• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권4호
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• pp.286-296
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• 2016

해양 CCS는 화력발전소에서 배출되는 $CO_2$를 포집하여 해양 지중의 대수층이나, 고갈 유가스전까지 수송하여 저장하는 기술이다. 시간 경과에 따라 지중 저장소로 주입 및 저장되는 $CO_2$의 누적 양이 증가하며, 이는 저류층 압력의 상승을 동반한다. 저류층 압력의 상승은 수송 및 주입 시스템의 운전조건 변화를 유발한다. 따라서 초기 설계단계에서 이러한 사업시간의 경과에 따른 운전조건 변화를 반영한 분석이 요구된다. 본 연구에서는 국내 동해 대륙붕에 위치한 가스전을 $CO_2$ 저장소로 활용할 경우 시간 경과에 따른 해양 수송 및 주입 시스템 내 $CO_2$ 거동을 수치해석적 방법을 이용하여 분석하였다. 전체 시스템을 해저 파이프라인, 라이저, 탑사이드, 주입정으로 구성하고, 이를 OLGA 2014.1을 이용하여 모델링 및 해석하였다. 약 10년의 주입 운전기간동안 해저 파이프라인, 라이저, 탑사이드, 주입정에서의 $CO_2$ 압력과 온도, 상거동의 변화를 분석하였다. 이를 통해 해저 파이프라인 입구 압축기, 탑사이드 열교환기 및 주입정 정두 제어 등의 설계 방안을 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제25권3호
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• pp.27-38
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• 2021

본 연구에서는 가스보일러 가동 중 배기통이 이탈하는 상황이 발생했을 때, 시스템적으로 인지하고 자동으로 보일러 가동을 중지하여 일산화탄소를 포함한 유해 배기가스가 실내로 유입되는 상황을 근원적으로 차단하는 방안을 제시하였다: (1) 연소에 필요한 공기량을 제어하기 위해 설치된 풍압센서(APS : Air Pressure Sensor)의 출력전압을 측정하여 배기통의 정상상태와 이탈상태를 감시하는 기능을 추가한다. (2) 배기통이 이탈하면 APS의 출력전압이 상시 운전범위에서 일시적으로 상승하게 된다. 보일러 제어부인 PCB가 이 상태를 배기통 이탈로 간주하여 보일러 가동을 멈추면서 배기통 이탈 상태를 실내온도 조절기에 표시하도록 한다. 또한 국토교통부령으로 정한 「건축물의 설비기준 등에 관한 규칙」에서 명시한 공동주택 및 다중이용시설의 환기시설 기준에 따라, 실내공기 교환횟수에 맞는 풍량을 적용하여 실내공기를 환기하는 실험을 실시하였다. 이 실험 결과 실제 일산화탄소가 실내에 누출된 최악의 상태에서, 중독사고 예방이 가능하다는 것을 확인하였다. 다만, 동 규칙에서 정의한 시간당 실내공기 교환횟수를 기존 0.7회에서 0.5회로 2013년부터 완화하여 운영하고 있는데, 실험결과 8시간 가중평균 노출기준인 TWA 30 ppm을 초과하는 농도가 측정되어 기준을 강화할 필요성이 있다. 본 연구 결과에 기초하여 가스보일러 배기압력의 기계적 인지를 통해 배기통 이탈을 감지하는 기술과 일산화탄소 경보기와 연동된 실내공기 환기시스템 기술을 도입한다면 일산화탄소 중독사고가 크게 감소될 것으로 판단된다. 제조 및 검사단계의 문제점을 보완하고, 올바른 설치 및 수리, 사용자의 배기통 이탈에 대한 관심이 더해졌을 때, 일산화탄소 중독으로 인한 인명사고를 예방하는데 효과적인 대책이 될 것으로 사료된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.424-431
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• 2007

본 논문은 발전소의 이차공기송풍기를 가변 회전수 제어하여 소내 소비 전력을 절감하고 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 실증 적용된 200MW 석탄화력 발전소 순환 유동층 보일러 이차 공기 송풍기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 관한 것이다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 독립적으로 절연된 직류 부를 갖는 저전압의 단상 인버터(셀 인버터)를 다수 직렬 접속하여 고전압 3상 전압을 출력하는 Cascaded H-브릿지 전압형 인버터이다. 전력연구원은 6.6kV, 1MVA급 인버터 개발, 발전소에 설치, 보일러 점화 전/후 시험 및 계통 병입 후 부하 시험 등을 국내 최초로 성공적으로 완료하였다. 현재 200MW 석탄화력 발전소 이차 공기 송풍기 구동용 인버터는 상업 운전 중에 있다. 본 논문에서는 개발된 H-브릿지 멀티레벨 인버터, 기존 발전 설비와 신규 인버터 시스템의 인터페이스 부분에 해당하는 보일러 DCS(Distributed Control System : 분산 제어 시스템) 로직, 계통 병입 후 시운전 결과에 대하여 상세히 기술하였다.

