• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권3호
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• pp.243-257
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• 2016

The increase of air traffic volume has brought an increasing amount of issues related to carbon and NOx emissions and noise pollution. Aircraft manufacturers are concentrating their efforts to develop technologies to increase aircraft efficiency and consequently to reduce pollutant discharge and noise emission. Ultra High By-Pass Ratio engine concepts provide reduction of fuel consumption and noise emission thanks to a decrease of the jet velocity exhausting from the engine nozzles. In order to keep same thrust, mass flow and therefore section of fan/nacelle diameter should be increased to compensate velocity reduction. Such feature will lead to close-coupled architectures for engine installation under the wing. A strong jet-wing interaction resulting in a change of turbulent mixing in the aeroacoustic field as well as noise enhancement due to reflection phenomena are therefore expected. On the other hand, pressure fluctuations on the wing as well as on the fuselage represent the forcing loads, which stress panels causing vibrations. Some of these vibrations are re-emitted in the aeroacoustic field as vibration noise, some of them are transmitted in the cockpit as interior noise. In the present work, the interaction between a jet and wing or fuselage is reproduced by a flat surface tangential to an incompressible jet at different radial distances from the nozzle axis. The change in the aerodynamic field due to the presence of the rigid plate was studied by hot wire anemometric measurements, which provided a characterization of mean and fluctuating velocity fields in the jet plume. Pressure fluctuations acting on the flat plate were studied by cavity-mounted microphones which provided point-wise measurements in stream-wise and spanwise directions. Statistical description of velocity and wall pressure fields are determined in terms of Fourier-domain quantities. Scaling laws for pressure auto-spectra and coherence functions are also presented.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권1호
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• pp.61-75
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• 2016

Climate changes brought on by human interventions have proved to be more devastating than predicted during the recent decades. Recognition of seriousness of the situation has led regulatory organisations to impose strict targets on allowable carbon dioxide emissions from automotive vehicles. As a possible solution, it has been proposed that Fibre Metal Laminate (FML) system is used to reduce the weight of future vehicles. To facilitate this investigation, FML based on steel and self-reinforced polypropylene was stamp formed into dome shapes under different blank holder forces (BHFs) at room temperature and its forming behaviour analysed. An open-die configuration was used in a hydraulic press so that a 3D photogrammetric measurement system (ARAMIS) could capture real-time surface strains. This paper presents findings on strain evolutions at different points along and at $45^{\circ}$ to fibre directions of circular FML blank, through various stages of forming. It was found initiation and rate of deformation varied with distance from the pole, that the mode of deformations range from biaxial stretching at the pole to drawing towards flange region, at decreasing magnitudes away from the pole in general. More uniform strain distribution was observed for the FML compared to that of plain steel and the most significant effects of BHF were its influence on forming depth and level of strain reached before failure.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.294-299
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• 2012

철도운송은 오랜 기간 동안 도로운송, 해상운송, 항공운송보다 친환경 운송수단으로 인식되어 왔다. 하지만 최근 디젤유를 사용하는 점화기관에서 배출되는 오염물질이 대기오염의 주범으로 밝혀지면서 사회적 문제로 인식되고 있으며 녹색성장을 위한 정부 정책으로 철도분야도 온실가스 배출의 감축 의무를 피할 수 없을 것으로 전망되고 있다. 또한, 지속적인 고유가는 운영비를 상승시켜 운영기관에 큰 부담이 되고 있다. 본 논문에서는 온실가스 배출 감소와 유류비 절감을 위해 운영기관 입장에서 화물열차의 경제속도를 결정하기 위한 방법론을 제안한다. 경제속도를 추정하기 위해 유류비, 화물열차의 시간가치, 탄소세를 고려하여 비용 함수를 추정하였다. 비용 함수를 바탕으로 화물열차의 경제속도를 도출하기 위한 식을 제안하고 유류비, 화물열차의 시간가치, 탄소세의 변화가 속도에 미치는 영향을 알아보기 위해 민감도 분석을 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권1호
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• pp.23-29
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• 2019

