• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.39 no.9
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• pp.41-51
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• 2010

건물의 배수 및 통기시스템에서 나타나는 현상중에 확실한 내용이 아직 밝혀지지 않은 부분이 몇 가지 남아 있다. 이것은 19세기 말엽의 근대 위생공학의 시작 단계에서부터 잘 알려진 사실이다. 건물의 배수 및 통기시스템 운용에 대한 내용은 일반 공학과 특정 유체역학의 범위 내에서 가장 잘 이해할 수 있다. 건물의 배수 및 통기시스템의 운영에 종사했던 초기의 기술진들은 이러한 점을 잘 알고 있었으며 유체역학에 적합하게 응용한 많은 사례를 확인할 수 있었다. 제2차 세계대전이 끝나고 이에 대한 많은 연구가 진행되어 왔으며 특히 유럽에서 시작된 전후 재건 붐을 통해 배수 및 통기시스템의 설계에 좀 더 효율적인 접근이 진척되게 되었다. 이러한 배수시스템의 중심에는 배수관 내부의 오염된 공기가 배수구 또는 위생기구를 통하여 주거 공간으로 유입되는 것을 방지하는 트랩(Water Trap)이 있다. 배수트랩의 주요 기능인 봉수는 일반적으로 깊이가 40 mm에서 50 mm 정도로 위생기구의 종류에 따라 봉수의 깊이는 다소 차이가 있다. 배수관내 공기의 흐름이 중요한 것처럼 트랩의 봉수 메커니즘이 중요하기 때문에 이 메커니즘을 소홀히 여긴다면 안전한 배수시스템의 운영을 기대하기는 어렵다. 배수관 내의 공기의 흐름은 배수에 의해 유입되거나 또는 배출된다. 배수관에서 내부 압력의 불규칙한 변화로 인하여 야기되는 불안정한 배수의 흐름은 트랩의 봉수를 파괴하고 나아가 주거공간으로 오염된 공기가 새어 나갈 수 있는 통로를 제공하게 된다. 관내압력의 천이는 이로 인한 문제가 발생할 가능성이 있는 위치에 그 압력을 완화할 수 있는 장치를 설계단계에 반영하여 적용함으로써 제어할 수 있다. 건물 내부에 상당한 길이의 통기배관을 설치하는 것은 배관의 마찰손실로 인하여 천이 현상을 효과적으로 제어할 수 있는 확실한 방법이 되지는 못한다. 그렇지만 통기밸브를 설치하는 것과 같이 배수관 내로 공기를 공급해주는 유입구를 건물 내부에 분산 설치하는 것이 효율적인 통기방식이 될 수 있고, 정압 천이로 인한 위험을 줄여줄 수 있다. 통기밸브는 정압 발생의 원인이 되지 않으며 단지 정압에 반응하여 더욱 기밀하게 닫히며, 약화된 압력파를 반사할 뿐이다. 고층 건물에서 배수입상관과 평행하게 설치된 통기입상관(Parallel Vent Pipe)의 경우 극히 일부분의 정압 천이 현상을 완화할 수 있다. (통기 배관의 직경이 배수 입상배관과 동일한 경우 대략 1/3 정도임), 그러므로 정압의 천이로 인한 압력 파동은 배수 시스템의 나머지 부분을 통해 전파되어 배수 트랩에 영향을 미치게 된다. 정압의 천이가 예상되는 위치에 정압천이 완화 장치(Positive Air Pressure Transient Alleviation Device)를 사용하면 배관 내부압력의 급격한 상승을 방지하여 연결된 트랩의 봉수를 보호할 수 있다. 이렇게 되면 순간적으로 발생하는 배관내 압력의 급등 현상을 90% 정도까지 완화 시킬 수 있다. 경험적으로 배수시스템에서 배관이 완전하게 막혀 과도한 정압이 발생하는 경우는 거의 없다. 이러한 경우에는 가장 낮은 위치에 있는 배수 트랩의 봉수가 깨지면서 자연스럽게 배수시스템의 압력이 해소되게 된다. 이러한 사례는 통기 방식과 상관없이 발생할 수 있다. 실제와 유사한 시뮬레이션을 통하여 통기 밸브(Air Admittance Valves)는 전면 통기 시스템 (Fully Vented System)에서 최소한 트랩의 봉수 보호용으로 적합한 것이 확인 되었다. 어떤 경우 에는 고층 건물에 더욱 적합하다는 것을 확인할 수 있었다. 부압 해소용으로 통기밸브를 이용하고 정압완화용으로 정압 완화장치(PAPAs: Positive Air Pressure Transient Attenuators)를 사용하는 전면적 능동 제어시스템(Fully Engineered Designed Active Control System)이 사용자에게 육안으로는 확인하지 못하는 기능을 보장하면서 배수 시스템의 안전과 효율성에 대한 효과적인 방법을 제공하고 있다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.20 no.3
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• pp.178-184
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• 2011

