• 동력기계공학회지
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• 제11권3호
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• pp.9-15
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• 2007

This paper provides a methodology for the optimization of waste heat usage in Jeju Province. The incineration plant was considered as heat source and the food garbage plant and the youth hostel were selected as heat sink of this study. The distribution of the reusing energy in incineration plant is decide by load analysis and numerical calculation of the operational methodology. The main objective of this study is on the reduction of the fuel costs and reuse of waste heat. As the results, the efficiency of the incineration plant and two heat sink, the food garbage plant and the youth hostel, are improved and economical suggestions are proposed through the optimization analysis.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권9호
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• pp.843-854
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• 2009

우리나라의 달탐사를 위하여, 저추력을 이용한 최적의 지구-달 천이궤적 설계를 진행하였다. 탐사선의 추력 형태는 등저추력과 가변저추력 모두를 적용하였으며 각각에 대한 탐사선의 지구 출발부터 달 포획에 이르는 전반적인 모든 단계에 대한 비행 궤적이 설계되었다. 보다 실질적인 우주 환경의 모사를 위하여 행성의 정밀 위치는 JPL의 정밀 천체력인 DE405 천체력을 이용하였으며 지구, 달, 태양의 중력에 의한 섭동과 지구 $J_2$항에 의한 영향을 포함한 N-체의 동력학 방정식이 사용되었다. 탐사선이 지구 근처에 있을 때, 추력의 방향각은 항상 거리의 접선방향이고, 가변저추력을 이용한 경우가 등저추력을 이용한 경우보다 연료를 약 5% 정도 더 절감할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 구현 및 제시된 저추력을 이용한 최적의 달 탐사 임무 설계 알고리즘과 그 결과는 미래 한국의 달 탐사를 대비하는데 있어서 많은 사전 지식을 제공할 것이며 장차 심화된 임무 설계를 위한 알고리즘의 기반으로 사용될 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1D호
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• pp.161-166
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• 2009

고해상도, 고정밀도의 초고차항 전 지구 중력장모델은 현대측지학, 지구물리학, 지구동력학 및 해양학 등 다양한 과학 분야의 발전에 있어서 매우 중요한 의미를 가지고 있다. 본 연구에서는 최근 미국 국가지형정보국(NGA)에서 발표한 초고차항 중력장모델 EGM2008을 소개하고, 초고차항 중력장모델 개발에 있어서의 문제점과 연구현황을 살펴보았으며, 남한지역에서 의 정확도를 분석하였다. 우선 EGM2008을 기존의 전 지구 중력장모델 EGM96 및 한국의 고정밀 합성 지오이드모델인 KGEOID08과 모델 간 정밀도를 비교하였고, 위성측지기준점의 타원체고와 정표고를 이용해 절대 정확도를 평가하였다. 전반적으로 EGM2008은 KGEOID08과 비슷한 높은 정확도를 보였으며, 이는 향후 지역적 지오이드의 개발 또는 전 지구적인 중력장 분석에 큰 도움을 줄 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1107-1115
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• 2009

석유에너지의 고갈과 지구온난화 등의 환경적 문제는 대기오염물질 배출규제 강화와 함께 고효율 및 친환경에 적합한 새로운 선박용 동력장치의 필요성을 제기하고 있다. 최근 이와 같은 문제들을 근본적으로 해결하기 위한 지속가능한 방법으로서 연료전지를 선박의 동력발생장치로 도입하고자 하는 검토가 진행되고 있다. 본 논문은 대형 선박용으로 적합한 고체산화물형 연료전지/가스터빈 하이브리드시스템의 특성을 분석한 것으로 공기극 입구온도를 일정으로 제어하는 경우에 대한 시스템의 성능 및 안전성 등에 관한 문제를 다루고 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.2135-2139
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• 2007