리튬이온 배터리와 같은 충전식 배터리는 에너지의 저장장치로서 최근의 에너지 이용의 변화에 따라 크게 주목받고 있을 뿐 아니라 실제로 다양한 소형 전기기기 및 전기 자동차의 전기에너지 저장시스템으로 폭넓게 적용되고 있다. 하지만 리튬이온 배터리는 화재나 폭발 등의 위험성이 항상 존재하여 사용의 폭을 제한시키고 있다. 배터리화재가 일반적인 화재와의 다른 특성은 여러 가지가 있지만 그 중에 가연물질이 전해질에서 이온화 되어있다는 특성이다. 본 연구에서는 배터리 화재를 이해하기 위해서 양이온과 전자 등으로 이온화된 메탄 제트화염에서의 연소특성을 실험적으로 관찰하였다. 화염 형상 및 화염안전성은 현재의 실험조건에서는 연료 이온화 효과가 없었고, 제트화염 후류에서 측정한 CO와 NOx의 농도가 이온화연료에서 모두 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이온화 메탄 연소특성의 파라미터 연구를 위하여 수치해석의 반응기구를 수소첨가의 형태로 단순화하여 이온화연료의 연소특성을 모사할 수 있는지에 대한 모델링 검토를 수행하였다. 연료 이온화의 영향으로 수소의 농도는 증가시키되 반응 후 온도는 일정함을 가정하여 모델링하면 실험결과와 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국기후변화학회지
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• 제6권2호
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• pp.113-119
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• 2015

Emission from the traditional Korean fireplace, or the under-floor heating and cooking device, can contribute significantly to airborne pollutants inventories. This study has systematically measured emissions of airborne pollutants from the fireplace when used different fuels such as firewood, agricultural crop residuals, household wastes. The results show that emission factors of airborne pollutants through the primary combustion of firewood were 3.22 g/kg for TSP, 2.93 g/kg for $PM_{10}$, 2.65 g/kg for $PM_{2.5}$, 174.19 g/kg for CO, 7.77 g/kg for NO, 0.15 g/kg for $SO_2$, 40.53 g/kg for TVOC and 0.03 g/kg for $NH_3$; from burning of agricultural crop residues, 2.85 g/kg for TSP, 1.38 g/kg for $PM_{10}$, 1.14 g/kg for $PM_{2.5}$, 126.47 g/kg for CO, 12.60 g/kg for NO, 0.20 g/kg for $SO_2$, 33.73 g/kg for TVOC and 0.02 g/kg for $NH_3$; and for household wastes, 10.52 g/kg for TSP, 8.52 g/kg for $PM_{10}$, 6.23 g/kg for $PM_{2.5}$, 72.86 g/kg for CO, 11.73 g/kg for NO, 0.20 g/kg for $SO_2$, 47.10 g/kg for TVOC and 0.20 g/kg for $NH_3$.

• 소프트웨어공학소사이어티 논문지
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• 제24권3호
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• pp.111-115
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• 2011

스마트 그리드 시대가 도래됨에 따라서, 세계적으로 탄소량을 줄이는 그린 에너지와 기존의 전력망에 IT기술을 결합한 친환경 지능형 전력망에 대한 관심이 높아지고 있다. 지능형 전력망을 효율적으로 사용하기 위해서는 EMS, MOS, WIS와 같은 이기종 시스템들이 서로 연계되어야 한다. 그러나 IEC에서는 EMS에 대한 인터페이스만 정의하고 있어 MOS, WIS와 같은 이기종 시스템과 연계를 위해서는 별도의 인터페이스 개발이 필요하다. 특히, 별도의 인터페이스는 각 시스템에 의존적으로 개발될 수 있기 때문에 기존 시스템과 새로운 시스템을 연계하기 위해서 추가 소프트웨어의 설계 및 개발이 필요할 수 있다. 본 논문에서는 이기종 시스템간의 상호 연계를 위한 CIM 기반 통합 인터페이스를 제안한다. 제안된 인터페이스는 이기종 시스템마다 존재하는 메시지를 하나로 통합할 수 있으며 새로운 시스템의 추가 및 기존 시스템의 삭제에서 발생하는 비용을 줄 일 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.369-376
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• 2021

