• 제목/요약/키워드: 전기-열해석

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상온-저온 RF 커플러 유한요소해석 (Finite Element Analysis of RF Coupler in Normal-Low Temperature)

  • 김한솔;이학용;박찬;이재열;임동열;유정훈;현명욱
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권10호
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    • pp.1101-1107
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    • 2014
  • 중이온 입자가속기는 중이온을 radio frequency (RF) 주파수로 가속하는 장치이다. RF 공동부에 인가된 전기장은 입력된 RF 파에 의해 전자기파의 위상에 맞춰 중이온을 연속적으로 가속한다. 이를 위해서는 안정적으로 RF 파를 공동부 내부에 전달할 수 있는 커플러의 형상설계가 요구된다. 중이온 가속기에서의 RF 커플러는 입력부와 RF 주파수의 파를 방출하는 커플러 양 끝단 간의 온도차이가 매우 크다. 이 온도차를 극복하기 위해선 초저온(약 0K)부터 상온 간(약 300K)의 열 변형을 고려한 해석 및 설계기술이 필요하다. 본 연구는 RF 커플러의 구조에 따른 출력 전기장의 세기와 온도 분포, 열 손실과 열 변형을 고려한 내구도 분석을 통해 성능 향상을 위한 방안들을 도출하는 것을 목적으로 하였다.

전기자동차용 Ni/MH 전지 Module의 열관리기술 (Thermal Management of a Ni/MH Battery Module for Electric Vehicle)

  • 김준범
    • 공업화학
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    • 제8권6호
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    • pp.1034-1040
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    • 1997
  • 전기자동차의 동력원으로 사용되는 90Ah급 Nickel/Metal hydride 전지 11개로 구성된 module의 온도특성을 상용 software인 NISA II를 사용하여 해석하였다. 전지 module에 대한 element수를 감축하기 위하여 열전도도가 다른 여러 층을 통하여 전달되는 열흐름에 대한 해석을 전기저항 등가식을 사용하여 단순화하였으며, Cartesian coordinate의 축별로 다른 열전도도를 삽입하는 orthotropic model을 사용하였다. 전지 module의 온도를 낮추기 위하여 알루미늄 재질의 cooling fin을 전지와 전지사이에 삽입하여 실험을 수행하였고, 전지 module 최외곽에 위치한 fin에 의한 최고온도의 강하 효과는 미미하다는 결과를 얻었다. 전지 module내 전지별 온도차이를 극소화하기 위하여 cooling fin의 개수와 두께 그리고 측면 fin의 복합적인 영향에 대한 실험을 수행하였으며, 1mm 두께의 알루미늄 fin을 4개 사용하여 module내 전지별 최고온도의 차이를 $3^{\circ}C$ 이내로 줄일 수 있었다.

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열에너지의 유효성 (Availability of thermal energy)

  • 김희철
    • 오토저널
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    • 제7권4호
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    • pp.1-8
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    • 1985
  • 인류에 필수불가경한 에너지는, 석유, 석탄과 같은 화석연료에 의한 염에너지와 수력, 조력, 파력, 풍력 등의 비열에너지가 있으나, 에너지이용량중 열에너지가 절대적 우위를 점하고 있다. 열에너 지는 전기한 화석연료 뿐만 아니라, 태양집, 태양열발전소와 같은 태양열에너지의 직접이용, 핵에 너지의 열에너지전환, 지열, 해수의 온도차이용등, 열에너지는 다량하면서 막대한 에너지량을 보 유하고 있는 실정이지만, ㅈ로 석유자원에 의존하여 온 것이 현상이다. 그러나, 1970년대 초기에 엄습한 석유파동이래, 세계적으로 에너지위기감에 사로잡혀, 세계각국은 탈석유화에 따른 에너지 의 다양화와 에너지절약이 감소되게 되었다. 연료절약에 관하여 말하면, 에너지이요의 효율화를 적극적으로 도모함에 있어서 열에너지이용에 관한 평가방법에 새로운 검토가 가해져서, 더 합 리적인 평가방법의 확립이 필요하게 되었다. 이를 위해서는 종래의 열역학 제1법칙에 의한 열 에너지의 양적평가 뿐만 아니라, 열역학 제2법칙에 의한 질적평가의 중요성이 인식되어, 유효에 너지(available energy) 또는 엑세르기(Exergie)의 개념이 위상되고 있다. 물론 이 개념을 적용 하여 열역학 제2법칙에 의한 해석에 따른 일정산(heat balance)에 있어서 전혀 새로운 결과가 얻어지는 것은 아니지만, 지금까지는 열정산에 있어서 열역학 제1법칙에 의한 평가방법만이 강 조되어, 열역학 제2법칙에 의한 평가방법은 거의 도외시되어온 것이 실정이며, 우리나라에서 발 간되는 열역학에 관한 도서에서도 이에 관한 검토 내용이 거의 찾아볼수 없거나, 가령 언급된 것이 있다 하더라도 그 내용이 간략하여 그 중요성이 경시되어온 것이 사실이다. 그러나 열역학 제2법칙에 의한 에너지정산에 의하여, 제1법칙에 의한 것보다 열에너지의 합리적이고 또한 유 효한 과학적평가가 가능하게 되어, 장치나 기기의 개선에 구체적이면서 합리적인 지침이 주어 지게 된다. 그리하여 이들 개념과 방법의 소개가 필요하다고 생각되어, 지금부터 우리들이 잘 아는 용어를 사용하여 해설을 서로 하기로 한다.

