• 대한기계학회논문집B
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• 제33권6호
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• pp.403-410
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• 2009

This paper proposes a new approach to find the optimum ratios between sizes of the heat exchangers of the heat recovery steam generator (HRSG) system with limited size to maximize the efficiency of the steam turbine (bottom) cycle of combined cycle power plants (CCPP), but without performing the bottom cycle analysis. This could be achieved by minimizing the unavailable exergy (the sum of the destroyed and the lost exergies) resulted from the heat transfer process of the HRSG system. The present approach is relatively simple and straightforward because the process of the trial-and-error method, typical in performing the bottom cycle analysis for the system optimization, could be avoided. To demonstrate the usefulness of the present method, a single-stage HRSG system was chosen and the optimum evaporation temperature was obtained corresponding to the condition of the maximum useful work. The results show that the optimum evaporation temperature based on the present exergy analysis appears similar to that based on the bottom cycle analysis. Also shown is the dependency of size (NTU) ratios between the heat exchangers on the inlet gas temperature, which is another important factor in determining the optimum condition once overall size of the heat recovery steam generator is given. The present approach turned out to be a useful tool for optimization of the singlestage HRSG systems and can easily be extended to multi-stage systems.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.242-249
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• 2020

The Kalina cycle (KC) is considered as one of the most efficient systems for recovery of low grade heat. Recently, Kalina based power and cooling cogeneration cycles (KPCCCs) have been suggested and attracted much attention. This paper presents an energy and exergy analysis of a recently suggested KPCCC with flexible loads. The cycle consists of a KC (KCS-11) and an aqua-ammonia absorption refrigeration cycle. By adjusting the splitting ratios, the cycle can be operated with four modes of pure Kalina cycle, pure absorption cooling cycle, Kalina-cooling parallel cycle, and Kalina-cooling series cycle. The effects of system variables and the operating modes on the energetic and exergetic performances of the system are parametrically investigated. Results show that the system has great potential for efficient utilization of low-grade heat source by adjusting loads of power and cooling.

• 에너지공학
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• 제27권2호
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• pp.14-25
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• 2018

복합화력발전 플랜트는 천연가스와 같은 연료로 가스 터빈을 작동시킨 후 잔류 열로 증기를 생산하는 사이클을 가지고 있다. 연료가스는 압축기 및 열교환기를 통해 4~5 MPa, $200^{\circ}C$ 수준의 상태로 가스터빈에 공급된다. 본 연구에서는 가스 연료공급 배관계통의 안전 운영 및 건전성 확보를 위해 배관 시스템 응력을 고려한 위험도 평가 기법 연구를 수행하였다. 위험도 평가 기법으로 잘 알려진 API 580/581 RBI 코드에서는 위험도에 배관 응력의 영향을 반영이 제한적이다. 따라서 배관 해석을 이용하여 배관의 시스템적 응력을 위험도의 파손확률로써 인자화하는 접근법을 제시하였다. 해석은 가상 발전 플랜트의 가스연료 공급 배관의 설계 데이터에 근거하여 배관 시스템 응력 해석을 수행하였다. API 코드에 의해서 평가된 파손확률 등급과 배관해석을 이용한 응력비 평가 결과를 비교하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.171-179
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• 2012

고온부에 해당하는 터빈 노즐과 로터의 냉각은 가스터빈의 성능에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 냉각 공기의 예냉각이 가스터빈과 복합화력 발전 성능에 미치는 영향을 알아보았다. 계산에 사용된 모델은 F-Class 가스 터빈이며 냉각을 고려한 터빈의 구성요소를 사용해 냉각공기의 변화에 대해 보다 정확한 모사를 구사하였다. 냉각공기의 예냉각에 따른 가스터빈의 성능변화를 나타내기 위해 탈설계 해석이 수행되었다. 노즐 및 로터의 냉각에 따른 성능 변화를 보다 정확하게 나타내기 위해 열역학적 냉각모델과 속도삼각형을 고려한 모델이 고려되었다. 또한 복합발전의 경우 냉각공기에서 추출된 열을 하부사이클에서 회수하여 스팀터빈을 구동하는데 추가적인 열을 공급하는 시스템이 구성되었다. 복합발전 시스템의 모든 냉각공기의 온도를 200K 예냉각하는 경우에 주유동가스의 유량증가로 인해 약 1.78%의 출력 증가를 나타내었으며 동일한 터빈 입구온도 유지를 위한 연료소모의 증가로 효율은 0.70% 포인트 감소하였다.