현재 한국농촌공사에서는 농업용수의 효율적인 관리를 위하여 물관리자동화사업을 시행하고 약 8만ha를 대상으로 418개의 수리시설을 전동화하였다. 물관리자동화사업에서의 물관리는 공급자 위주로서 이미 결정되어진 물의 양을 시기에 따라 적절하게 공급하여 주며 이를 계측하고 제어하기 위한 시설이다. 그러나 현재 실제로 물관리가 일어나는 곳을 말단포장으로서 급수물꼬의 개폐에 따라 농업용수의 공급과 단절이 이루어지고 있다. 이러한 사실에 착안하여 본 연구에서는 급수물꼬를 논의 담수심에 따라 자동으로 개폐시키는 자동물꼬, 논의 담수심과 수로의 유황상황을 체크하여 정보전달을 수행하는 수로수위측정 및 담수심 측정장치, 상기의 논과 수로의 유황정보에 의하여 논에 물을 공급하는 태양광 전동수문, 수로의 수위증감에 따라서 수로의 수압을 일정하게 형성시켜 용수공급을 원활하게 해주며 또 기존의 제수문과는 다르게 항상 수위를 일정하게 유지하면서도 하류방향으로 물을 공급해주는 무동력 자동수문을 개발하여 시스템으로서 구성하여 설치하였다. 현재 담수심 측정 및 수로수위측정장치로부터의 정보전달은 무선으로 하며 이 정보를 기초로 하여 태양광 전동수문의 모터제어부에서 판단을 하여 수문의 개폐를 지시한다. 또한 무동력 자동수문의 경우에는 부력부가 별도로 설치되어 있어서 주수부를 통하여 수로내 수위와 같은 레벨로 물이 유입되고 이를 플로트가 감지하여 수문비 후방에 설치되어 있는 밸런스 웨이트를 제어하여 수문을 개폐한다. 본 무동력 자동수문은 수위를 유지하는 설정수심을 자유로이 변경할 수 있도록 주수부를 개량하였으며 부력부에 오물유입이 되지 않도록 스크린을 주수부의 물유입장소에 설치하였다. 현재까지 시스템의 작동상황에 대한 성능은 양호하다. 다만 향후의 문제점으로서 시스템이 설치된 지역과 설치되지 않은 지역과의 용수사용량을 비교분석하는 작업으로 본 시스템의 경제적 효과 및 효율성을 증명할 필요가 있으며 본 시스템의 실용화시 시스템 사용방안에 대해서는 대규모 평야부와 저수지 지구의 물공급특성이 다르기 때문에 이를 감안한 시스템 구성을 할필요가 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.388-392
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• 2007

