• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.7 no.2
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• pp.69-79
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• 2004

To correctly simulate performance characteristics of fuel cells with a modeling method, various physical and chemical phenomena must be considered in fuel cells. In this study, performance characteristics of planar solid oxide fuel cells were simulated by a commercial CFD code, CFD-ACE+. Through simultaneous considerations for mass transfer, heat transfer and charge movement according to electrochemical reactions in the 3-dimensional planar SOFC unit stack, we could successfully predict performance characteristics of solid oxide fuel cells under operation for structural and progress variables. In other words, we solved mass fraction distribution of reactants and products for diffusion and movement, and investigated qualitative and quantitative analysis for performance characteristics in the SOFC unit stack through internal temperature distribution and polarization curve for electrical characteristics. Through this study, we could effectively predict performance characteristics with variables in the unit stack of planar SOFCs and present systematic approach for SOFCs under operation by computer simulation.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.354-359
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• 2013

일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.

• Journal of the KSME
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• v.44 no.3
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• pp.70-78
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• 2004

이 글에서는 MD 전산모사를 통해 합성거동의 원자규모 해석, 계면에서의 원자혼합 거동, 박막 구조의 원자규모 분석 및 박막 물성과의 관계규명이 가능함을 소개하고, 또한, 탄소에 관한 Tersoft 포텐셜 함수의 한계로부터 포텐셜 함수의 개선이 필요함을 보여준다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.188-189
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• 2011

• Journal of the KSME
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• v.55 no.10
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• pp.40-44
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• 2015

이 글에서는 원자력구조재료에서 발생하는 조사손상에 대하여 간략히 기술하고, 조사손상실험의 대안으로 고려되고 있는 전산모사 기법에 대하여 그 종류와 특징을 개괄적으로 서술하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.31 no.1
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• pp.23-31
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• 2018

• KSBB Journal
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• v.21 no.3
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• pp.224-229
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• 2006

FEMLAB is a powerful interactive environment for modeling, solving all kinds of scientific and engineering problems based on partial differential equations(PDEs). Separation process of chiral compound in HPLC columns was simulated by FEMLAB. To study change of elution profile with isotherm models, non-competitive and competitive Langmuir adsorption isotherm were adopted. Separated material was (R, S)-ibuprofen [(R, S)-2-(4-isobutyl phenyl) propionic acid], an anti-inflammatory agent, which retain the pharmacological activity in the (S)-(+)-enantiomer. Sample concentrations were changed from 0.5 mg/ml to 2.0 mg/ml at a flow rate of 1 ml/min and flow rate varied from 1 ml/min to 3 ml/min at an ibuprofen concentration of 2.0 mg/ml and $20{\mu}l$ of injection volume. Simulated results were well fitted with experimental data.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.7
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• pp.3334-3340
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• 2011

In this study, a computer simulation work has been performed for the carbon dioxide removal process using aqueous amine solution in the GTL (Gas To Liquids) process. 30wt% DEA(diethnaol amine) aqueous solution was utilized as a carbon dioxide remvoal agent and an absorber-stripper two-columns configuration was used. Kent-Eisenburg modeling equation built-in amine specicial package was used for the modeling of the carbon dioxide removal process. PRO/II with PROVISION 9.0, a commercial process simulator was used. Through this simulation study, heat and material balance was obtained and packing column diameter and column height were also estimated.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.207-207
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• 2009

Aspen plus는 Aspentech사에서 개발한 공정모사용 프로그램으로서 다양한 화학종의 열역학적 자료를 기반으로 공정설계, 공정최적화, 공정모니터링 등 공정개발에 활용되고 있다. 연료개질기는 수증기 개질반응, 수성가스전이반응, 선택적화학반응으로 구성된 소규모 수소생산공정에 해당된다. 따라서 Aspen 전산모사를 통해 다양한 조건에서의 운전결과를 모사하여 개질기에 미치는 영향을 분석함으로써 운전조건을 최적화 할 수 있다. 연료개질기의 성능에 영향을 미치는 주요인자는 주로 수증기개질 촉매층 출구온도 및 수증기/탄소 비이다. 수증기개질 촉매층의 출구온도를 $660{\sim}740^{\circ}C$로 변화시키면서 개질가스의 조성, 카본 전환율, 개질효율 등을 비교 분석하였다. 또한 수증기/탄소 비를 3~5의 범위에서 변화시키면서 영향을 살펴보았다. 수증기개질 촉매층의 온도가 높을수록 수소생산량이 증가에 따른 효율 증가가 나타났으며 수증기/탄소 비가 증가할 경우에도 개질효율에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 하지만 실제 개질기의 운전에서는 소재의 제약에 따라 운전 온도에 제약이 있으며 수증기/탄소비의 증가 역시 개질기의 부피 증가로 이어지는 단점이 있다는 것을 고려해야 한다. 따라서 반응기 재질, 크기, 운전온도와 개질효율과의 상관관계를 파악하여 개질기의 특성을 최적화 하여야 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.21 no.3
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• pp.223-230
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• 1989

This paper describes dynamic simulation of the spent fuel storage system which is described by statistical discrete event models. It visualizes flow and queue of system over time, assesses the operational performance of the system acitivies and establishes the system components and streams. It gives information on system organization and operation policy with reference to the design. System was tested and analyzed over a number of critical parameters to establish the optimal system. Workforce schedule and resources with long processing time dominate process. A combination of two workforce shifts a day and two cooling pits gives the optimal solution of storage system. Discrete system simulation is an useful tool to get information on optimal design and operation of the storage system.