• 한국습지학회지
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• 제21권3호
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• pp.224-235
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• 2019

급격한 도시화는 도시 하천에 크게 세 가지 문제점을 야기하고 있다. 첫 번째 문제는 불투수지역의 증가에 따른 강우의 토양 침투량 감소이다. 토양 침투량 감소는 도시하천의 물순환에 심각한 왜곡을 일으키게 된다. 두 번째 문제는 도시적 토지이용에 따른 비점오염물질의 증가이며, 세 번째 문제는 구도심에서의 합류식 하수관거 월류수이다. 비점오염물질의 증가 및 합류식 하수관거 월류수는 물순환 왜곡과 맞물려서 도시하천 수질오염을 가중시키게 된다. 본 연구에서는 이러한 세 가지 문제점에 대한 해결방안을 제시하고자 부산 온천천 유역을 대상으로 EPA SWMM을 구성하였으며, 미국 뉴욕시에서 실제로 시행중인 사업을 벤치마킹하여 생태저류지 설치 사업을 계획하였다. 사업 시나리오별로 물순환 개선효과와 비점오염 및 합류식 하수관거 월류수의 저감량이 요구되는 예산과 함께 분석되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권6호
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• pp.551-562
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• 2021

본 연구에서는 IGCC에서 발생하는 부산물인 CGS를 콘크리트용 혼합 잔골재로써 효율적으로 활용하는 방안을 제시하기 위하여 플라이애시 치환 매스 콘크리트의 수화열 저감 효과를 확보하기 위한 방안으로 CGS 기반 혼합 잔골재와 플라이애시 치환에 따른 수화열 저감 특성 분석 및 해석을 실시 하고자 한다. 따라서, 매스 콘크리트의 수화열 저감을 위하여 활용되는 플라이애시 기반 저발열 결합재에 CGS를 잔골재로 치환하여 최적의 조합으로 FA 30% 및 CGS를 잔골재로 50% 치환할 경우 저발열 결합재 FA를 단일 치환한 경우보다 복합상승 효과에 따라 수화열 저감 성능이 더 크게 나타났다. 따라서 산업부산물인 CGS 골재 조합에 플라이애시를 복합 치환한 분체-골재조합 재료 시스템은 매스 콘크리트 수화열 저감 공법의 효율적인 대안으로서 활용이 기대된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권2호
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• pp.169-180
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• 2024

본 연구는 분체계 재료조합 시멘트 및 CGS 잔골재 조합에 따른 콘크리트의 단열온도상승 시험결과를 통해 최적의 조합 비율을 도출하고, 이를 토대로 모의부재 시험 및 수화열 해석을 통하여 매스 콘크리트 구조물에서의 수화열 저감 성능에 대한 현장 적용성을 분석하였다. 분석결과 TBC+CGS 50%조합에서 콘크리트 중앙부와 표면부의 온도차이가 감소하며, 최고 온도 도달시간이 지연되어 시간경과에 따른 표면부 인장강도 증가로 온도응력에 따른 온도균열 발생을 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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• pp.243-246
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• 2003

In this paper, we propose a novel navigation method combined limit-cycle method and the vector field method for avoidance of unexpected obstacles in the dynamic environment. The limit-cycle method is used to obstacle avoidance in front of the robot and the vector field method is used to obstacle avoidance in the side of robot. The proposed method is tested on pioneer 2-DX mobile robot. The simulations and experiments demonstrate in the effectiveness of the proposed method for navigation of a mobile robot in the complicated and dynamic environments.

• 설비공학논문집
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• 제23권6호
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• pp.413-420
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• 2011

Thermodynamic cycles using binary mixtures as working fluids offer a high potential for utilization of low-temperature heat sources. This paper presents a thermodynamic performance analysis of Goswami cycle which was recently suggested to produce power and cooling simultaneously and combines the Rankine cycle and absorption refrigeration cycle by using ammoniawater mixture as working fluid. Effects of the system parameters such as concentration of ammonia and turbine inlet pressure on the system are parametrically investigated. Results show that refrigeration capacity or thermal efficiency has an optimum value with respect to ammonia concentration as well as to turbine inlet pressure.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제24권5호
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• pp.76-85
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• 2000

Stirling cycle was actualized as so called ‘hot air engine’. It has been focused again lately as one of measures for exhaust gas emission problem, but as small power engine because of its method of heat addition. Recently marine power plants commenced to meet a stringent environmental restrictions by international convention, Marpol so that diesel engines as main and auxiliarly power plants are urged to be reformed to reduce NOx emission. Author devised a compression ignition engine as a large marine power plants combined with turbo charger based on stirling cycle, and analyzed the performance by means of basic thermodynamic calculation. Analyzed in this paper, were theoretical efficiency, mean effective pressure, required equivalence ratio, gas turbine power ratio, maximum pressure, states of turbo-charger inlet gas and exhaust gas, manifesting that the engine could be proposed as one of the future power plants of marine use.