Compressed Air Energy Storage (CAES) is a combination of energy storage and generation by storing compressed air using off-peak power for generation at times of peak demand. In general, both charging and discharging of high-pressure vessel are unsteady processes, where the pressure is varying. These varying conditions result in low efficiencies of compression and expansion. In this paper, a new constant-pressure CAES system to overcome the current problem is proposed. An energy analysis of the system based on the concept of exergy was performed to evaluate the energy density and efficiency of the system in comparison with the conventional CAES system. The new constant-pressure CAES system combined with pumped hydro storage requires the smaller cavern with only half of the storage volume for variable-pressure CAES and has a higher efficiency of system.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.208.1-208.1
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• 2010

일일 50톤 처리용량의 도시고형폐기물소각설비의 폐열 보일러에서 생산되는 4.0~6.5 bar의 저압증기를 이용하여 전력을 생산하는 축류식 MSTG설비에 있어서 공급증기압력, 입출구의 압력차이에 의한 발전효율을 비교하고, 저압의 증기의 균질화를 위한 기술분리, 정압유지설비 및 증기터빈의 본체의 기수분리된 증기의 응축효율을 증기공급율, 발전효율별로 비교분석하였다. 공급되는 증기의 압력, 증기터빈의 입출구 압력 차이가 높아짐에 따라, 증기의 응축효율이 증가를 하였으며, 배출되는 증기량에 따른 발전효율의 증가는 없었다. 따라서, 가변적으로 변하는 저압의 증기를 기수분리 및 정압을 유지하여도 증기질의 변동이 없으며 그에 따른 증기의 엔탈피 변화가 없으므로 발전 효율의 향상을 기대하기는 어려웠다.

• Journal of KSNVE
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• v.10 no.5
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• pp.873-879
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• 2000

Experimental investigation was conducted to study the effects of pitch angle maximum camber on the performance and noise of an axial-flow fan used in outdoor-unit of air -conditioner. For this study the axial-flow fan whose pitch angle can be varied was made and the Specific sound Pressure Level and other coefficients were measured using the anechoic fan tester. It is found that pitch angle affects more severly than the maximum camber on the fan performance. On the while the maximum camber affects much on the specific sound power level. Present results show that it is important to choose the optimum pitch angle and maximum camber to design the high-performance and low-noise axial-flow fan and specific noise measured in the anechoic fan tester can be sued effectively for the design of low-noise fan.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.11
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• pp.1441-1446
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• 2012

An axial-piston-type hydraulic motor involves friction and leakage losses at the sliding parts, contact loss at the mechanism assembly parts, volumetric loss caused by the pressure drop, housing oil churning loss and compressibility from the hydraulic oil pipe resistance, etc. the friction and volumetric loss at the hydrostatic bearing between the piston shoe and the swash plate rotating at high speed and having an oil film gap of 8-15 ${\mu}m$ strongly affects the total efficiency of the hydraulic motor. In this study, a variable swash-plate-type hydraulic piston motor operating under a maximum pressure of 35 MPa, maximum speed of 2,500 rpm, and displacement of 320 cc/rev is tested to verify the optimal ratio of the hydrostatic bearing which is closely related to the hydraulic motor performance.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1950-1951
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• 2011