• 에너지공학
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• 제2권1호
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• pp.104-113
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• 1993

전력수요의 지속적인 증가와 부하율이 점차 낮아짐에 따라 전력사용을 합리적이고 경제적으로 운용할 필요가 있다. 이를 위하여는 고속응성과 분산배치가 가능한 전력저장 시스템의 전력계통에의 적용 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 배경에서 전력저장 전지시스템의 전력계통에의 적용 가능성을 확인하기 위하여 시뮬레이터 형태의 20 kVA 전력저장 전지시스템의 설계, 제작 및 그 특성시험을 수행한 결과를 기술하였다. 전력저장 전지시스템은 전력을 직류로 저장하는 전지부와 전력을 직 ·교류 변화하고 계통과 연계하는 직·교변환부 그리고 이를 제어하는 제어부로 구성되어 있다. 전지부에서는 전력저장용의 새로운 연축전지 시스템을 설계·제작하였으며, 직·교변환부에서는 양방향 인버터 시스템을 적용하여 전지에의 충전과 방전을 글일 시스템으로 하여 충전기와 인버터 기능을 동시에 수행하도록 하였다. 또한 4상한 운전을 가능하게 하여 무효전력보상 기능도 수행하도록 하였다. 이 시스템은 MW시스템의 시뮬레이터 형태로 제작된 것으로 이 연구로부터 얻은 특성 시험 결과를 바탕으로 MW 시스템의 개념설계가 가능하다. 앞으로 전력저장 전지시스템은 수십 MW 시스템까지 구축될 전망이어서 본 연구는 이를 위한 준비 단계라고 할 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제1권1호
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• pp.70-78
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• 2002

치관 국제적으로 전방차량을 따라 순항하거나 전방 장애물을 인식해 경고를 주는 등 교통 및 도로 상황에 대응하여 운전자에게 안전운전을 지원하는 기능을 갖춘 첨단안전차량(Advanced Safety Vehicle: ASV)이 개발되어 시판되고 있다. 국제표준기구(ISO) ITS기술위원회(TC2O4)의 도로/차량 경고 및 제어시스템(Vehicle/Roadway Warning and Control System) 분야(WGl4)에서는 ASV의 각종 기능과 관련한 국제표준을 제정하기 위한 작업이 활발히 진행되고 있다. 또한 각 국가들은 ASV 핵심기능들을 대상으로 그 나라의 도로 및 교통 환경 하에서 실차 주행시험을 통해 기능의 안전도 및 적합성을 평가하는 연구개발을 진행하고 있다 우리나라에서도 건설교통부 ITS 연구개발사업을 통해 ASV 핵심 기능의 하나인 감응식순항제어(Adaptive Cruise Control: ACC)에 대한 국내의 주행 적합성을 평가하기 위한 종합 시험평가 프로그램이 개발 제시되었다. 본 논문에서는 진행중인 국제표준을 근거로 국내의 도로/교통조건에 따른 차량주행 시나리오를 통해 개발된 ACC 종합시험평가 프로그램을 소개하고 이에 따라 실시된 시험결과를 분석한다 이를 통해 결과적으로 ACC의 곽내 주행을 위한 안전기준의 필요성을 제시한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.260-268
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• 2020

본 논문에서는 스위칭 시 발생하는 턴-온 및 턴-오프 손실을 줄일 수 있는 LS-ZVS-LSTC를 이용한 D급 SEPP형 고주파 공진 인버터에 대해서 나타내고 있다. 본 논문에서 제안한 LS-ZVS-LSTC를 이용한 고주파 공진 회로의 해석은 무차원화 파라메타를 도입하여 범용성 있게 기술하였다. 또한 제안 인버터의 운전 특성은 무파원화 제어 주파수(μ), 무차원화 부하시정수(τ), 결합계수(κ) 등의 제어 파라메타를 이용하여 특성 평가를 수행하였다. 특성 평가를 통한 특성치를 토대로 1.8[kW] D급 SEPP형 LS-ZVS-LSTC 고주파 인버터 설계 기법의 일예를 제시하였으며, 이론 해석의 정당성은 실험을 통해 입증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.757-764
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• 2018

