• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.503-511
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• 2013

연료전지 시스템에서 공급기체 가습은 연료전지 성능효율과 전해질막 수명 향상 측면에서 중요하다. 판형 막 가습기는 일반적으로 유동 방향에 따라 직교류와 대향류로 구분되고 판과 막 사이에서 고온 다습한 공기와 저온 건조한 공기의 열 및 물질전달이 이루어진다. 본 연구에서는 현열 및 잠열 ${\varepsilon}$-NTU 법을 이용하여 입구 온도와 유량 변화에 따른 열 및 물질전달 성능 변화를 유동 방향에 따라 비교하였다. 이를 통하여 저유량 일 때 대향류는 직교류 보다 열 및 물질전달 성능이 높은 것을 알 수 있었고 유량이 증가함에 따라 성능 차이가 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 입구온도가 증가함에 따라 열전달 성능 변화는 작은 반면 물질전달 성능 변화는 비선형으로 크게 감소되는 결과를 얻었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.112-121
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• 2020

In this work energy and entransy characteristics of heat exchangers are analyzed for 12 different flow arrangements of heat exchangers. The dimensionless parameters are number of entransy dissipation (Ng), number of entransy dissipation-based thermal resistance (Nr), and entransy dissipation-based effectiveness of heat-exchanger (εg). The dimensionless parameters are expressed analytically in terms of the effectiveness of heat exchanger (ε), heat capacity ratio (c), and number of transfer unit (N) for optimal performance of heat exchangers. Results showed that the dimensionless parameters based on the entransy dissipation can be useful concepts for optimal design of heat exchangers.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.743-748
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• 2006

Ren et al. analyzed the performance of the indirect evaporative cooler according to the direction of the flow considering evaporation water flow and wetness. However the effect of NTU of each channel on the performance of the indirect evaporative cooler according to the direction of the flow was not analyzed exactly. In this study the effect of the direction of the flow on the Indirect evaporative cooling performance changing NTU of each channel are investigated theoretically. The cooling process of the indirect evaporative cooler by flow direction is modeled into a set of linear differential equations and solved to obtain the exact solutions to the temperatures of the hot fluid, the moist air, and evaporation water. Based on the exact solution in the case of different NTU of each channel, we study the change of the distribution of the temperature according to each flow direction and at the same time analyze the effect of the flow direction on the cooling performance.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.655-664
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• 2018

망막은 눈을 통해 입력되는 빛을 수용하여, 이를 전기신호로 변환한 후 뇌의 시각 피질에 전달하는 역할을 수행한다. 망막을 하드웨어로 구현하기 위해서는 망막의 구조와 동작에 대한 이해가 필요하며, 이를 위해 망막의 모델링이 유용할 수 있다. 본 논문에서는 척추동물의 망막을 구성하는 신경세포와 시냅스의 신호 전달 경로를 포함하는 2-D 망막 네트워크 모델을 소개한다. 또한 수치해석을 기반으로 다양한 조건에서 망막 모델을 해석하기 위해 시뮬레이터를 개발하였다. 이를 통해 다양한 세기의 빛이 망막에서 흡수되었을 때, 기존의 연구와 대비하여, 각 세포와 시냅스 노드 단위로 입출력 반응을 정밀하게 검증하여 인공망막 장치 개발에 기여하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제28권2호
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• pp.175-184
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• 1996

해저에 건설된 방사성폐기물 처분장 방벽에서 핵 종 전달을 평가할 수 있는 한 모델이 제시되었다. 방벽의 출구에서의 물질전달계수와 각 방벽에 대하여 정의된 방벽응답함수를 이용하여 이들 방벽으로부터의 핵종의 전달률을 구할 수 있다. 이러한 접근은 단순하고 즉각적인 계산결과가보수적인 측면에서 요구되어지는 경우 방벽들을 연속된 별개의 매질로 다루어 각각의 응답함수를 적용할 수 있기 때문에 유용하다. 단점으로는 인접한 두 방벽사이에서, 이전의 방벽으로부터의 핵종의 유출율이 연속되는 방벽으로의 유입율로 되어 핵종속은 보존되는 반면 핵종의 농도는 반드시 보존되지는 않는다는 것으로, 이는 두 방벽 매질의 경계에서 핵종전달저항이 없다고 가정할 수 있는 것으로 해결될 수 있다. 물질전달계수는 방벽의 출구 쪽 경계에서의 핵 종의 농도가 일정하다고 보아 구할 수 있고, 매질의 응답함수는 각 방벽에 대하여 핵종의 단위 펄스입력에 대해 경계에서의 농도에 대한 해를 구한 후 물질전달계수를 적용하여 얻을 수 있다. 이리하여 한 방벽매질에 대한 시간 종속적인 핵종의 총전달률은 응답함수에 이전의 방벽에 대해 계산된 핵종의 전달률을 컨볼루트하여 구할 수 있다.

