• Title/Summary/Keyword: 에너지모의실험

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분자동역학 모의실험을 이용한 Lennard-Jones 이성분 혼합물의 섞임 자유에너지 및 섞임 엔트로피 계산

  • Lee, A-Yeong;Jeong, Yu-Jin
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2014.03a
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    • pp.311-323
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    • 2014
  • 분자동역학 모의실험을 이용하여 간단한 van der Waals 상호작용하는 이성분 혼합물 계의 섞임 자유에너지 및 섞임 엔트로피 등 섞임과 관련된 열역학 함수들을 계산하는 방법을 소개한다. 각 혼합물의 과잉 자유에너지는 열역학 적분 (thermodynamic integration)방법을 이용하여 계산하고, 이성분 혼합물의 섞임 관련 열역학 함수들은 Hess의 법칙을 확장함으로써 구한다. 계산 결과로부터 온도가 증가할수록 계의 섞임 Helmholtz 자유에너지는 감소하며, 섞임 내부에너지도 감소함을 알 수 있다. 섞임 엔트로피는 온도가 증가할수록 이상기체의 섞임 엔트로피에 접근함을 알 수 있다. 섞임 Helmholtz 자유에너지에 대한 섞임 내부에너지와 섞임 엔트로피 기여도를 조사한 결과 이 계의 섞임 과정을 주도하는 추진력은 엔트로피에 의한 것임을 알 수 있다. 본 연구 방법과 결과를 이용함으로써 학부생들이 혼합물의 열역학 성질을 이해하는데 도움을 주리라 기대한다.

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A Study on the Gas Heater Control to Obtain Stable Downstream Gas Temperature (가스히터 후단 공급가스온도 안정제어에 관한 연구)

  • 윤영석;한정옥;이중성;유현석
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.96-102
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    • 1998
  • 천연가스 공급설비 중 하나인 가스히터의 온도제어 특성을 파악하고 온도제어 성능을 개선하기 위해 모의실험장치를 구성하여 가스히터에 적합한 시스템 인식 및 제어기 조율관계식을 결정하였다. 또한 모의실험결과를 가스히터에 적용하여 전달함수 및 제어값을 결정하였으며 운전결과 양호한 응답특성을 얻었다. 경제성 분석을 통해 비례운전 방법이 단속운전 방법보다 약 15%의 연료절감 효과가 있음을 확인하였다.

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Wave Transformation Due to Energy Dissipation Region (에너지 감쇠영역으로 인한 파랑변형)

  • 윤종태
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.11 no.3
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    • pp.135-140
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    • 1999
  • To simulate the wave transformation by an energy dissipation region, a numerical model is suggested by discretizing the elliptic mild-slope equation. Generalized conjugate gradient method is used as solution algorithm to apply parabolic approximation to open boundary condition. To demonstrate the applicabil-ity of the numerical procedure suggested, the wave scattering by a circular damping region is examined. The feature of reflection in front of the damping region is captured clearly by the numerical solution. The effect of the size of dissipation coefficient is examined for a rectangular damping region. The recovery of wave height by diffraction occurs very slowly with distance behind the damping region.

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Study on the IPMC electrical characteristic change For the utilization of Ocean Current Energy (해양 에너지 활용을 위한 IPMC의 전기적 특성 변화 연구)

  • Son, Kyung Min;Kim, Min;Kim, Gwan-Hyung;Kim, Hyun-jo;Byun, Gi-Sik
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.531-533
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    • 2013
  • In this paper, to study the IPMC (Ionic exchange Polymer Metal Composite) material consisting of a sulfonic acid ion and fluoride combination of carbon with Nafion film greatly affected the electro-active polymer (Electro Active Polymer) characteristics and the presence of water and cationshave properties. Use or electrical energy into mechanical energy, mechanical energy, electrical energy, and can be utilized to its characteristics, depending on the water and cations in water varies greatly. Configure the device simulations in order to study the electrical properties of these IPMC. Stepper Motor using MCU and simulator designed for the electrical characterization due to the movement and to the implementation of the mechanical movement of ocean currents. In this study, configuration the IPMC and simulation device to the area of the IPMC to the efficient use of energy currents, frequency, salinity concentration, through the efficient use of the IPMC due to the bend angle of the electrical analysis and research methods we propose.

