• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 1부
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• pp.67-70
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• 2010

국가차원의 신 재생에너지 활성화 방안에 따라 태양광, 풍력발전 등의 대규모 분산전원 단지의 도입이 이루어지고 있으며, 현재 배전계통의 전압조정 방법은 배전용 변전소의 부하시 탭 절환기(Under Load Tap Changer, 이하 ULTC)와 배전선로의 선로전압조정장치(Step Voltage Regulator, 이하 SVR)로 수용가에 규정전압(220${\pm}$6%)을 만족시키는 전압을 공급한다. 하지만 대규모의 태양광, 풍력 등의 분산 전원이 배전계통에 도입되는 경우, 전력품질[과전압/저전압]의 문제가 발생된다. 본 논문에서는 부하율에 따라 변화된 LDC 정정치를 적용 및 시뮬레이션을 통한 수용가 직하 및 말단의 규정전압(220${\pm}$6%) 즉 207V이하의 저전압, 233V이상의 과전압 여부를 검증함으로써 전력품질을 유지 할 수 있는 태양광전원이 연계된 배전계통의 최적전압운용 알고리즘을 개발하였다.

• 태양에너지
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• 제10권2호
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• pp.10-17
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• 1990

건물의 사양으로부터 시뮬레이션에 의해 열성능을 추출하는 기법과 실측 데이타로 부터 연역적인 방법에 의해 열성능을 추출하는 기법을 연합시켜 단기간의 측정에 의해 건물의 열성능을 간단하고 정확하게 결정할 수 있는 기법을 Test cell에 적용하였다. 실험과정 및 자료분석은 PSTAR 기법에 따라 수행했다. 각 측정기간은 3일간으로 비거주 상태에서 측정했으며, 실내온도, 외기온, 일사량, 공급열량, 풍속, 상대습도등의 자료를 측정하여 건물의 사양에 의한 시뮬레이션 모델의 재표준화에 사용했다. 아래의 3개 주요계수들이 본 분석에 의해 얻어졌다. 1) 건물 열손실계수 : BLC(표면전도율+침기에 의한 전도율); 2) 유효 건물열용량; 3) 유효 태양열 획득량. 그리고 재표준화된 식으로부터 예측된 값과 건물의 사양으로 시뮬레이션에 의해 예측된 값과 측정된 값과의 비교를 통해 재표준화된 식이 실제건물의 열성능을 잘 묘사함을 알 수 있었다. 장기간의 외삽으로 기후 자료를 이용하여 표준 쾌적도를 유지하기 위해 필요한 에너지를 계산했다.

• 터널과지하공간
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• 제19권6호
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• pp.507-516
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• 2009

고준위 방사성 폐기물 처분장의 경우 폐기물의 방사성 붕괴에 의해 발열 현상이 나타나게 되며, 암반을 통한 열전달에 의해 처분장 주변 환경이 변화됨으로써 처분장의 안전성에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 처분장의 안전성 확보를 위해선 적절한 처분장 내 환기장치가 필요하다. 적절한 환기시스템의 구축을 위해서는 암반 열물성치와 처분장 내 열전달계수의 산정을 통한 컴퓨터 시뮬레이션 연구가 핵심이라고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 KAERI Underground Research Tunnel(이하 KURT) 내부 환경 인자(건습구온도, 암반표면온도, 대기압)들의 측정을 통해 열전달계수를 산정하는 것에 초점을 맞추었다. KURT 내부 우측 연구모듈의 막장 벽면에 길이 2 m, 용량 5 kw의 히터가 $90^{\circ}C$로 암반 내부를 가열하고 있는 히터구간의 열전달계수 산정 결과, 태양의 위치에 따른 처분장 외부 대기의 온도변화에 의해 열전달계수의 수치 변화가 최대 7.9% 발생하였으며, 평균 열전달계수 h는 약 4.533 W/$m^2{\cdot}K$의 수치를 나타내었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.170-170
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• 2017