지구온단화와 이상기후에 의해 시설물 피해가 나날이 증가하고 있으며, 농촌의 인구감소 및 고령화에 의해 이러한 집중강우등에 대한 대처도 어려운 실정이다. 현재 전국에서 농업용수 공급을 위해 사용하고 있는 농업용 저수지는 17,882개소로서 이 중 축조한지가 35년 이상 경과된 저수지가 15,856개소로서 88.7%나 차지하고 있다. 이러한 현상은 저수지를 구성하고 있는 각종 부대시설의 노후화로 귀결되며 농업용수의 낭비 및 효율적인 운영을 위해서는 시설의 현대화가 필수적이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 저수지에서 물을 직접 공급하는 시설인 사통수문을 대상으로 현대화를 이룩하고 또한 사용동력도 대체에너지를 이용하기 위한 방안을 제시하였다. 사통수문의 수문비는 수중의 압력을 효율적으로 분산시킬 수 있는 원형수문비와 수중에서도 사용동력을 가장 적게 할 수 있는 밸브형을 기준으로 개발을 하였으며, 수문비와 구동부를 연결하는 작동 롯드의 힘전달을 최소화하기 위하여 유니버셜 쪼인트를 볼밸브형으로 개발하였다. 이에 따라서 작동용 롯드의 길이가 길어져도 수문비에 걸리는 작동모멘트를 최소화하여 태양광을 이용한 동력사용이 가능해졌다. 특히 수중에서 움직이는 특성을 감안하여 원형 수문비의 경우에는 수문비와 수문틀 사이에 마찰력을 감소시키기 위하여 수문틀측을 약간 경사지게 가공을 하고 중간에 볼 베이렁을 부착시켜 수문개폐가 원활토록 지수부의 구조변화를 하였다. 또한 농업용수공급시 수류와 함께 유입되는 저수지 내 오물을 차단하기 위하여 수문의 전면에 스크린을 설치하였으며 토사퇴적으로 인하여 수문작동의 방해가 되지 않도록 하기 위하여 토목구조물을 설치하였다. 그리고 동력전달을 효율적으로 하기 위하여 Solar Unit으로부터 나오는 전기를 중전기에서 밧데리로 축전을 시키고 완전 충전 후에는 나머지 전기는 방전이 되도록 회로를 구성하였다. 사통수문 자원조사 결과에 의하면 현재 저수지에 물공급을 하는 수문은 취수탑 형식이 70% 이상을 차지하고 있으며 나머지 30%의 사통수문 중 원형수문비가 98% 이상을 차지하고 있다. 현재 대체에너지를 사용하는 저수지 사통수문은 없는 것으로 조사되었으며 전력을 사용하는 사통도 조사결과에 의하면 20% 이내로 나타났다. 이러한 결과는 향후 수리시설 개보수시 적은 예산으로 사업을 시행하는 경우 사통수문의 설치방향의 지표가 될 것으로 판단되며 수리시설의 운영관리에 대한 새로운 대안으로 제시할 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제22권1호
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• pp.29-36
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• 2019

항공 자력 탐사는 적은 비용과 시간으로 전 국토를 대상으로 유용 지하자원의 부존과 개발에 대한 잠재력 평가 뿐 아니라 국토의 효율적인 활용 계획의 수립과 지질 재해의 예측 등 국가의 기본적인 지구과학 정보를 제공한다. 따라서 대부분의 나라에서 국가 혹은 대륙 규모의 광역 자력 탐사를 통하여 자력 데이터베이스를 구축하여 운용하고 있다. 한국동력자원연구소(현재 한구지질자원연구원)는 1981년 전 국토를 대상으로 하는 장기적이며 체계적인 항공 방사능 및 자력탐사 프로젝트를 계획하여 1982년부터 탐사자료를 생산하기 시작하여 2017년에 완료하였으며, 2018년에 자료를 재검토, 재처리하여 항공 자력 데이터베이스를 완성하고 1:100만 자력 이상도를 발간하였다. 이 총설은 항공 자력 이상도를 소개함과 아울러 프로젝트를 수행하면서 여러 차례 바뀐 탐사 설계와 자료처리 이력에 대하여 정리함으로써 사용자들이 자료를 이해하는 데 필요한 참고 정보를 제공하고자 한다.

• 월간 기계설비
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• 제11호통권220호
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• pp.29-37
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• 2008

