을 알 수 있다. 또한, 본 연구에서는 구조물과 질량형 제진장치의 상호작용을 고려하여 통합적으로 제진효과를 해석하고, 이를 바탕으로 제진장치를 설계할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 구조물의 모드정보에 기초한 축소모델을 구축하고 제진장치의 설계 및 제진성능 평가를 수행하고 사용성을 평가하게 된다. 전체 소프트웨어는 질량형 제진장치의 설계프로그램과 질량형 제진장치의 종류별 대안설계결과를 등가감쇠비로 표현하여 비교평가하는 두 개의 모듈로 이루어져 있으며 전자는 비제어구조물 해석 모듈 및 TMD, TLD, TLCD, AMD를 대상으로 해석 및 설계를 수행하는 총 5개의 하부 모듈로 구성된다. 본 소프트웨어를 현재 TLCD가 설치되어 있는 인천 송도 국제업무지구의 주상복합건물에 적용하여 TMD, TLD, TLCD, AMD의 대안설계를 실시하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.65-66
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• 2013

최근 개발된 수치해석 알고리즘 및 RF sheath 모델을 적용하여 반도체 식각 공정용 공간 평균 시뮬레이터를 개발하였다. 개발된 시뮬레이터는 전자가열 모듈, 수송 모듈, 그리고 RF sheath 모듈로 구성된다. 유도결합 플라즈마원에 대한 전자가열모듈은 비충돌 과정인 anomalous skin effect가 포함된 Yoon의 모델을 적용하였고, 축전결합 플라즈마원에 대해서는 RF sheath 모델을 수치적으로 풀어 흡수된 파워를 결정하고 수송 모듈과 일관성을 잃지 않게 결합되었다. RF sheath 모듈에서는 Dai의 collisonless sheath 모듈을 적용하였고 RF 펄싱이 적용될 수 있도록 확장하였다. 특히, 식각 공정에 사용되는 fluorocarbon 플라즈마에 대한 데이터베이스를 개발하였고, 또한 진단 데이터와의 비교를 통해 데이터베이스를 최적화하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.11
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• pp.1127-1133
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• 2012

A finned-tube-type evaporator module has been proposed for a 2 t/h-class water-tube-type industrial boiler with multiple burners. The geometry of the fins was changed at each module to equalize the evaporation. The modules were designed by considering the energy balance at each row rather than by following a conventional bulk design procedure. The designed module was built into a 2 t/h-class water-tube-type boiler, and its performance was tested. A numerical simulation was also conducted to evaluate the two- or three-dimensional effects of factors such as the inlet conditions. The numerical simulation also included the conjugate heat transfer problem to predict the fin tip temperature. The heat transfer coefficient with fins is lower than that obtained from the empirical correlation of a bare tube. The fin tip temperature from CFD is higher than that from the analytical solution.

• Tunnel and Underground Space
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• v.21 no.1
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• pp.66-81
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• 2011

In this study, it was aimed to develop a thermal-hydraulic-mechanical coupled fracture mechanics code that models a fracture initiation, propagation and failure of underground rock mass due to thermal and hydraulic loadings. The development was based on a 2D FRACOD (Shen & Stephasson, 1993), and newly developed T-M and H-M coupled analysis modules were implemented into it. T-M coupling in FRACOD employed a fictitious heat source and time-marching method, and explicit iteration method was used in H-M coupling. The validity of developed coupled modules was verified by the comparison with the analytical result, and its applicability to the fracture initiation and propagation behavior due to temperature changes and hydraulic fracturing was confirmed by test simulations.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.5 no.1
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• pp.54-62
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• 2000