전 세계적으로 환경오염 문제로 국제해사기구인 IMO(International Maritime Organization)에서는 이산화탄소 배출량과 관련된 지수인 EEDI(Energy Efficiency Design Index)를 만들어 새로 건조되는 선박들에 대한 규제를 적용하고 있다. 본 연구에서는 158k 원유운반선의 선형과 프로펠러 후류를 분석하여 새로운 형태의 에너지 저감 장치인 ring stator를 제안하였다. 최근의 선박들은 반류가 적은 즉 선미부 유속이 빠른 경향으로 발전되고 있어 덕트가 포함된 ESD(Energy Saving Device)는 저속비대선이라도 컨테이너선처럼 적용하기가 어렵다. 본 연구에서 제안한 ring stator는 이러한 점을 고려하여 새로이 개발된 장치로써 자항 성능 향상 뿐 아니라 저항 성능의 최소화를 목표로 설계를 진행하였다. Star-CCM+의 상용 프로그램을 활용하여 CFD 해석을 통해 설계한 ring stator의 성능을 확인하였고 최종 제시한 설계안에 대해 약 3.4 %의 추진 효율 개선 효과가 있음을 확인하였다. 설계된 ring stator에 대한 실험과의 비교 등을 통해 성능 검증 및 보다 정도 높은 최적화에 대한 연구를 추후 수행할 계획이다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제30권2호
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• pp.269-297
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• 2021

바이오플라스틱은 탄소중립적이며 생분해가 가능하다는 점에서 기존 플라스틱의 대체재로 주목받고 있다. 이 연구는 일국 축차동태 연산가능일반균형 모형을 사용하여 석유 기반 플라스틱산업 규제와 바이오플라스틱산업 육성에 따른 경제적 환경적 파급효과를 추정하였다. 분석결과, 플라스틱산업 규제 시 온실가스 감축과 폐기물 감소 효과가 나타나 긍정적인 환경적 파급효과가 발생한 반면, GDP는 감소하여 경제적으로는 부정적인 파급효과를 확인할 수 있었다. 한편 플라스틱산업 규제와 바이오플라스틱산업 육성이 동시에 이루어지는 경우, 플라스틱 산업 규제만 시행하는 시나리오와 비교하여 유사한 수준의 온실가스 감축과 폐기물 감소효과가 발생했으나 바이오플라스틱산업 생산 확대가 기존의 경제적 손실을 상쇄시켜 GDP를 증가시키는 것으로 나타났다. 따라서 바이오플라스틱 생산 확대를 통해 석유 기반 플라스틱을 대체해 나간다면 온실가스 배출 및 플라스틱 폐기물 발생과 같은 환경문제를 개선하면서 경제성장을 가능하게 하는 탈동조화(decoupling)에 기여할 수 있을 것으로 판단한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.203-210
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• 2021

전 세계의 많은 대도시는 도시화에 따른 지상 및 지하 교통망이 포화되고 있다. 또한 지구온난화 방지를 위한 탄소배출 규제가 더욱 엄격해지고 있으며 이러한 문제의 해결책으로 복잡한 도심에서도 운행 가능한 eVTOL이 차세대 친환경 교통수단으로 각광받고 있다. 본 연구에서는 eVTOL을 멀티콥터형, 양력+순항형, 추력편향형으로 분류하여 각 유형별 eVTOL들의 호버 효율과 회전판 하중을 계산하였으며 공력해석 프로그램인 OpenVSP, Fluent와 JavaProp을 이용하여 각국의 감항당국 및 우버 사에서 발표한 보고서를 바탕으로 가까운 미래에 실현될 eVTOL의 원활한 운행에 필요한 배터리 비에너지를 계산하고 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권4호
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• pp.41-47
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• 2020

본 연구에서는 염소가스 등 유해가스의 발생을 줄이고 질소가스 방출을 증가시키는 친환경 추진제 조성개발을 목표로 한다. 이에 고체 추진제에 일반적으로 사용되는 AP(Ammonium Perchlorate)와 Al(Aluminium)를 대신하여 저탄소 고질소 물질인 GUDN(N-Guanylurea dinitramide)과 BTATz(3,6-bis(1H-1,2,3,4-tetrazol-5-ylamino)-1,2,4,5-tetrazine)를 사용하였다. 제조된 추진제는 기계적 및 연소 특성, 성능 그리고 AGARD 연기등급을 분석하였다. AP/Al 추진제에 비해 GUDN/BTATz추진제는 기계적 성질과 연소 속도가 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 4인치표준모타 제작 후 지상연소 시험 결과 GUDN/BTATz추진제 연소 시 성능은 감소하였으나, 염소가스 등의 유해 가스를 줄여 2차 연기 등급도 개선됨을 확인할 수 있었다.