최근들어 국제 유가가 급등하고 지구 온난화 등 환경문제가 부각되면서 기존의 에너지를 대체하는 대안으로 신재생 에너지가 전 세계적으로 뜨거운 이슈로 떠오르고 있다. 더구나 온실가스 감축 등 본격적인 환경경제 시대가 도래하면서 환경친화적이고 고갈 염려가 없는 신재생에너지가 효과적인 대안으로 주목받고 있다. 또한 고유가 및 기술개발 가속화도 신재성에너지 시장 확대를 부채질하고 있어 신재생에너지에 대한 관심이 신성장동력으로 집중되고 있다. 이처럼 환경문제 해결에 대한 관심은 '선택'이 아닌 '필수'가 되었다. 우리나라도 국가 차원에서 이산화탄소 배출을 줄이기 위해 '저탄소 녹색성장' 정책을 마련하면서 신재생에너지 확대 보급을 위한 제도 및 대책이 새롭게 마련되고 있다. 건설산업은 대표적인 에너지 다소비업종에 속하기 때문에 이산화탄소 저감을 위해 에너지 저소비형 건축물 연구에 많은 투자를 하고 있으며, 신재생에너지를 이용한 생태토시 조성 등에 노력을 기울이고 있다. 특히 에너지를 다루는 기계설비는 이러한 신재생에너지와 밀접한 관련이 있기에 더욱 관심을 기울이고 있다. 태앙광을 비롯하며 지열, 풍력, 바이오 등 신재생에너지 개발은 물론 빗물이용 시스템 쓰레기 이송 설비와 같은 첨단과 환경이 조화를 이루는 아파트의 보급도 차츰 늘어나고 있는 추세다. '누구의 영역도 아닌' 곳이자 '누구의 영역도 될 수 있는' 신재생에너지가 설비건설업계에 확대, 보급되기 위해서는 설비건설업계의 관심이 집중되어야하며, 기술개발을 활발히 하여 선점경쟁에서 유리 한 고지를 접할 수 있을 것이다. 그렇다면 국내 신재생에너지의 개발 수준은 어디까지 왔을까? 이번 호는 그 현황을 집중 조명해 보고, 다음 호에는 풍력, 바이오에너지, 지열, 연료전자 수소 등을 하나씩 분석해 본다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.128-137
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• 2013

최근, 지구온난화와 대기오염 등에 의해 신재생에너지에 관한 관심이 증가해 왔다. 특히, 가까운 미래에 직면하게 될 화석에너지자원의 고갈문제는 이와 같은 신재생에너지 기술을 가속화 시키고 있다. 다양한 재생가능 에너지자원 중에서 지구의 3/4을 점유하고 있는 해양은 막대한 에너지를 보유하고 있다. 본 연구에서는 항내 수질개선과 파랑에너지의 이용이라는 두 목적을 달성하기 위하여 공기실 내에서 해수면의 상하운동을 공기흐름으로 변환하고, 이를 터빈의 구동력으로 이용하는 파력발전장치인 진동수주형(OWC, Oscillating Water Column) 파력발전시스템을 적용한 해수교환구조물을 제시한다. 또한, 3차원불규칙파수치파동수로에 기초한 3D-NIT(3-Dimensional Numerical Irregular wave Tank)모델을 불규칙파동장에 적용하여 산정된 공기실 내 수위변동의 시간변화로부터 공기흐름속도를 추정하고, 입사주파수스펙트럼의 변화에 따른 공기흐름 주파수스펙트럼의 변화특성, 구조물의 존재여부에 따른 공기실 위치에서 주파수스펙트럼의 변화특성, 구조물에 의한 파랑변형율의 변화특성 및 공기흐름과 유체흐름에 의한 동력 등을 검토한다. 이로부터 공기실 내에서 수위변동 및 공기흐름의 시계열 자료에서 위상차가 존재하며, 유체흐름에 의한 동력이 공기흐름에 의한 동력에 비해 미흡하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권6호
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• pp.523-535
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• 2012

태양광 추진 항공기는 감시, 지구 모니터링, 통신 등에 대기 오염 없이 그리고 가까운 장래에 인공위성과의 가격 경쟁력까지 갖추게 될 수 있어 미래의 고고도 장기체공 임무수행을 위해 더욱더 그 중요성이 증대되고 있다. 그러나 전통적인 항공기 사이징 방법들은 태양광 추진 항공기에 바로 적용될 수 없다. 본 연구에서는 다양한 동력 시스템 구성품들이 태양광 추진 장기 체공 항공기의 사이징에 어떤 영향을 미치는지를 파악하기 위하여 에너지 균형 및 구속조건 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 동력 생성과 연료전지의 재생 에너지 저장을 위한 광전지 모듈을 동력 시스템 구성품으로 고려하였다. 또한 본 연구 결과를 검증하기 위해 고고도 무인기에 이 새로운 사이징 기법을 적용하여 결과를 제시하였다.