• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.40 no.3
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• pp.28-40
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• 2011

본 논문에서는 열섬완화대책에 관한 수치목표를 설정했을 때, 각 지역에 필요 대기 열부하 삭감량과 구체기술의 필요투입량 파악을 목적으로, 대기 열부하 삭감 포텐셜과 목표설정의 관계에 대해 검토하였다. 먼저, mesoscale 기상모델에 의해 과거회귀로부터 구체적인 수치목표를 구한 결과, 열대야 DH의 필요저감량은 대판평야(大阪平野)부의 공간평균으로 $10.7^{\circ}C{\cdot}h$, 인구 중첩평균으로 $12.5^{\circ}C{\cdot}h$가 산출되었다. 또한, 필요열부하 삭감량은 대판평야부(大阪平野部) 전체에서 일률삭감시에는 공간평균으로 11.5 $W/m^2$, 인구 중첩평균으로 12.0 $W/m^2$인 한편, 열부하 삭감 포텐셜이 큰 도심부를 중심으로 삭감을 행한 지역배분조건에서는 개략적으로 같은 양의 열부하 삭감으로 목표를 달성함을 나타내었다. 대판부(大阪府)내의 어떤 시구를 대상으로, 논문에서 뽑은 각종 열섬완화대책을 도입률 100%로 실시한 경우, 목표를 달성한 시구가 존재함을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.273-273
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• 2010

고열부하 환경에 노출되는 핵융합로의 플라즈마 대향부품은 주로 낮은 원자번호 물질-열전도가 좋은 물질-구조체의 순으로 다층 구조를 이루고 있으며, 이들 간의 우수한 접합성은 부품의 성능을 좌우하는 핵심 요소이다. 이러한 플라즈마 대향부품의 건전성을 평가하기 위해서는 고열속의 열부하를 반복적으로 인가하는 시험이 요구되며, 이를 위해 본 연구원에서는 KoHLT-1, 2의 시험시설을 운용하고 있다. 본 시설에서는 열부하원으로서 그라파이터 히터를 사용하며, 히터는 두 개의 시험 대상부품 사이에 설치되고, 히터에 고전류를 인가하여 복사열에 의해 시험 부품에 열부하를 가하게 된다. 고열부하 환경에서 열피로 시험을 위해 히터에 인가되는 전류를 시간에 따라 일정한 패턴으로 반복적으로 ON-OFF 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 고열부하시험을 수행함에 있어 고려해야 할 여러 가지 요소에 대해 논의하였다. 우선 인가하는 열유속(heat flux) 값은 일차적으로 시험시설의 최대 출력에 의해 좌우되며, 시험대상물의 운전조건 및 열부하 반복횟수에 의해 결정된다. 열부하 반복횟수는 주어진 열유속 값에 대해 total strain이 파단에 이르는 수준에 의해 결정된다. 열부하를 인가하는 시간은 히터에 전류를 인가했을 때 요구되는 온도로 상승하는 데 걸리는 시간과 시험대상물의 온도가 더 이상 증가하지 않는데 걸리는 시간에 의해 좌우된다. 냉각시간은 길수록 시험대상물의 온도가 냉각수의 온도에 접근하게 되나 너무 길어지면 시험시간이 급격히 증가하게 되므로, 온도 감소 곡선을 검토하여 적절한 시간을 정하게 된다. 열유속 측정은 냉각수의 온도 상승값과 유량으로부터 계산하게 되며, 정확한 측정을 위해서는 열부하를 인가하는 시간이 충분히 길어야 한다. 또한 시험대상 부품에서 열부하가 인가되는 면적을 정확히 정의해야 하며, 냉각관로에 열부하가 인가되어서는 않된다. 또한 시험대상부품을 지지하는 지지구조체를 통한 열손실을 최소화해야 정확한 열유속을 측정할 수 있다. 시험대상부품을 설치할 때 히터와의 간격 또한 결정해야 할 중요한 요소이며, 간격이 좁을수록 최대 열유속 값을 증가시킬 수 있으나, 너무 가까운 경우 히터의 열변형에 의한 접촉 및 아크 방전의 가능성이 있으며, 이 경우 히터와 시험대상부품의 손상을 가져오게 된다. 시험대상물이 국제열핵융합로(ITER)의 일차벽과 같이 베릴륨이 포함되어 있는 경우 방전에 의한 손상은 인체에 유해한 오염의 원인이 될 수 있다. 또한 순간적인 방전은 고가의 고전류전원의 고장을 유발할 수도 있다. 열부하 시험 중 시험대상물의 온도를 정확히 측정하는 것은 필수적이며, 온도 변화 곡선으로부터 시험대상물의 건전성 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해 변화를 가장 잘 탐지 할 수 있는 위치에 온도 센서를 설치하는 것이 관건이며, 이는 사전 분석을 통해 알 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.452_453
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• 2009