본 논문에서는 요구되는 성능을 만족시키는 최적 Fuzzy PI 제어의 정압제어로의 효율적인 적용 및 성능 향상을 위하여 유전자 알고리즘(GA: Genetic Algorithm)을 이용한 제어 설계 방법을 제시 한다. PID제어기는 이해가 쉽고 구조가 간단하여, 실제 구현이 용이하여 공정 산업분야에서 가장 널리 사용되고 있는 제어기 이다. 따라서 단일 입 출력 선형 시스템 에서는 우수한 성능을 보이나 동적 시스템, 고차 시스템 및 수학적 모델 선정이 어려운 시스템에서는 비효율 적이다. 반면, Fuzzy 제어기는 인간의 지식과 경험을 이용한 지적 제어방식으로 IF-THEN형식의 규칙으로부터 제어 입력을 결정하는 병렬형 제어기이다. 이는 과도상태에서 큰 오버슈트 없이 설정치에 도달하게 하는 속응성과 강인성이 좋은 제어기법으로 비선형성이 강하고 불확실하며 복잡한 시스템을 쉽게 제어 할 수 있다는 장점을 지닌다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.7 no.2
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• pp.46-52
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• 2008

The instrumentation was studied in order to measure aerodynamic performance and efficiency of a compressor as a component of a 5MW-class gas turbine for power generation. In case of an axial compressor, the distributions of static pressure on a casing can be obtained by averaging at each stage and those of total pressure and temperature in the flow field of the compressor can be measured with a Kiel temperature probe. In case of a centrifugal compressor, the static pressures at the hub and the tip, respectively, of an impeller exit are considerably different, so the pressures need to be measured at both positions and thereafter averaged. The distributions of static pressures in a diffuser and a deswirler are measured at ten positions along five streamlines in one pitch. In addition the flow field can be measured in detail by 5-hole Pitot tube in order to analyze the flow characteristics of the core flow region and wake region and the rotor-stator interaction of the compressor.

• Composites Research
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• v.35 no.6
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• pp.425-430
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• 2022

In this study, the mechanical properties of the pressure vessel composite exposed to the thermal environment were evaluated to establish the standard for high temperature static pressure test of the pressure vessel for hydrogen bus. As the tensile strength of the composite material approaches the glass transition temperature of the epoxy resin, the strength decreases due to the deterioration of the epoxy resin. In addition, it was confirmed that the tensile strength increased again due to the post-curing of the epoxy resin during long-term exposure. Therefore, the accelerated stress rupture test conditions of the pressure vessel for the hydrogen bus should be set based on the epoxy resin properties of the carbon fiber composite material.

• Journal of Power System Engineering
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• v.9 no.3
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• pp.33-38
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• 2005

The aerodynamic performance of a cross-flow fan is strongly influenced by the various design factors of a rear-guider and a stabilizer. The purpose of this paper is to investigate the effects of a rear-guider and a stabilizer on the aerodynamic performance of a cross-flow fan. The design factors considered in this paper are a rear-guider clearance, a stabilizer clearance, and a stabilizer setup angle, respectively. This experiment was carried out with a constant revolution number of 700 rpm in a cross-flow fan installed in the fan tester. The static pressure, flowrate, torque, and revolution number were measured in this paper. Also, the pressure coefficient and the efficiency were analysed according to the various assembly conditions using a stabilizer setup angle, a stabilizer clearance, and a rear-guider clearance in the indoor room air-conditioner.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.18 no.2
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• pp.28-34
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• 2014

In the natural gas pressure regulation station, high pressure natural gas is decompressing using pressure regulation valves. Waste pressure occurred in the pressure regulation process can be recovered through adopting turbo expanders. However, in the waste pressure recovery process, Joule Thompson effect causes below $0^{\circ}C$ and this low temperature freezes outside land of pipeline or generates methane hydrate in the pipeline which can block the pipeline. Therefore, turbo expander systems are accompanying with a boiler for preheating natural gas. Molten carbonate fuel cell (MCFC), one of the high temperature fuel cell, can use natural gas as a direct fuel and is also exhausting low emission gas and generating electricity. In this paper, a thermodynamic analysis on the hybrid MCFC-turbo expander system is conducted. The fuel cell system is analyzed for the base load of the hybrid system.