• KSBB Journal
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• 제14권4호
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• pp.414-421
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• 1999

본 연구에서는 미세조류의 배양액을 통한 빛의 전달특성을 수식적으로 표현하고 이를 바탕으로 광합성 활성을 예측할 수 있는 수학적 모델을 구축하였다. 먼저 미세조류의 배양액에서의 빛의 거동은 Beer-Lambert 식으로서 개략적으로 표현할 수 있었다. 미세조류의 광합성을 산소생산속도로서 나타낸 결과 미세조류의 농도가 높은 경우 낮은 농도에 비하면 단위 부피당 활성은 크게 나타난 반면 단위 건조중량당 활성은 오히려 낮게 나타났다. 이렇게 운전조건에 의존적인 광반응곡선을 예측하기 위하여 국부적인 광합성 활성을 가정하고 이를 전체부피에 대하여 평균하는 방버으로 수학적인 모델을 구축하였다. 또한 실험결과를 이용하여 고유 매개변수를 추정하였으며 예측치와 실험치를 비교한 결과 우수한 일치성을 확인하였다. 모델을 이용하여 광합성 활성에 크게 영향을 미치는 빛의 세기, 세포농도 및 빛의 투과특성과 같은 주요 운전조건에 대하여 그 영향을 살펴보았다. 그 결과 빛의 세기가 강할수록 광합성 활성은 증가하지만 광합성효율은 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 미세조류의 세포농도의 경우 단위 부피당 산소생산속도를 위한 최적의 농도가 존재함을 알 수 있었으며 이는 조사되는 빛의 세기에 따라 변화하였다. 빛의 투과거리가 짧을수록 광합성 효율은 증가하지만 충분히 강한 빛이 공급될 경우에는 일정한 투과거리까지는 최고치를 유지하였다. 결론적으로 광생물반응기의 성능을 예측하고 최적조건을 결정하는데 제시된 모델이 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.173-173
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• 2021

현재까지 상수도관망 내 수질적 거동에 대한 분석은 (1) 네트워크 수질 모델(EPANET 수질모의 등)에 기반한 방법과 (2) 시공간적 저해상도 데이터에 기반한 데이터 분석법이 주를 이루었다. 그러나 현존 네트워크 수질 모델은 수질 사고의 복잡한 물리·화학적 거동을 상세히 모의하기 어렵다. 반면 계측 및 통신기술의 발달로 고해상도 수질 데이터의 실시간 수집이 가능해지면서 사고의 사전감지, 발생시 즉각적 탐지 및 대응을 위한 데이터 분석법에 관심이 증가하고 있다. 서울 문래동, 인천, 포항의 경우에서도 알 수 있듯이, 수질사고 발생 시 원인물질의 시공간적 이송 또는 전파에 대한 정보는 사고대응에 유용하게 활용된다. 본 연구는, 비정상적인 수질변화의 계통 내 전달 시간을 계산하기 위해 고해상도 수질 스마트 미터 데이터에 기반한 데이터 분석법을 개발하였다. 물공급 하류방향의 수질변화 전달 시간 정량화를 위해 화음탐색법 기반 동적시간워핑(Dynamic time warping; DTW) 기술을 이용하였고, 원데이터의 전처리를 위해 이동평균필터링을 수행하였다. 개발된 분석법은 A시 생산 및 배·급수과정의 감시지점에서 10초 단위로 계측된 다양한 수질변수(pH, 탁도, 잔류염소, 전기전도도, 수온 등)의 공간적 변이 전파시간을 결정하기 위해 적용되었다. 분석에 활용한 데이터는 데이터 통신 및 측정 기기에 의한 이상값과 운영상황의 변화에 따라 변동한 값을 처리하기 이전의 데이터이다. 데이터 품질에 의한 영향을 배제하기 위해 이상값이 발생하지 않은 기간을 파악한 후, 그 기간에 대하여 분석하였다. 계통 내 위계에 따라 두 지점의 측정값의 전파시간을 정량화한 결과, 지점에 따라 전파시간이 다르게 나타났다. 또한, 같은 두 지점에 적용한 결과라도 DTW를 적용하는 기간과 이동평균필터링의 크기에 따라 수질변화 전달 시간이 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 분석법은 다변량 수질변수 간의 영향관계를 파악하는데 확장 적용이 가능하다. 또한, 이 방법의 실시간 적용을 통해 동적으로 변화하는 전달시간을 주기적, 공간적으로 갱신하여 관망 수질 변화 모니터링이 가능하다.

