• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1997년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.99-104
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• 1997

기존의 천연가스 가스터빈 시스템을 IGCC 발전소에 적용함에 있어 야기되는 탈설계점효과를 고려할 수 있는 압축기 성능곡선의 예측방법을 제안하였다. 압축기 성능해석방법으로는 익렬요소방법에 전압력손실, 유동편차각 모델들을 결합하여 사용하였으며, 본 방법에 의한 예측결과와 실제 압축기 성능실험결과를 비교하였다. 예측결과가 다양한 압축기 운전조건에 대해 시험결과와 비교적 잘 일치하였으며, 이를 통해 본 예측방법이 IGCC 공정설계 및 성능평가시 가스터빈 탈설계점 효과를 분석할 수 있는 기본 모듈로 사용될 수 있을 것이다.

• 에너지공학
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• 제10권2호
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• pp.166-175
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• 2001

핀-관 열교환기의 효율을 증대시키기 위하여는 열저항을 결정하는데 있어서 중요한 역할을 하는 공기측 열전달 특성의 향상이 필요하다. 본 연구에서는 슬릿핀과 같은 핀 형상의 개선으로 인한 높은 압력손실을 감소시키기 위하여 타원관형 열교환기를 고려하였으며 이를 자체 개발한 3차원 비압축성 Navier-Stokes 코드를 이용하여 공기측 성능을 해석하였다. 이 코드는 시간항에 스칼라 내재적 근사분해법(scalar implicit approximate factorization)절차, 공간항에 유한체적법과 2차의 풍상차분법을 사용한다. 핀 형상이 평판핀인 타원관에 대하여 세장비가 0.3, 0.5, 0.75인 경우와 핀 형상이 슬릿핀이고 세장비가 0.5인 타원관에 대하여 공기측 유동을 해석하였으며 이를 원관의 성능과 비교하였다. 평판핀의 경우, 압력강하량은 원관과 비교하여 세장비가 작아질수록 감소하는 것을 볼 수 있었으며, 열전달 계수는 고려한 유입속도 범위에서 원관을 기준으로 약 5%이하의 변화로 거의 동일하게 유지되는 것을 볼 수 있었다. 슬릿핀의 경우 역시 문제되는 높은 압력강하량은 타원관을 도입함으로써 효과적으로 낮출 수 있음을 볼 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.623-626
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• 2010

최근 무선 네트워크 기술이 점차 각광을 받으면서 다양한 애드 혹 환경에서의 라우팅 프로토콜이 제안되고 있다. 하지만 애드 혹 네트워크라는 환경의 특성 상 보안상 취약한 문제점을 가지고 있으며, 기존의 유선 네트워크 환경에서 제안되었던 보안 라우팅 프로토콜을 적용시키기 힘들다는 문제점이 있다. 이에 따라 보안성을 보완한 새로운 애드 혹 라우팅 프로토콜이 제안되었지만 다양한 무선 네트워크 환경의 변화에 유동적으로 대응하기 힘들고 보안적인 측면에 집중을 한 나머지 에너지소모 측면에서는 단점을 노출하고 있다. 본 논문에서는 다양한 애드 혹 네트워크 환경에 적용 가능하고, 기존의 보안 라우팅 프로토콜에 비해 에너지 효율적인 보안 라우팅 프로토콜을 제안하고자 한다. 보안 정보의 보호를 위해 Tree 구조를 도입하고 보안 단계를 통한 Multi-path를 구성하여 악의적인 노드의 Dropping Attack에 대비하고, 예기치 못한 Data Packet의 손실에 대해서도 효율적으로 대처하게 하였다. 실험 결과 악의적인 노드가 존재하는 네트워크 환경에서 기존의 애드 혹 네트워크 보안 라우팅 프로토콜보다 21%정도의 패킷 전송 성공률을 높일 수 있었으며 또한 각 노드의 에너지를 균등하게 소모함으로써 전체적인 네트워크의 생존시간이 연장되는 것을 확인할 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.1-8
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• 2016

저온환경에서 석유생산이 이루어질 경우 유동관, 라이저와 같은 석유생산시스템 내에서 온도에 민감한 왁스 고형물이 빈번히 집적되어 석유 이송을 방해하거나 배관을 막아 유동안정성 확보를 위한 시간 소모와 경제적 손실이 발생할 수 있다. 이러한 왁스 집적 문제를 제어하기 위해 오일 내 왁스가 처음 석출되기 시작하는 온도인 왁스생성온도를 사전에 파악하는 것이 중요하다. 기존 왁스생성온도 표준측정법은 왁스결정 석출로 인하여 변하는 시료의 혼탁도를 육안으로 확인하는 한계가 있으며, 오일의 연속적인 온도변화를 측정하기 어려워 정확도가 낮다. 이 연구에서는 오일의 왁스생성온도를 정확하게 측정하고자 왁스생성온도 측정 가시화 실험시스템을 통해 시간에 따라 온도를 감소시키며 왁스생성거동을 촬영하였다. 또한 영상 처리기법으로 투명 오일시료의 명도변화를 분석하여 왁스생성온도를 측정하였으며, 이를 표준측정법의 결과와 비교분석하였다.