본 논문은 공조시스템에 사용되는 1마력급 2상 BLDC 팬모터의 설계 및 구현에 관하여 기술한다. 본 연구에서 구현한 BLDC 모터는 수명 및 내구성이 우수한 무정류자 모터방식이며 2상 전원에 의해 구동된다. 공조시스템에 사용되는 모터의 가장 중요한 목표사양은 정격운전점에서 높은 효율을 갖는 것이다. 이를 위해 BLDC 모터의 고정자 형상과 회전자 자석의 설계를 수행하고 구동을 위한 제어회로를 설계하였다. BLDC 모터는 모터부와 제어부 그리고 전원부가 일체화된 구조를 갖는다. BLDC 모터의 특성계산을 위해 유한요소해석을 사용하였으며 시제품의 제작 및 성능시험을 실시하여 설계결과의 적합성을 확인하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.7-13
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• 2021

최근 해운산업에서는 환경규제에 대한 중요성이 높아지고 있으며, 이를 위한 산업의 요구가 급격히 높아지고 있다. 이에 샤프트제너레이터는 선박에 가장 빠르게 적용이 가능한 환경규제 대응기술로 선주의 요구가 증가하고 있다. 샤프트제너레이터는 메인추진엔진에 전동기를 설치하여, 부하환경에 따라 가변적으로 사용함으로 메인추진엔진의 연료소모율을 줄일 수 있는 장치이다. 저속에서는 모터의 힘으로 동작하고, 급격한 부하가 필요할 때에는 메인추진엔진과 모터가 함께 동작함으로 효율적인 운전이 가능하다. 본 논문에서는 MATLAB Simulink를 이용하여 터그보트의 디젤엔진과 샤프트제너레이터를 모델링하고, 시뮬레이션을 통해서 연료소모율을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4659-4664
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• 2014

산업 현장에서 발생하는 소음은 작업자의 건강과 작업 효율에도 영향을 줄 뿐 아니라, 주변의 주거지역의 소음 민원의 원인이 된다. 본 논문에서는 중소규모 공장에서 많이 사용되는 송풍기에서 발생하는 소음을 3차원 공간에서 능동소음제어기(ANC)를 이용하여 저감하는 기술 개발을 위한 기초 연구를 수행하였다. 이를 위해 ANC의 설정과 결과 데이터를 용이하게 파악할 수 있는 시뮬레이터 프로그램을 Labview를 이용하여 작성하여 음압레벨, 스펙트럼, 등가소음도 등의 데이터를 비교하였다. 소음 데이터는 현재 중소규모 공장에서 운전 중인 터보팬 송풍기에서 발생하는 소음을 기기 주변 17개의 위치에서 녹음하여 사용하였다. 모의실험 결과 17 지점 모두 500Hz 이하 저주파 대역에서 파워 스펙트럼이 최대 40dB 줄었으며 등가소음레벨이 평균 12.6dB 감쇄되는 결과를 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.208-214
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• 2008

자동차 산업의 발전에 따라 보다 편리한 기능의 자동차 부품 기술 개발이 꾸준히 진행되어 왔으나, 운송 수단 발명 초기에 개발되었던 수동 클러치 방식은 수많은 연구와 개발자들의 노력에도 불구하고 아직 오토미션 수준의 초기 단계에 머물러 있다고 볼 수 있다. 종래의 오토 미션은 클러치 디스크의 슬립을 기초로 한 소형차량 및 개인용 RV 차량 위주로 사용되고 있으나, 본 연구 기술은 대형 차량부터 소형 승용차 및 농기계, 선박 등 클러치를 조작하는 모든 수송 기계에 적용이 가능한 혁신적인 기술이다. 차량의 운전 조건에 따라 달라지는 엔진의 출력 값에 따라, 클러치 디스크의 접속 시점을 정확히 결정하고 수동 변속기의 경우 빈번히 나타나는 반 클러치 상태를 적용하기 위하여, 클러치 디스크의 접속 시점을 결정하는 기준이 되는 데이터로 엔진(Engine)의 회전수(rpm)를 적용한다. 상승하는 엔진 회전수에 해당하는 값 만큼만 클러치 디스크를 이동, 접속시켜 차량의 동력을 원활하게 전달할 수 있는 자동차용 전자식 클러치 모듈을 연구하였다.