기후변화 따른 스마트팜 돈사 외부 환경의 변화에 대응하고, 사육 환경을 능동적으로 개선하기 위한 연구가 수행 중이다. 돈사 내 열전달 요소 간 상호 역학성 분석을 위해서 고려해야할 사항은 입기구, 보온 등, 열풍기, 단열제, 위치, 방향, 돈사의 연평균 온도, 습도, 연중 일사량, 가축의 열복사 등 상호 복잡하게 연관되어 있는 물리량이다. 돈사 전체 열손실, 자연발생 에너지량, 강제발생 에너지량, 난방용량 등을 고려한 순간 열부하 산정을 위한 여러 방법 중 우선적으로 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 이용하였다. 순간 열부하 산정을 위한 해석 도구 선정에 있어서 다양한 유체 및 기체 전산 유체역학 Solver(Fluent, Open-FOAM, Blender)를 고려하였다. 공간 Mech를 수행하기 위한 도구로는 공개 소프트웨어 인 FreeFem++ 3.51-4 (http://www.freefem.org)를 이용하였다. 이 과정에서 일부 기체 (암모니아)의 농도를 난수로 변화시키는 기법을 적용하여 가상적으로 돈사의 환경을 Pseudo 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 Fluent에 비하여 OpenFOAM을 이용하여 얻은 열유동의 방향(속도)과 크기 백터가 상대적으로 크게 나타났다. Fluent가 시계열 상에서 혼합 기체 물리량 변화를 무시할 수 있는 안정되고 균일한 환경에 적합하기 때문인 것으로 판단되었다. Blender의 경우 Lattice Boltzmann methods 과 Smoothed-particle hydrodynamics 방법을 이용한 유체/입자 동력학 모델링을 제공함에 있어 시각적 효과를 강조하는 기능에 중점을 두었다. Fluent와 Blender에서 제공하는 해석 연산 모듈의 정확성 검증을 위해선 공간 분해능을 높인 정밀 계측 시스템을 이용하여 검증할 필요가 있다. Open-FOAM를 이용한 열부하 분석 수행이 상대적으로 높은 절대값을 보이는 특성은 열부하 제어 시스템의 Overshoot를 유발할 가능성이 있으므로 이에 대한 해석 모델의 보정이 추가적으로 필요할 것이다. CFD의 한계인 시간 복잡도를 낮추고 상대적으로 높은 시계열 분해능을 확보할 경우 돈사 내 환기시스템에 맞는 소요 환기량 실시간 산정이 가능해지고 외부기상 및 돈사내부 복사열을 활용함과 동시에 돈군 순환에 상응하는 실시간 열부하 관리 시스템 도출이 가능할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2086-2091
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• 2013

산업환기의 근본 목적은 유해물질로부터 작업자의 건강을 지키는 것으로, 제품생산과정에서 발생하는 유해물질 등을 빠른 시간에 외부로 배출하여 공기의 질을 높이고자 한다. 최근 산업환기에 대한 인식이 생산중심에서 인간중심으로 변하면서 이에 대한 중요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 아연말 코팅 룸에서 발생하는 악취제거를 목적으로 코팅 룸 내부의 공기유동에 대한 전산 시뮬레이션을 수행하였다. 3차원 CAD 프로그램인 SolidWorks를 이용하여 코팅 룸 전체와 배기시스템을 모델링하였으며 Flow Simulation 프로그램을 이용하여 오염물 발생 부위 중심으로 배기성능을 분석하였다. 또한 국소배기 장치를 이용하여 코팅 룸 내부 공기의 흐름 방향과 공기의 유속을 개선하였다.

• KIEAE Journal
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• 제15권2호
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• pp.123-131
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• 2015

Purpose : Improvement of indoor thermal comfort and reduction of the energy consumption in building can be obtained by applying a double skin facade system. In order to achieve effectively this purpose, design team would have to perform easy and appropriate performance analysis for making better design decision during the design process. Method : This paper focus on the natural ventilation performance of a multi-story type double skin facade with main causes which are pressure difference according to the wind and temperature difference between indoor and outdoor (Buoyancy Effect). Using this main causes, the natural ventilation ratio of wind effect-to-buoyancy effect in cavity of multi-story type double skin facade were analyzed through the performance analysis results of CFD (Computational Fluid Dynamics) simulation. Result : When the wind velocity was 2m/s, the ventilation rate in the cavity was highest. If wind velocity was slower than 2m/s wind velocity, buoyancy effect has more influence on the ventilation rate in the cavity, and if wind velocity was faster than 2m/s wind velocity, wind effect has more influence on the ventilation rate in the cavity.