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열전도 패드가 적용된 6U 큐브위성용 태양전지판의 열적 특성 분석 (Thermal Characteristics Investigation of 6U CubeSat's Deployable Solar Panel Employing Thermal Gap Pad)

  • 김혜인;김홍래;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.51-59
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    • 2020
  • 초소형 위성인 큐브위성의 경우 위성체의 제한적인 중량 및 부피를 고려하여 경량화 및 전기적 회로설계 측면에서 유리한 PCB 기반의 전개형 태양전지판이 폭넓게 적용되고 있으나, PCB의 낮은 두께 방향 열전도율로 인해 태양전지셀의 방열이 어려운 점이 있다. 본 논문에서 제안한 6U 큐브위성용 태양전지판은 PCB 기반의 태양전지판으로 제작되고, 판넬 외곽에 장착된 알루미늄 보강재 접속부에 열전도 패드가 적용된다. 따라서 판넬 전면부의 태양전지셀에서 방열면인 판넬 후면으로 열전달이 원활하도록 하여 PCB 적용에 따른 장점을 유지하면서도 방열성능을 극대화함으로서 태양전지셀 온도 하강에 따른 전력생성효율 향상이 가능한 장점을 갖는다. 본 연구에서 제안된 열전도 패드가 적용된 태양전지판의 열제어 측면에서의 유효성 입증을 위해 궤도 열해석을 통해 기존 PCB 태양전지판과 비교 분석을 실시하였다.

전선 접촉 단면적 변화에 따른 열분포 해석

  • 양승용;안형일;김응식
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2000년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.115-119
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    • 2000
  • 최근들어 건축물의 대형화, 초 고층화 및 산업시설의 대규모화가 두드러지게 나타나고 있는 가운데 화재발생으로 인한 인명 및 재산상의 피해 규모가 비례적으로 증가하고 있다. 그러한 화재의 원인별 발생건수 중 가장 높은 점유율을 보인 것은 전기화재였고 98년(10,897건)에는 97년(10,075건)에 비해 8.2% 증가하였으며 이러한 치수는 꾸준한 증가율을 보이고 있다. (중략)

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무선 전력전송을 위한 강제 공진형 소형 공동 안테나 (Characteristics of Forced Resonant Type Small Cavity-Backed Slot Antenna for Electromagnetic Power Transmission)

  • 김기채;권익승
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.404-407
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    • 2000
  • 본 논문에서는 전기적으로 소형인 공동의 내부에 급전 및 무급전 포스트를 개구면과 평행으로 배치하고 무급전 포스트에 접속시킨 외부 리액턴스를 이용하여 공동을 강제적으로 공진시킬 수 있으며, 또한 개구면과 대향하고 있는 공동벽을 제거함으로써 안테나의 열 특성이 양호할 뿐만 아니라 안테나의 무게도 줄일 수 있는 소형의 공동 안테나를 제안하고 있다. 본 안테나는 마이크로파 회로부를 공동에 접한 측면부분에 장착시킬 수 있는 구조적 특징을 가지고 있다. 이론해석의 곁과. 개구면의 폭이 좁을수록 공동의 깊이를 얕게 할 수 있으므로 공동의 제적을 줄일 수 있다는 것을 확인하고 있다.

