• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.04a
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• pp.397-400
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• 2001

In eddy, current brake system(BS), high current may flow for increase of braking force within a short time. Therefore, the estimation of thermal characteristics for BS is required. In this paper, the thermal characteristics of eddy-current brake for the Korean high speed train are analyzed by using 2-dimensional Finite Element Method (2D-FEM) and measured.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.287-287
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• 2009

연료전지는 전기에너지와 열에너지를 동시에 사용 할 수 있기 때문에 에너지 효율이 높고 유해 배기물이 거의 없으므로 친환경적이다. 따라서 환경문제가 대두되고 있는 오늘날, 고효율 친환경의 연료 전지는 차세대 에너지원으로 각광받고 있다. 보일러와 계통선에서 열과 전기를 공급받는 기존방식에 비해 연료전지 코제너레이션 시스템의 경우 20%이상 에너지 절감율을 향상시킬 수 있다. 기존 10kW이하의 소용량 발전설비의 경우 대형 발전소와 같은 수준인 30%이상의 전기 효율을 기대할 수 없으나 고분자 전해질 연료전지를 적용할 경우 1kW급에서도 35%의 전기 효율을 기대할 수 있으며 열회수까지 고려할 경우 80%에 가까운 열효율을 달성할 수 있다.(4)연료전지 시스템은 연료전지 스택 이외에, 연료변환장치, 급기설비, 열 및 물관리 설비, 전력변환장치 그리고 제어 장치 등으로 구성된다. 연료전지 시스템 성능은 연료전지 스택의 성능에 가장 의존적인데 연료전지 스택의 성능은 같은 스택이라도 운전 및 제어 방법에 따라서 다양하게 변할 수 있다. 실제로 연료전지 스택 자체의 전기 변환 효율은 최대 40% 까지로 매우 높으나, 다양한 운전 조건에 따라 효율이 30~40% 수준에서 변화는 것이 현실이다. 때문에 시스템을 설계할 때에는 종합화된 시스템 측면에서의 운전까지 고려한 설계와 성능 해석이 필요하다. 그간 연료전지를 활용한 가정용 열병합 발전분야에서는 시스템 설계를 위한 시뮬레이션 기반 성능 해석에 관한 연구가 활발히 진행되어왔다. 하지만 연료전지 스택의 경우 간이화된 성능 모델식을 사용하여 이로 인한 성능 예측모델의 오차가 크게 발생하여 전체 시스템 최적화의 저해요인으로 작용하여왔다. 따라서 본 연구에서는 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템을 자체적으로 설계 개발하였으며 이 중 연료전지 스택의 성능모델을 실험기반으로 구축하였다. 먼저 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템의 설계는 크게 네 단계로 구분되며 이는 1) 시스템 개념 설계, 2) 연료전지 스택 설계, 3) 주변장치 설계, 4) 제어시스템 설계로 이뤄진다. 연료전지 스택의 성능 모델은 고분자연료전지의 성능에 가장 민감하게 영향을 미치는 온도 및 습도의 변화에 따른 다양한 스택 성능을 예측 가능하도록 개발하였으며 이는 간단한 이론 모델의 구조에 실험 데이터를 기반으로 모델 파라미터를 도출하는 기법으로 이뤄졌다.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.3
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• pp.793-799
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• 2019

In this study, the diffusion process and the thermal energy distribution gradient of the sensor were confirmed by using the finite element analysis program (COMSOL) of the mesh method to analyze the thermal diffusion in the wearable fabric (Nylon) + MWCNT gas sensor. To analyze the diffusion process of thermal energy, the structure of the gas sensor was modeled in a two dimension plane. The proposed modeling was presented with the characteristic value for the component of the sensor, and the gas sensor designed using the mesh finite element method (FEM) was proposed and analyzed by suggesting the one-way partial differential equation in the governing equation to know the degree of thermal energy diffusion and the thermal energy gradient. In addition, the temperature gradient 10[K/mm] of the anode-cathode electrode layer and the gas detection unit was investigated by suggesting the heat velocity transfer equation.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.16 no.1
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• pp.76-80
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• 1997

Acoustic resonance characteristics were analyzed and their effect on the refrigerating capability were experimentally verified on a fabricated Hofler-type thermoacoustic refrigerating system. Factors governing the overall resonance are the resonator composed of a cavity and two pipes, the loudspeaker driving the resonator, and rear side impedance characteristics of speaker housing. All these are coupled with electric constants of the speaker to exhibit electric resonance. Also the 'wall-effect' within the resonator causes attenuation to reduce the sharpness of the resonance. Analysis and experiments showed housing and the wall-effect of the resonator reduce the sharpness of resonance. Maintaining the accuracy of the resonance is, therefore, very important for efficient refrigeration.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.8
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• pp.1119-1127
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• 2010

