• Title/Summary/Keyword: 에너지 평형 해석

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Thermodynamic Analysis of Silicon Reduction Reaction in Arc Furnace (아크로를 이용한 실리콘 환원 반응의 열역학적 해석)

  • Park, Dongho;Kim, Dae-Suk;Lee, Sang-Wook;Moon, Byoungmoon;Yu, Tae U
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.70.2-70.2
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    • 2010
  • 고순도 금속규소는 반도체, 태양전지 및 규소화 화합물 등의 원료로 사용되어왔으며, 최근 태양전지 시장 확대로 인해 고순도 금속규소의 수요가 증가하고 있다. 그러나 전량 수입 중인 고순도 금속규소의 수급 안정성과 품질 균일성 등이 문제가 되고 있어, 고순도 생산 공정 및 생산 에너지를 절감 공정에 관한 연구 개발이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 금속규소의 원료인 규석(SiO2)과 카본(C)의 환원반응을 온도와 압력별로 살펴보고, 평형 상태의 금속규소수율 조건을 알아보았다. 그리고 아크로 내부 위치에 따른 산화/환원 반응식을 고찰하여 주요 반응식의 깁스 자유 에너지를 비교 분석 하였다. 본 해석을 통한 실험용 아크로 제작과 기초실험을 통해 금속 규소 생산 수율 및 순도를 평가하였으며, 생산된 실리콘의 최대 순도는 약 99.8%로 측정되었다.

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Voltage Stability Analysis Based on Energy Function considering Tap of Transformer (변압기 탭영향을 고려한 에너지함수를 이용한 전압안정도 해석)

  • Kim Beom Shik;Kwon Yong Jun;Lee Ki Je;Moon Young Hyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • summer
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    • pp.242-244
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    • 2004
  • 본 논문에서는 전력계통에서 에너지 함수를 이용하여 탭의 영향이 고려된 전압안정도 해석방법을 제시하였다. 전력계통의 전압안정도 해석은 부하단 변압기 탭의 특성과 밀접하게 연관되어 있으며 역학적 등가모델(EMM)을 이용하여 탭의 영향을 고려한 새로운 에너지함수를 유도하였다. 이 에너지 함수는 Lyapunov 함수의 조건을 만족시키며, 유도된 에너지함수로부터 안정평형점과 불안정평형점을 구하여 두 점에서의 에너지의 차이로서 전압붕괴를 예측할 수 있음을 1기 무한대 모선에 대하여 검증해 보았다.

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A Development of Numerical Method for Bifurcational Bucklingof the Spatial Structures (공간구조물의 분기좌굴해석이론의 개발)

  • Lee, Kyung-Soo;Han, Sang-Eul;Lee, Jae-Young;Kim, Man-Jung
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.496-499
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    • 2009
  • 본 논문은 기하학적 비선형성을 가진 보존적 단일 하중 매개변수의 탄성 상태 공간구조의 분기이론에 관한 수치 해석적 기본 방법 및 경로 추적, pin-pointing, 경로 전환을 기술하고 있다. 비선형 탄성 불안정 상태는 극한점과 분기점으로 분류될 수 있으며, 평형경로상의 평형점의 계산 및 평형경로상의 특이점을 찾기 위한 pin-pointing 반복계산을 수행하는 일반적인 비선형 수치해석법으로 극한점을 계산할 수 있다. 그러나 분기좌굴 해석을 위해서는 좌굴 후 분기경로의 추적을 위한 분기경로 전환 알고리즘이 추가적으로 필요하다. 본문에서는 에너지이론에 기초한 일반 탄성안정이론을 소개하고, 평형경로 추적, 분기 좌굴점을 찾기 위한 직접법과 분기경로 전환에 관한 이론을 전개한다. 분기좌굴 해석예제로 트러스로 이루어진 스타돔, 핀지지의 평면아치, 평면프레임, 3차원 공간프레임의 분기좌굴 해석을 수행하여 본문에서 제시한 수치해석법의 정확성 및 실용성을 검증한다.