• 에너지공학
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• 제11권1호
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• pp.26-33
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• 2002

본 연구에서는 butterfly valve주위의 비압축성 및 압축성유동 특성을 수치해석을 통하여 조사하였다. 밸브는 문제를 단순화시키기 위하여 평판 디스크로 간주하였으며, 다양한 디스크 각도 및 압력비 변화에 대한 계산을 수행하였다. 각도가 증가함에 따라 디스크 상류면의 정체점은 디스크의 중심으로 이동하는 것을 볼 수 있었고, 입구공기의 유입 속도는 감소함을 볼 수 있었다. 최고 유속은 디스크와 벽면사이에 형성되는 vena contracta 효과에 의해 생기는 목의 하류에서 형성됨을 볼 수 있었다. 압력비를 감소함에 따라 압축성 효과는 증대되며 유동이 초음속화 되면서 생성되는 강한 wall jet에 의해 shock cell structure가 형성되는 것을 볼 수 있었다. 입구유량은 디스크 각도와 압력비의 증가에 따라서 감소하며, 압력손실계수는 디스크 각도의 증가 및 압력비의 감소에 따라 증가하였다.

• 에너지공학
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• 제24권2호
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• pp.1-8
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• 2015

석유의 생산 과정에서 발생하는 왁스(wax)와 같은 고형물의 생성 및 집적은 유동안정성 확보(flow assurance) 문제를 발생시켜 안정적인 석유 생산을 방해할 수 있으며, 현장에서는 이를 해결하는데 많은 시간 소모와 경제적 손실이 발생할 수 있다. 왁스집적 문제는 왁스가 생성되기 시작하는 온도인 왁스생성온도 이하의 조건에서만 발생하므로 왁스집적 문제를 예측하고 제어하기 위해서는 오일의 왁스생성온도를 사전에 필수적으로 파악해야한다. 컨덴세이트와 같은 투명 오일의 왁스생성온도는 광학적 기술인 표준측정법이 적용되는 반면 대부분의 현장에서 생산되는 불투명 오일에는 적용이 어려운 한계점이 있다. 이 연구에서는 3가지의 투명 오일시료에 열유량 변화 분석, 점도 변화 분석, 밀도 변화 분석 기법을 적용하여 파악한 왁스생성온도와 표준기법으로 측정한 값과 비교하여 밀도 변화 분석 기법이 가장 신뢰도가 높은 것을 확인하였고 이 기법을 2종류의 불투명 오일시료에 적용하여 왁스생성온도를 결정하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제11권7호
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• pp.637-650
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• 2002

광양만역 종합개발로 인한 만 내 유동 변화를 정량 파악하기 위해, 광양만 전역에 대한 계절별 해황조사, 계절별 유동 조사 및 진단 다중 모델을 이용하여 광양만 순환류 구성 요소 에 대한 변화량을 운동에너지와 위치에너지 계산을 통해 규명하였다. 1) 개발이 진행됨에 따라 유역 면적이 줄어들고 유동도 약해진다 조류 에너지는 광양만이 개발되기 전에 비해 종합 개발 10년 후, 약 10% 감소한다. 마찰 손실은 약 50% 감소한다. 2) 광양만 개발로 인한 조석 잔차류는 약 35~40% 감소한다. 3) 조석 잔차류의 약 1/10 정도인 밀도류는 하계에 크고 추계에 작으며, 개발로 인해 약 10% 증가한다. 4) 취송류는 풍속이 작은 하계에 작고 풍속이 강한 동계에 크다. 취송류는 개발로 인해 약5% 감소한다. 5) 조석 잔차류+밀도류는 하계에 크고 추계에 작다. 개발에 따른 변화는 현재~10년 후 약 5~l2% 증가하나, 개발 전 과거~현재는 9~13% 감소했다. 6) 조석 잔차류+취송류는 개발에 따라 약 10% 감소한다. 7) 조석 잔차류+밀도류+취송류의 잔차류는 개발10년 후가 개발 전에 비해 10% 감소한다. 이는 2차원적 조류 에너지 Flux 변화 결과와 일치한다. 계절별로는 하계가 가장 크게 감소하여, 종합 개발 후 성층강화와 잔차유속 감소로 오염이 크게 진행될 가능성이 있다. 8) 광양만내의 순환류 요소 중 계절 변화가 가장 큰 흐름은 잔차류이고 그 다음이 조석 잔차 취송류, 취송류, 조석 잔차 밀도류 그리고 가장 작은 것이 밀도류이다. 잔차류의 계절 변화는 주로 취송류 변화에 의한다.