• 설비공학논문집
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• 제28권11호
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• pp.421-427
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• 2016

The indoor temperature of a building increases during the day due to solar radiation. This behavior is significant in school buildings that are finished with high thermal capacity materials. Moreover, in school buildings, windows cannot be opened until the class has finished owing to the security policy of schools. Consequently, classrooms maintain a high temperature throughout the morning. It is thus important to remove the indoor heat before the commencement of classes in order to reduce the cooling energy needed. The Energy Recovery Ventilator (ERV) system is currently being installed in school buildings for ventilating the classrooms. Night-purge control using ERV can be a good strategy to cool the classroom in advance of the operation of the cooling system. However, the optimal operation method of the ERV for night-purge control has not yet been reported. In this study, the effect of night-purge control with ERV in school buildings is analyzed by simulation method. The results of this study showed that the energy saving effect of night-purge control with ERV is most effective in the case of 2 hours operation prior to the commencement of the first lass and when enthalpy based outdoor air cooling is used.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.756-761
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• 2012

천연가스는 $-160^{\circ}C$까지 냉각 및 액화되어 액화천연가스(LNG)가 되고, 이때 LNG의 체적은 천연 가스의 1/600로 줄어든다. 이로 인해 LNG는 수송시에 이점이 있다. 본 연구에서는 천연가스 액화용 초저온 캐스케이드 냉동사이클의 LNG 열교환기내 냉매와 천연가스의 압력강하가 액화사이클에 미치는 영향을 파악한 후, LNG 열교환기 설계시 압력강하에 대한 기준안을 제시하고자 한다. 이를 위해 HYSYS를 이용하여 초저온 캐스케이드 액화사이클 내 LNG 열교환기의 압력강하에 대해서 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 초저온 액화사이클의 압축일량과 성능계수(COP)의 증가로부터, LNG 열교환기 내의 압력강하는 50 kPa정도를 기준 설계 압력강하로 설정할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제14권1호
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• pp.39-46
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• 2008

본 실험은 무창육성 비육돈사에 있어서 여름과 겨울철 환기를 할 때 공기 유입구에서의 공기속도가 환경에 미치는 영향을 조사하고자 CFD를 이용한 모델을 설정하였고, 현장실험을 통한 결과와 CFD 모델의 공기유속 결과를 서로 비교하였다. 공기속도에 있어서 수학적인 모델은 현장실험 결과와 매우 유사하게 나타났다. 환기시스템에서의 공기흐름은 양쪽 측벽 슬롯 판넬을 통하여 공급하였으며 겨울철은 $2{\sim}2.5m/s$ 였고, 여름철은 0.8 m/s 전후였다. 이상의 연구 결과 여름철과 겨울철 모두 해석 Model과 실험 무창육성 비육돈사내 측정 결과 평균 유속은 근소한 차이로 나타나 공기유동 해석 연구에 있어서 CFD 시뮬레이션의 적용으로 합리적인 결과를 도출할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.905-910
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• 2013

열교환기의 나선형 튜브에 난류모형을 적용하여 유동해석을 수행하였다. 난류모형은 Spalart-Allmaras과 k-${\varepsilon}$이고 시뮬레이션에는 정렬격자를 적용하였다. 레이놀즈 수 영향을 규명하기 위하여 Navier-Stokes 방정식을 풀어 속도벡터, 압력, 잔차, 마찰계수를 재연하였다. 나선형튜브는 원심력을 증가하여 튜브의 바깥부분에 벽전단 응력을 크게 하였다. 열전도율과 마찰저항의 증가는 곡률에 기인하며 튜브의 내부방향으로는 벽 전단응력이 감소했다. 원심력은 유체의 에너지를 증가시켜서 바깥쪽으로 열전도율을 증가시켰고 이는 내부유동의 압력강하 및 관마찰계수가 상호 밀접한 관계가 있음을 규명하여 주었다. 본 수치결과는 검증을 위하여 타 계산에서 얻어진 마찰계수 결과와 비교하였다.