신재생에너지원 및 분산전원의 계통연계가 증가함에 따라 이를 효율적으로 관리하고자 하는 마이크로그리드에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 마이크로그리드는 효율성 및 경제성을 감안하여 열부하 및 전기부하를 동시에 공급하는 형태로 운용될 가능성이 높다. 본 논문에서는 마이크로그리드 에너지관리시스템의 운용과 관련된 기능 중 열부하 및 전기부하를 고려한 마이크로그리드에서의 경제급전에 대한 최적화 모델을 제시하였다.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.9 no.4
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• pp.237-245
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• 2011

As necessity of safety re-evaluation for spent fuel storage facility has emphasized after the Fukushima accident, accuracy improvement of heat load evaluation has become more important to acquire reliable thermal-hydraulic evaluation results. As groundwork, parametric and sensitivity analyses of various storage conditions for Kori Unit 4 spent fuel storage pool and spent fuel depletion parameters such as axial burnup effect, operation history, and specific heat are conducted using ORIGEN2 code. According to heat load evaluation and parametric sensitivity analyses, decay heat of last discharged fuel comprises maximum 80.42% of total heat load of storage facility and there is a negative correlation between effect of depletion parameters and cooling period. It is determined that specific heat is most influential parameter and operation history is secondly influential parameter. And decay heat of just discharged fuel is varied from 0.34 to 1.66 times of average value and decay heat of 1 year cooled fuel is varied from 0.55 to 1.37 times of average value in accordance with change of specific power. Namely depletion parameters can cause large variation in decay heat calculation of short-term cooled fuel. Therefore application of real operation data instead of user selection value is needed to improve evaluation accuracy. It is expected that these results could be used to improve accuracy of heat load assessment and evaluate uncertainty of calculated heat load.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.244-244
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• 2011

핵융합장치 내부의 플라즈마 대면재료는 고온의 플라즈마와 직접 대면하므로 수 십 MW/$m^2$에 이르는 큰 열부하에 따른 재료의 물성변화, 즉 고온환경에 따른 재료의 팽윤, 크리프(creep) 변형 그리고 금속이 가역성이나 연성을 잃는 취화현상 등이 중요한 연구주제이다. 고열부하의 인가를 통한 핵융합대면재료의 물성실험은 현재 국내에서는 탄소히터, 열플라즈마 등을 이용하여 이루어지고 있으며 국외에서는 짧은 시간에 큰 열부하를 인가할 수 있는 고출력 전자빔장치가 주요한 열부하실험장치로 활용되고 있다. 본 연구에서는 기초적인 실험이 가능한 고열부하용 전자빔조사장치를 제작하여 대표적인 플라즈마 대면재료인 텅스텐에 60 keV, 30 mA의 전자빔을 조사한 후 고열부하에 따른 텅스텐의 물성변화를 측정하였다.

• Composites Research
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• v.14 no.5
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• pp.38-45
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• 2001

Kaiser effects of thermo-acoustic emission (AE) from composite laminates under the repetitive thermal cyclic loads have been quantitatively analyzed in consideration of AE source mechanisms. The repetitive thermal load brought about a large reduction. i.e. an exponential decrease in AE total ringdown counts and AE amplitudes. It was thought that generation of thermo-AE during the first thermal cycle was not caused by crack propagation but by secondary microfracturing due to abrasive contact between crack surfaces. For the repetitive thermal cycles, a few number of weak thermo-AE events were generated due to some frictional sliding contact. Such behavior of thermo-AE showed different characteristics according to specimen kinds and the maximum temperature in the thermal load cycles.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.170-170
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• 2017