• 설비공학논문집
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• 제18권5호
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• pp.393-401
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• 2006

The regenerative evaporation water cooler is devised and analysed in this study. The regenerative evaporation water cooler is composed of a sensible heat exchanger to cool the incoming air, followed by a latent heat exchanger to cool the water evaporatively with the cooled air flowing out of the sensible heat exchanger. By linearizing psychrometric characteristics, the heat and mass transfer in the regenerative evaporation water cooler is analyzed theoretically. The results show that the water can be cooled down even lower than the wet-bulb temperature of the inlet air. When the inlet air is $32^{\circ}C$ and 20% in relative humidity, and the inlet temperature of the water is $20^{\circ}C$, the regenerative evaporation water cooler provides a larger cooling capacity than the conventional evaporation water cooler if the effectiveness of the latent heat exchanger is higher than 0.6 and that of the sensible heat exchanger is higher than 0.5.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1467-1473
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• 2013

건설 프로젝트에서 각 전문분야의 작업은 해당 분야의 전문 소프트웨어에 의해 진행되므로 이를 통해 생성된 디지털 정보의 교환 및 공유가 업무 효율 향상을 위해 중요한 요소로 부각되고 있다. 이에 본 연구에서는 강구조건물 골조의 구조설계에서 발생하는 정보전달 요구를 IDM 방법론을 이용해 분석하였다. 강구조 골조 구조설계 과정의 단위업무를 설계단계별로 분석하고, 단위업무 사이에서 요구되는 정보를 도출하여 PM, ER 및 FP를 추출하였다. 이를 통해 강구조 골조 구조설계의 상세설계단계에서 구조적으로 중요한 비중을 차지하는 강구조 볼트접합 및 용접접합의 구조정보를 분석하고 이를 Pset으로 추가하여 새로운 ER과 FP로 제안하였다. 제안한 볼트접합 및 용접접합 ER과 FP를 강구조 표준접합상세의 기둥-보 강축접합 사례에 적용한 결과, 철골접합부 구조설계정보의 저장 및 IFC 파일을 통한 공유 및 교환에 유용하게 활용할 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권11호
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• pp.925-933
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• 2014

오늘날 고성능컴퓨터로 인해 많은 산업분야에서 전산해석이 사용되고 있다. 하지만 정해진 컴퓨터자원과 시간에 의해 3 차원 풀 스케일 해석에서는 많은 어려움 등이 있다. 본 연구에서 ${\varepsilon}-NTU$ 식과 열교환기 성능의 데이터베이스를 이용해 열교환기의 성능예측프로그램을 개발하였다. 다양한 타입의 열교환기 형상정보와 성능데이터베이스를 구축하였고, 이를 바탕으로 정해진 작동 조건에서 열교환기의 성능을 계산하였다. 계산된 정보를 바탕으로 최적의 사이즈를 갖는 형상을 찾기 위해 유전알고리즘(Genetic Algorithm)을 이용하였다. 계산을 위해 상용 소프트웨어인 MATLAB 과 REFPROP 이 사용되었다.