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Simulator System for 2MW Wind Turbine (2MW 풍력발전 시뮬레이터 시스템)

  • Choi, Hyo-jin;Gil, Kye-hwan;Kim, Yung-chan;Chun, Chin-wha
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.546-549
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    • 2009
  • 풍력을 이용한 풍력발전기의 효율적 전력변환 시스템을 연구개발하기 위해서는 바람의 특성을 실내에서 정확히 구현할 수 있는 모의시험장치인 시뮬레이터가 요구된다. 모의시험장치는 바람을 받아 회전하는 블레이드 대신 풍속 값을 입력하여 전동기가 발전기에 토오크(torque)를 공급하게 된다. 모의시험장치를 설계하고 구현에 있어서 중요한 요소는 블라인드의 관성시정수와 축소모델인 5.83kW 모델 발전기 설계제작 그리고 고효율의 전력변환장치 설계 및 인버터 특성 알고리즘 구현이다. 본 논문은 2MW Gearless형 풍력발전기 KBP-2000M을 400:1 축소하여 제작한 모의실험장치에 최고의 출력 파워를 얻도록 Pitch Control 알고리즘을 적용한 측정 결과를 소개한다.

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복제교환 분자동력학 모의실험을 통한 갇힌 조건에서의 금-팔라듐 나노합금입자 구조에 대한 연구

  • O, Tae-Hwan;Mun, Seong-Uk;Kim, Tae-Hun
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.03a
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    • pp.32-36
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    • 2016
  • 단일금속 나노입자에 비해 나노합금입자는 발광이나 촉매력과 같은 여러 특징들이 더 뛰어나게 나타난다고 잘 알려져 있다. 이에 따라 실험적인 연구뿐 아니라 이론적으로도 나노합금입자의 특성과 구조를 밝히려는 노력이 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 연구는 자유공간을 상정하여 진행되고 있어, 갇힌 공간 속의 입자에 대한 연구는 부족한 실정이다. 이러한 배경으로 본 연구에서는 Sutton-Chen (SC) 포텐셜을 주요 이론으로 하여, 복제교환분자동력학(replica exchange molecular dynamics, REMD) 모의실험을 통해 가두는 공간의 크기에 따라 금-팔라듐 나노합금입자(Au17Pd17)의 구조와 특성이 어떻게 달라지는지 EDISON에 등록된 metal_alloy 프로그램(molecular dynamics simulation of metal alloy nano-cluster)을 사용해 살펴보았다. 결과적으로 입자가 상전이 이전의 낮은 온도에서 존재하면, 둘러싼 공간의 크기와 무관하게 안정한 구조의 중심에 항상 팔라듐 원자가 위치한다는 것이 확인되었다. 또, 가두는 공간의 크기마다 상전이가 일어나는 온도 구간의 차이가 나타났으며, 작은 공간에 갇힌 입자일수록 입자의 최대 직경이 작아지면서 상대적으로 높은 에너지를 가지는 구조를 형성하였다. 이는 입자가 존재하는 공간이 좁을수록 에너지의 증가를 통하면서 최대한 공간을 활용할 수 있는 구조를 선택하는 것으로 보인다.

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Study of Excess Gibbs Energy for a Lattice Solution by Random Number Simulation (난수 모의실험을 통한 격자용액의 과잉깁스에너지에 대한 고찰)

  • Jung, Hae-Young
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.51 no.4
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    • pp.312-317
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    • 2007
  • Performing random number simulations, we approximated that the distribution of the number of ways for arranging molecules randomly on a lattice is a normal distributon for N12, the number of interactions between the nearest neighbors of different molecules. From this distribution, an approximate equation of the excess Gibbs energy GE for a lattice solution of nonrandom mixing was derived. Using the equation, liquid-vapor equilibria of several binary solutions were calculated and compared with the calculated result of other equations.