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PZT와 PVDF의 복합다층구조에 의한 광대역 수중 초음파 트랜스듀서의 특성 (Characteristics of the Wide-band Underwater Acoustic Transducer Made by Multi-Layered Structure of PAT and PVDF)

  • 김동현;김무준;하강열
    • 한국음향학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.56-62
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    • 1998
  • 전기-기계변환효율이 좋은 PZT를 송신용으로, 대역특성이 우수한 PVDF를 수신용 으로한 PZT/PVDF 복합구조 수중초음파 트랜스듀서를 제안하고, 외부는 PZT, 내부는 PVDF로 된 동심원형의 트랜스듀서를 설계·제작하여, 그 특성을 이론적, 실험적으로 파악 하였다. 삽입손실과 임펄스 응답파형에 대한 등가회로해석 및 측정결과로부터 제안한 트랜 스듀서의 특성, 특히, 대역폭이 종래의 PZT 단일소자에 의한 트랜스듀서보다 향상될 수 있 음을 알았다.

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풍화사면에서의 추정파쇄대 평가를 위한 2차원 전기비저항 구조도 적용 기법 (Application Techniques of 2D-Resistivity Structure for Estimation of Inferred Fracture Zone in Weathered Slope)

  • 김재홍;박철숙;이현재;정교철
    • 지질공학
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    • 제19권3호
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    • pp.323-330
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    • 2009
  • 전기비저항 탐사는 최근 토목설계 및 환경분야에 있어서 단층 및 파쇄대의 탐지 등에 활발히 적용되고 있다. 국내에서는 지금까지 시공실적이 없는 직경 15 m 3열의 터널 굴착공사를 시행하는 도중 터널 유입부 지반이 당초 설계와 달리 기반암선이 낮게 형성되었고, 풍화된 사면에 핵석과 파쇄대가 존재하는 것으로 나타났다. 터널 유입부 지반의 분포양상을 정확히 파악하고자 전기비저항 쌍극자탐사를 시행하였다. 전기비저항 탐사는 암석의 종류, 공극, 온도 및 지질적 순환과정 등을 통하여 외견비저항 값이 많은 변화를 보인다. 역산해석 후 전기비저항치에 의한 지반특성을 파악하였고 유한차분법을 활용한 2차원 전기비저항 구조도를 적용하여 파쇄대를 추정하였다.

브러시레스 전동기에서 전자기적 가진력 및 열에 의한 기계적 음력해석 (Analysis of Mechanical Stress Due to Magnetic Force and Thermal Expansion in Brsushless Motor)

  • 하경호;홍정표;이근호
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제51권5호
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    • pp.221-227
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    • 2002
  • This paper deals with the mechanical stress analysis due to electromagnetic forces and the optimal design of the link considering the stress. The link in Interior Permanent Magnet Brushless Motor(IPM) have influence on both mechanical and magnetic performance. The decrease of the link thickness serves to improve the torque, whereas this decreases the strength of link. Therefore, it is necessary to determine the appropriate link thickness considering electromagnetic forces and thermal expansion. The effects of the variation of link thickness on the mechanical stress and the electromagnetic performance are analyzed by the structural and electromagnetic Finite Element Method. In addition, the mechanical structure design of the link is performed to reinforce the mechanical strength against magnetic forces while preserving a food magnetic torque.

열손실을 고려한 백열전구의 설계 (The Design of Incandescent Lamps considering the Heat Loss)

  • 지철근;강기호
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제1권1호
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    • pp.67-74
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    • 1987
  • 백열등의 POWER 평형 방정식을 통한 동작중의 필라멘트 온도와 광속 그리고 수명을 예측할 수 있는 이론이 제시되었다. POWER 평형 방정식을 설정함으로써 백열등 시스템을 모형화 하고, 방정식을 풀므로써 예측할 수 있는 형식으로 예측이론은 구성되었다. 가정용 110V전구에 대해 실측치와 비교해 본 결과, 충분한 타당성이 있음이 입증되었다. 본 이론의 정확한 예측성은 백열등을 해석, 이해하는 데 열쇠가 되는 제특성치를 제공할 수 있었는데 아직 생산단계에 있지 않은 크립톤가스등의 특성치도 추정할 수 있었다. 또 하나의 유용성은 백열등 설계를 위한 제 매개변수간의 관계식을 본 이론으로부터 도출하여 기존의 경험에만 의존하는 설계법을 보완하고 새로운 설계시 최적설계치를 선정할 수 있다는 점에 있다.

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