• 한국기계가공학회지
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• 제20권2호
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• pp.107-119
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• 2021

The cross-flow turbine is one of the most famous and widely used hydraulic power systems for a long time. The cross-flow turbine is especially popular in many countries and remote regions where off-grided because of its many benefits such as low cost, high efficiency at low head, simple structure, and easy maintenance. However, most modern turbines, including the cross-flow turbine, are unsuitable for the ultra-low head situation, known as less than 3m water head or zero head with over 0.5m/s flow velocity. In this study, we demonstrated a 20kW class inverted-type cross-flow turbine's performance. First, we reevaluated our previous studies and introduced how to design the inverted-type cross-flow turbine. Secondly, we fabricated the 20kW class inverted-type cross-flow turbine for the performance test. And then, we designed a testbed and installed the turbine system in the demonstration facility. In the end, we compare the demonstration with its previous CFD results. The comparing result shows that both CFD and real model fitted on guide vane angle at 10 degrees. At the demonstration, we achieved 42% turbine efficiency at runner speed 125 RPM.

• 대한환경공학회지
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• 제35권5호
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• pp.363-370
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• 2013

소수력발전은 하수처리장 에너지 자립을 위한 효과적인 대안이다. 본 연구는 유량변동이 크고 유효낙차가 낮은 중소형 하수처리장(기흥레스피아) 적용을 위해 피치조절형 세미카플란(semi-kaplan) 마이크로수력발전의 적용 타당성을 평가하였다. 가변피치 semi-kaplan 수차는 유량조절을 위한 가이드베인은 생략하고 피치조절형 런너를 장착하여 기계적 결함은 줄이면서 유량변동이 큰 처리장에 특화된 기술이다. 마이크로수력발전 시스템은 설계조건(유량 0.35 $m^3/s$, 유효낙차 4.7 m)에서 90.2%의 수차효율 달성이 가능하였고 발전용량은 13.4 kW로 산정되었다. 설비가동률 74%로 가동 시 연간 약 86.8 MWh 에너지 생산을 통해 2.1%의 에너지 자립이 가능하고 이는 연간 49톤의 $CO_2$ 감축효과와 맞먹는다. 경제성 평가결과 초기 건설공사비가 200,000,000원 이하인 경우에는 내부수익률은 6.1%, 순현가는 15,539,000원, 편익-비용률은 1.08, 투자회수년은 15.5년으로 경제성이 충분한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7729-7735
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• 2015

플라스틱 사출성형제품은 금형을 제작하여 대량생산에 적합한 시스템으로서 두께가 두꺼운 자동차 핸들제품은 가스사출성형을 수행하는 것이 바람직하다. 가스사출성형은 용융된 원재료를 금형내로 충전시킨 후 질소가스를 주입하는 기술이다. 가스사출성형은 재료비절감, 품질향상 등 많은 장점을 가지고 있다. Moldflow소프트웨어를 활용하여 사출성형 공정을 해석하여 제품의 휨 변형을 최소하기 위한 게이트의 위치를 결정하였으며, 기존의 일반적인 PP재료로 가스사출 성형을 했을 경우 변형이 크게 발생되므로 미네랄이18% 함유된 PP 재료로 변경하여 사출제품의 휨 변형을 최소로 하는 것과 게이트의 위치를 변경하여 핑거링현상이 발생하는 트러블을 제거하는 것을 목적으로 하였다, 또한 가스 사출성형을 수행하였을 경우 원재료가 유입되고 난후 게이트를 기준으로 가스가 유입된 형상을 파악하기 위해 비교분석해 보았다. 본 연구를 통해 제품형상에 따른 두께의 변화와 가스사출성형을 수행하더라도 플라스틱의 재료에 따라 제품의 휨이 발생 될 수 있다는 것과 게이트의 위치가 제품의 트러블에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.