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Development and Validation of HAUSAT-2 Nanosatellite EPS (HAUSAT-2 위성의 전력계 개발 및 검증)

  • Kim, Dong-Un;Jang, Yeong-Geun;Mun, Byeong-Yeong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.4
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    • pp.89-101
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    • 2006
  • This paper addresses Electrical Power Subsystem(EPS) design and verification of HAUSAT-2 small satellite through energy balance analysis(EBA) depending on individual operation modes. GaAs solar cells are used for satellite power generation and digital peak power tracking is implemented for EPS architecture. One battery pack is consisted of 4 Li-Ion cells. Battery charge is accomplished by peak power tracker and battery charge regulator. Power conditioning assembly uses three DC-DC converters, and power distribution assembly which consists of commercial IC and MOSFET switch distributes power to subsystems and payloads. The altitude of 650km and sun-synchronous LEO with various local time ascending node(LTAN) are considered in EBA.

Chemical Equilbrium Analysis of the $30\;ton_f$ - class KARI LRE Nozzle Flow (KARI 30톤급 액체 로켓 엔진 노즐 유동 화학 평형 해석)

  • Lee, Dae-Sung;Kang, Ki-Ha;Cho, D.R.;Choi, Jeong-Yeol;Choi, H.S.
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.12 no.3
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    • pp.9-15
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    • 2008
  • Nozzle flow analyses of $30\;ton_f$-class KARI liquid rocket engine for high altitude propulsion are carried out using a chemically frozen and equilibrium flow analysis code developed previously. It is considered that the combined frozen- and shifting- equilibrium analysis is cost-effective regarding the convergence characteristics and modeling uncertainties, though the non-equilibrium analysis is most reliable approach. A dependable performance prediction could be attainable through the present analyses that account for the recombination process and thermal and kinetic energy recovery during the expansion process with viscous effects.

Analysis on Variation Mechanism of the Plasma Process Using OES (광진단을 통한 플라즈마 공정 상태 변동 메커니즘 분석)

  • Park, Seol-Hye;Kim, Gon-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.31-31
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    • 2011
  • 식각, 증착 등의 플라즈마 활용 공정에서 공정 결과들이 예상치 못한 편차를 보이거나 시간에 따른 공정 결과의 드리프트가 발생하는 등의 문제는 공정 수율 향상 뿐 아니라 공정 결과 생산하게 되는 제품의 성능을 결정짓는다는 점에서 중요하다. 그 결과 공정의 이상이 발생 되는 것을 감지하기 위한 다양한 장치 및 알고리즘들이 등장하고 있으나, 현재 공정 상태 변화를 진단하는 것은 공정 장치에서 발생된 신호 변동을 통계적으로 처리하는 수준에 머무르거나 플라즈마 인자들의 값 자체를 진단하는 정도에 그치고 있다. 본 연구에서는, 향후 물리적 해석을 기반으로 한 공정 진단을 위한 알고리즘을 세우는 것을 목표로 하여 공정 결과에 민감하게 영향을 주는 플라즈마 내부 전자의 열평형 상태의 미세한 변동을 감지하고 이를 통하여 공정 결과에 영향을 주게 되는 장치 내 물리적, 화학적 반응들의 변동 메커니즘을 이해하고자 하였다. 외부에서 감지하기 힘들기 때문에 장치 상태에 변동이 없는 것으로 보이지만 실제로는 변동하고 있는 플라즈마의 미세한 상태 변화를 보여줄 수 있는 물리 인자로는 잦은 충돌로 인하여 빠르게 변동에 대응할 수 있는 전자들의 열평형 특성을 살펴보는 것이 적합하다고 판단하여 광신호를 통해 전자 에너지 분포함수를 진단할 수 있는 모델을 수립하였다. 이 모델의 적용 결과를 활용하면 전자들의 열평형이 주변 가스 종의 반응율 변동에 주게 되는 영향을 해석할 수 있다. 실제로 ICP-Oxide Etcher 장치에서 장치 내벽 오염물질 유입 및 공정 부산물의 장치 내 잔여로 인하여 식각율로 표현되는 공정 결과에 최대 6%의 편차가 발생하게 되는 메커니즘을 해석할 수 있었다.