• 융합정보논문지
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• 제12권3호
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• pp.294-301
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• 2022

본 연구에서는 열전발전기에 장착된 열전소자 간의 불균일한 온도편차에 의해 발생하는 부정합 손실을 저감할 수 있는 Multi-layer Cascade (MLC) 전기연결 방법을 제안한다. MLC의 성능을 검증하기 위해 열유동 현상 뿐만 아니라 열전소자에서 발생하는 다중물리현상을 반영한 수치해석 모델을 개발하였다. MLC는 고온도차를 경험하는 소자와 저온도차를 경험하는 소자를 서로 다른 Layer에 배치하여 구현할 수 있으며, 고온도차 소자와 저온도차 소자의 분류에는 수치해석 모델을 통해 얻어진 소자별 고온부 표면 온도를 활용하였다. MLC를 구성하는 각 Layer의 전기분선 비율을 변화시키며 이상적인 열전발전 성능과의 비교를 통해 MLC의 부정합손실 저감특성을 확인하였다. 최적 분선비율로 구성한 MLC의 경우 이상적인 결과 대비 96.5%의 발전성능을 보였으며, 열원의 유량이 적거나 발전시스템의 크기가 증가하여 소자 간의 온도편차가 클수록 부정합손실 저감효과가 더욱 증가하는 것을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.145-152
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• 2021

본 연구의 목적은 슬리브 이음된 배관 사이의 간극과 Re가 변할 때 배관 내의 유동은 어떻게 변하는지 조사함으로써 조정관 설치 시에 압력손실과 난류 강도를 감소시킬 수 있는 배관 간극(Lp)을 파악하는 것이다. 슬리브 이음된 배관 두께(tp)는 5 mm로 고정하고 Lp는 10, 50, 100 및 200 mm로 하여 슬리브 이음부의 속도, 압력 분포, 재순환 영역에서의 재부착점 길이 및 Re와의 상관관계를 해석하였다. 상용 프로그램인 Ansys fluent 18.1을 이용하였고, Re의 범위는 200 ≤ Re ≤ 5,000으로 하여 층류에서 난류까지 슬리브 이음부의 유동 특성을 파악하였다. 슬리브 이음부의 확대비와 축소비는 각각 1.2와 0.83이였고 Lp가 일정할 때 Re가 커질수록 슬리브 하류 가장자리(edge)의 난류 강도와 압력 변화가 크게 나타났다. 이는 슬리브 벽면에서의 유동이 tp에 의해 흐트러지고 속도 에너지의 손실이 발생하면서 슬리브 이음부의 가장자리에 영향을 미친 것으로 판단된다. Lp가 10 mm 이하의 경우, Re가 증가함에 따라 가장자리의 난류 강도에는 큰 변화가 없었다. 재순환 영역에서의 재부착점은 Lp가 10 mm 이하에서 나타나지 않았으며 와(vortex)의 영향도 없었다. 3,000 ≤ Re의 경우, Lp가 증가함에 따라 슬리브 이음부 벽면에서의 재부착점 길이는 거의 일정하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.7-13
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• 2017

산업의 발달과 산업구조의 변화로 현대인들이 대부분의 시간을 실내 거주 공간 및 사무실에서 보내고 있음을 고려할 때 쾌적한 실내 공기 환경을 제공하는 것은 매우 중요하다. 실내의 습도제어를 위하여 가습기가 사용된다. 이 중 기화식 가습기는 구조가 간단하고 에너지 소모가 적은 장점이 있다. 가정용 기화식 가습에는 고정식과 로터식의 두 방식이 있다. 본 연구에서는 로터식 가습 소자에 대하여 회전수, 침수 깊이 등의 최적화를 수행하였다. 실험 범위는 유동 면적비 57 ~ 90%, 회전수 0.2 ~ 2.0 rpm, 전방 풍속 0.5 ~ 2.5 m/s이다. 가습량이 최대가 되는 유동 면적비는 70%로 나타났다. 한편 로터의 회전수가 가습량에 미치는 영향은 무시할 만하였다. 하지만 압력손실은 회전수에 따라 증가하였다. 또한 풍속이 증가할수록 가습량과 압력손실은 증가하였다. 본 소자의 경우 시간당 가습량은 0.08 ~ 0.31 kg/hr이다. 또한 실험 결과를 이론 모델의 예측치와 비교하였다.