본 논문은 Vernier 모드에서 운전하는 2-모듈 TCSC로 구성된 전력송전시스템의 특성 해석을 위하여 싸이리스터 점호각 계산을 푸리에 공간에서 수행한다. 이를 위하여 싸이리스터 스위칭 함수를 이용하여 TCSC 리액터 전류에 관한 연립방정식을 구하였다. TCSC 모듈의 등가 임피던스가 전력송전 시스템이 요구하는 특정값을 갖게 하는 싸이리스터 점호각을 수치해석 방법을 사용하여 구하고, TCSC 전력송전시스템의 정상상태 특성을 해석하였다. 또한 EMTP 시뮬레이션을 수행하여 푸리에 공간에서의 점호각 계산의 타당성을 시평면상에서 검증하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.464-464
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• 2015

수문해석을 수행할 때 유역의 지형으로 부터의 얻어진 수문인자를 사용한다. 유역의 경사나 흐름방향과 같은 지형적인 수문인자는 DEM 자료를 이용하여 여러 수치계산과정을 통해 얻을 수 있다. 이는 특히 유역 수문해석에 있어 유역 특성치 및 수문 인자들의 공간적으로 분포시켜 접근하는 분포형 모형에서 지형적인 입력요소 로 중요하게 사용된다. 본 연구에서는 아래와 같은 지형 수문인자 추출 모듈을 개발하고 사용하고자 한다. * Pit Remove : DEM에서 갱격자 제거 * Flat Remove : DEM에서 평격자 제거 * Flow Direction : 흐름방향 결정 * Flow Accumulation : 흐름 누적계수 결정 * Stream Definition : 하천영역 결정 * Watershed Delineation : 유역 생성 위의 모듈은 Java 오픈소스 프로그램으로서 분포형 수문해석 모형의 한 부분으로서 사용 가능하며, GIS 프로그램에 의존하지 않고 사용할 수 있다. 이 모듈은 이후 분포형 수문해석 프로그램 개발에 사용할 계획이며 연구에 사용되는 컴퓨팅 도구와 환경에 독립적으로 사용이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.111-114
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• 1992

과거 사출금형 설계 및 성형은 대부분의 단편적인 경험에 의존하여 왔으며 이는 단납기, 고품질화에의 대응에 있어서 가장 큰 문제점중의 하나로 인식되어 왔다. 그러나 최근에는 컴퓨터의 성능이 급격히 향상되고 보편화되면서 대기업을 선두로 한 컴퓨터 시뮬레이션이 활발히 응용되고 있으며 이는 앞으로 더욱 활성화될 전망이다. 본 연구에서는 사출성형 자동평가 시스템을 개발하였으며 이는 전처리 모듈, CAE해석 모듈 및 자동분석 모듈, 후처리 모듈등으로 구성되어 있다. 본 시스템에서는 주입장치 설계 표준 DATA BASE가 구축되어 있으며 특히 설계자가 설계 및 성형조건에 대한 기준만 정의하면 그 이후의 모든 평가 및 최적조건이 자동으로 계산, 도출될 수 있도록 하였다. 이번에 개발한 시스템에서의 핵심기술은 수치해석을 응용한 고분자 가공공정해석기술, 최적화 기술, DATA BASE구축기술 그리고 컴퓨터 그래픽 기술 등으로 위에서 언급한 바와 같은 사용시스템이 갖고 있는 현장 활용시 문제점들을 근본적으로 해결하여 차별화 시킨 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.7
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• pp.625-631
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• 2015

In this study, a numerical analysis on the discharging performance of a thermal storage tank completely filled with packing modules is investigated. The enthalpy-porosity method is adopted to analyze phase change phenomenon. Using this method, the melting process of a packing module in the thermal storage tank was studied as the HTF (heat transfer fluid) flows down from the top of the tank at the discharging mode. There are some design factors such as the module arrangement and the number of modules, but this study focuses on the effects of varying the flow rate of the HTF on the outlet temperature of the HTF, molten fraction, and thermal storage density. As the flow rate increases, the outlet temperature of the HTF gets higher and the total melting time of the PCM decreases. Additionally, the thermal storage density is increased so that it reaches about 93% for the desired value.