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The influence of dynamic force balance on the estimation of dynamic uniaxial compression strength (암석시료 내 동적하중 분배특성이 동적일축압축강도에 미치는 영향성에 관한 연구)

  • Oh, Se-Wook;Min, Gyeong-Jo;Park, Se-Woong;Park, Hoon;Suk, Chul-Gi;Cho, Sang-Ho
    • Explosives and Blasting
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    • v.37 no.1
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    • pp.14-23
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    • 2019
  • It has been an always issue for the blasting or the impact analysis to consider the strength characteristics of the rock materials associate with loading rate dependency. Due to the nature of transient loading, the dynamic rock test requires a careful technique to achieve the stress equilibrium state of the specimen. In this study, to investigate the relationship between the rock dynamic strength and the stress equilibrium state, a series of dynamic uniaxial compression tests for Pocheon granite were performed. As a result, the unbalanced stress state on the specimen can lead to the premature failure on the specimen and the less estimation of dynamic strength characteristic as well as the overestimation of strain rate. Consequently, a careful consideration of rock fracture process to achieve the dynamic force balance on the specimen should be required to make an reasonable evaluation of rock dynamic strength.

Performance Evaluation of Heat Recovery Steam Generator in Combined Cycle Gas Turbine Power Plants Based on First and Second-Law Analysis (복합사이클 발전플랜트 폐열회수 보일러의 열역학 제1법칙 및 제2법칙 해석)

  • In, Jong-Soo
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2010.11b
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    • pp.684-687
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    • 2010
  • 본 논문은 복합사이클 발전플랜트의 폐열회수 보일러 최적운전 및 최적설계에 대한 새로운 접근 방법을 도출하기 위해 폐열회수 보일러에서 발생되는 증기로 증기터빈을 구동하는 하부사이클 효율을 검토하였다. 열역학 제1법칙 해석을 통해 하부사이클 에너지 평형을 검토하였고, 열역학 제2법칙을 통해 엑서지 평형을 검토하였다. 하부사이클 효율이 최대가 되는 폐열회수 보일러를 설계하기 위해서는 열역학 제1법칙을 해석할 경우 하부사이클 전체를 해석하여야 함을 알 수 있다. 하지만, 열역학 제2법칙을 통한 엑서지 해석을 행할 경우 하부사이클 효율이 최대가 되는 증발온도와 폐여회수 보일러에서 소모되는 엑서지가 최소가 되는 점이 일치함을 알 수 있었다. 따라서 본 논문을 통해 폐열회수 보일러에서 소모되는 엑서지 해석을 통해 하부사이클 효율이 최대가 되는 폐열회수 보일러 최적화가 가능함을 알 수 있다.

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Dynamic Interaction Modelling between Arctic Offshore Structures and Ice Floe (극지 해양 구조물과 얼음의 동적 모델화)

  • 황철성;김상준
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.1 no.1
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    • pp.87-92
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    • 1989
  • In this study, the nonlinear dynamic model of the systems which include the offshore structure, the surrounding sea water in terms of the added mass, the foundation in terms of frequency independent springs, dashpots, and the floating ice feature with its hydrodynamic added mass, are proposed for the problem of the large ice floes impact. Dynamic Analysis is performed on two site conditions, sand site and silt site, and on two seasons, winter and summer, for various ice floe velocities. As a result of study, Ice floes from energy balenced method is lower than that from dynamic modeling on sand site, and higher than the on silt site.

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