Numerical simulation of two-phase flows in hydraulic jump using RANS model (RANS 모형을 이용한 자유도수 2상흐름 수치모의)

  • Choi, Seongwook;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.98-98
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    • 2022
  • 도수는 사류가 상류로 천이되며 흐름이 불연속적으로 변하는 현상이다. 도수는 롤러와 벽 제트와 같은 흐름이 발생하는 영역으로 구분되며 큰 에너지 손실을 발생시키므로, 보나 댐과 같은 수리시설물에서는 에너지 소산을 위한 목적으로 도수를 발생시킬 수 있다. 도수구간 중 롤러 영역에서는 공기가 유입되어 복잡한 3차원 2상 흐름을 발생시키므로 공기방울의 거동에 대한 정밀한 모의는 매우 중요한 것으로 평가된다. 그러나 현실적으로 롤러 영역에서의 작은 공기방울까지 재현하는 것은 어려운 일이다. 본 연구에서는 k-ω SST 난류모형을 이용하여 수문 아래에서 발생하는 자유도수를 수치모의하고 연행된 공기량에 대한 특성을 검토하였다. 롤러 영역에서 격자의 해상도를 다르게 하여 도수구간 내 공기의 체적비와 공기방울의 크기 및 공기방울의 거동을 분석하였다. 실내 실험자료에 난류모형을 적용하고 그 결과와 비교하여 모의 결과의 적정성을 확인하였다. 또한 도수구간에서 공기방울 거동의 정밀한 모의가 평균흐름 및 난류량의 종방향 변화에 미치는 영향을 검토하였다.

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Computations of Morphological Change using Various Methods for Shear Stress (전단응력 산정 방법에 따른 하상변동량 분석)

  • Lee, Seonmin;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.41-41
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    • 2015
  • 하천의 지형을 조사하고 계측하는 것은 하천을 연구하는 전문가들에게 필수적인 일이다. 하지만 하천의 지형을 계측하는 것은 쉽지 않으며, 조사를 하여도 유사의 이송으로 인하여 하천의 지형은 시간이 지남에 따라 변하게 된다. 그러므로 실험이나 모델링을 통하여 하천의 지형을 예측하고 모의하는 것은 중요한 연구이다. 모델링을 이용하여 유사이송에 의한 하상변동을 잘 예측하기 위해서는 하천의 복잡한 흐름을 정확히 모의하는 것이 중요하며 유사를 발생시키는 힘인 하상전단응력을 정확히 산정하는 것 또한 중요하다. 하상의 전단응력을 산정하는 방법으로는 대표적으로 로그법칙에 의한 방법, 레이놀즈응력 분포를 이용한 방법, 난류운동에너지를 이용한 방법 등이 있다. 앞서 말한 방법으로 산정된 전단응력 값은 차이를 보이며, 이는 하상변동을 정확히 모의하는 것에 문제를 발생시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 곡선좌표계를 이용하여 3차원 유동 및 하상변동을 모의할 수 있는 수치모형을 이용하여 전단응력 산정 방법에 따른 하상변동량을 분석하는 것이다. 하천의 복잡한 흐름을 정확히 모의하기 위하여 본 연구에서는 RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) 방정식을 3차원으로 해석하여 흐름 계산을 하였고 유사량 산정공식과 Exner 방정식을 이용하여 유사이송에 의한 하상변동을 계산하였다. 흐름 계산의 검증을 위하여 선행 연구의 실험을 대상으로 모의하였다. 그리고 곡선으로 된 실험 수로를 대상으로 전단응력 산

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The Calculation of Response Matrix of 2-Dimensional Radiation Monitoring System Using EGS4 Simulation (EGS4 simulation을 이용한 2차원 방사선준위 분포측정 시스템의 Response Matrix 계산)

  • Kim, S.H.;Han, S.H.;Kang, H.D.;Kim, J.C.;Park, I.K.;Choi, Y.S.;Lee, Y.B.;Lee, J.M.
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • v.22 no.2
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    • pp.127-133
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    • 1997
  • In this study an EGS4 simulation code was used to calculate real energy spectrum from measured ${\gamma}$-ray energy spectrum obtained using 2-dimensional radiation monitoring system. As a result, the $39{\times}39$ response matrix was calculated the energy range of 0.1 to 2 MeV which energy interval of 50 keV The real energy spectrum for Co-60 radioisotope was calculated using inverse of response matrix. It was confirmed that the calculated response matrix was useful to the analysis of the measured energy spectrum for the radiation monitoring system.

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