기후변화 따른 스마트팜 돈사 외부 환경의 변화에 대응하고, 사육 환경을 능동적으로 개선하기 위한 연구가 수행 중이다. 돈사 내 열전달 요소 간 상호 역학성 분석을 위해서 고려해야할 사항은 입기구, 보온 등, 열풍기, 단열제, 위치, 방향, 돈사의 연평균 온도, 습도, 연중 일사량, 가축의 열복사 등 상호 복잡하게 연관되어 있는 물리량이다. 돈사 전체 열손실, 자연발생 에너지량, 강제발생 에너지량, 난방용량 등을 고려한 순간 열부하 산정을 위한 여러 방법 중 우선적으로 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 이용하였다. 순간 열부하 산정을 위한 해석 도구 선정에 있어서 다양한 유체 및 기체 전산 유체역학 Solver(Fluent, Open-FOAM, Blender)를 고려하였다. 공간 Mech를 수행하기 위한 도구로는 공개 소프트웨어 인 FreeFem++ 3.51-4 (http://www.freefem.org)를 이용하였다. 이 과정에서 일부 기체 (암모니아)의 농도를 난수로 변화시키는 기법을 적용하여 가상적으로 돈사의 환경을 Pseudo 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 Fluent에 비하여 OpenFOAM을 이용하여 얻은 열유동의 방향(속도)과 크기 백터가 상대적으로 크게 나타났다. Fluent가 시계열 상에서 혼합 기체 물리량 변화를 무시할 수 있는 안정되고 균일한 환경에 적합하기 때문인 것으로 판단되었다. Blender의 경우 Lattice Boltzmann methods 과 Smoothed-particle hydrodynamics 방법을 이용한 유체/입자 동력학 모델링을 제공함에 있어 시각적 효과를 강조하는 기능에 중점을 두었다. Fluent와 Blender에서 제공하는 해석 연산 모듈의 정확성 검증을 위해선 공간 분해능을 높인 정밀 계측 시스템을 이용하여 검증할 필요가 있다. Open-FOAM를 이용한 열부하 분석 수행이 상대적으로 높은 절대값을 보이는 특성은 열부하 제어 시스템의 Overshoot를 유발할 가능성이 있으므로 이에 대한 해석 모델의 보정이 추가적으로 필요할 것이다. CFD의 한계인 시간 복잡도를 낮추고 상대적으로 높은 시계열 분해능을 확보할 경우 돈사 내 환기시스템에 맞는 소요 환기량 실시간 산정이 가능해지고 외부기상 및 돈사내부 복사열을 활용함과 동시에 돈군 순환에 상응하는 실시간 열부하 관리 시스템 도출이 가능할 것이다.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.12 no.1
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• pp.20-24
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• 1983

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.32 no.2
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• pp.28-39
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• 2003

1998년 4월 일본 공기조화.위생공학회 북해도지부 설비기술연구회에서는 실무레벨의 "외단열건물의 열부하계산법"을 위한 소위원회가 발족되었으며, 1999년 11월에 연구보고서가 완성되었다. 이에, 일본 학회에서는 건축설비기술자협회 북해도 지부와 공동으로 실무자를 대상으로 세미나를 2000년8월에 개최하였다. 본 내용은 위원회보고서와 세미나에 서 거론된 "외단열건물의 열부하특성과 계산법의 요점"을 제시하고 이에 근거한 최대부하의 합리적인 설계와 불가분의 관계가 있는 "외단열건물을 위한 난방과 냉방을 통일한 열부하계산법의 개념"을 소개함과 동시에 "실무자의 과제와 금후의 전망"에 대하여 언급하고자 한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.22 no.2
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• pp.211-225
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• 2013

To run an optimal operation of Integrated energy supply facilities, we need to analyze heat consumption patterns of District heating users and derive optimum and maximum load ratio of heat production facilities unit. This study selects three District heat production facilities. It also classifies District heating users into residential apartment buildings and eight non-residential buildings and analyzes heat consumption results for an year. Finally it carries out the analysis of how the ratio change of each type affects maximum load ratio, facility utilization ratio, heat supply range. According to this study, three different District heat facilities of residential apartment building show similar daily and annual heat consumption patterns. Annual average load ratio, maximum load ratio and annual heat demand increase as outdoor temperatures decrease. Non-residential buildings in urban District focused on apartment buildings display similar by the daily and annual heat consumption patterns. Yet their daily and annual maximum load ratio differ according to outdoor temperature, District, building types and their composition ratio. In the case of urban District focused on apartment buildings reach optimum and maximum load ratio when apartment buildings reaches 60-70% of the total. At that point heat supply range becomes maximized and the most economic efficiency is obtained.