In this paper, the design and nonlinear simulation of a multistable electromagnetic microactuator, which provides four stable equilibrium positions within its operating range, have been discussed. Quadstable actuator motion has been made possible by using both X- and Y-directional bistable structures with snapping curved beams. Two pairs of the curved beams are attached to an inner frame in both X- and Y-directions to realize independent bistable behavior in each direction. For the actuation of the actuator at the micrometer scale, an electromagnetic actuation method in which Lorentz force is taken into consideration was used. By using this method, micrometer-stroke quadstability in a plane parallel to a substrate was possible. The feasibility of designing an actuator that can realize quadstable motion by using the electromagnetic actuation method has been thoroughly clarified by performing nonlinear static and dynamic analyses and electrothermal coupled-field analysis of the multistable microactuator.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.112.2-112.2
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• 2011

PVT(Photovoltaic Thermal) 모듈은 태양광과 태양열 에너지를 동시 이용이 가능한 모듈로서 태양광전지(PV, Photovoltaic)모듈에 열교환기를 접합한 형태로 전기에너지뿐만 아니라 열에너지를 동시에 생산할 수 있는 시스템이다. 기존 PV 모듈은 일사량이 많으면 전력 생산량이 증가하는 동시에 PV모듈의 온도가 상승함에 따라 발전 효율이 감소하는 문제점이 있으며 일반적으로 $25^{\circ}C$이상 조건에서 모듈 온도가 $10^{\circ}C$ 증가할수록 발전효율의 약 4~5% 정도 감소하는 것으로 보고되고 있다. PVT 모듈은 기존 태양광모듈에 열교환기를 접합하여 냉각함으로써 PV모듈의 온도를 낮추어 발전효율을 증가시키는 동시에 부가적으로 발생하는 온수를 직접이용하거나 다양한 계통의 보조 열원으로 이용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 수치해석기법(CFD)을 활용하여 PV모듈 냉각 및 온수 발생을 위한 열교환기를 설계하였으며 다양한 형상의 열교환기에 대해 유동해석을 수행하여 최적의 열흡수효율을 갖는 열교환기의 형상을 설계하였다. 또한 최적 설계된 PVT 모듈을 제작하여 실제 태양과 유사한 광원을 갖는 인공태양조건에서의 실내 실험을 통해 PVT 모듈의 성능을 검증하였으며 또한 실제 노상에 설치하여 ASHRAE 93-77의 실험기준과 ECN의 PVT 집열기 성능측정 가이드라인에 따라 옥외 시험평가를 하여 PVT 모듈의 성능 검증을 하였다. 최적 설계된 PVT모듈에 대한 성능평가 결과 기존 PV 모듈보다 발전효율이 약 15%(기존 발전효율 대비) 향상된 결과를 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.11a
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• pp.89-91
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• 2004

본 논문은 XLPE 절연재료의 보이드에 따른 방전빈도를 와이블 함수로 조사하였으며, 또한 방전빈도와 결함에 대한 상관관계를 와이블 해석을 이용한 진단시스템을 제안하고 있다. 인가전압은 교류 60[Hz]를 방전개시전압을 기점으로 1[1kV]씩 승압하였으며, 전하량이 512[pC]이상이 발생하면 검출한도를 초과하므로 실험을 멈추었다. 그 결과 보이드 시료에서 큰 형태파라메터값을 나타냄을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07a
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• pp.287-289
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• 1999

This paper proposes mechanism analysis in thermal overload relay. Overload protection performance is closely connected with mechanism of thermal overload relay. In shortage of analytical technique, we have experienced many difficulties in development of thermal overload relay. We applied analytical results to develop optimum thermal overload relay.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2009.10a
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• pp.33-36
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• 2009

콘덴서는 유도성 부하의 늦은 역률 보상으로도 사용되며, 비선형 부하에서 발생하는 고조파를 저감하기 위해 리액터에 직렬로 연결하여 사용되기도 한다. 콘덴서는 전압이 증가할 경우 전류도 함께 증가하고, 주파수가 증가할 경우 콘덴서에 흐르는 전류가 증가하기 때문에 전류의 증가는 바로 열의 증가로 콘덴서 절연에 스트레스로 작용하여 고장의 원인을 제공할 수 있다. 본 연구에서는 콘덴서에 인가되는 전압의 크기와 주파수를 변화시킬 경우 콘덴서에서 발생하는 열을 열화상 카메라로 측정하여 외부 및 내부에서의 온도분포를 분석하였다. 측정결과 전압과 주파수가 증가할 경우 콘덴서에서 열이 매우 높게 분포함을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.764-766
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• 2004

최근 모든 산업분야에서 축소화 및 대용량화가 요구되고 있으며, 전력기기 분야에서도 보다 작은 크기의 제품에 보다 큰 용량의 전류를 차단 또는 통전시키는 제품 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 발열밀도가 높은 전력기기의 실정 설계에는 높은 정확도를 가지며, 그리고 효율적인 열설계가 가능한 방법이 점점 중요해지고 있다. 본 연구에서는 전력기기 열설계를 위한 해석적 방법을 구축하기 위하여 기초현상 파악 등에 적합한 3차원 CFD(Computational Fluid Dynamics) 상용 프로그램과 설계 초기 단계에서 parameter 검토 등 근본적인 설계에 적합한 열회로망법을 이용하여 자체 개발한 프로그램을 이용하여 배선용 차단기의 열설계에 관하여 검토하였다.