• 플랜트 저널
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• 제13권4호
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• pp.48-50
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• 2017

산업용 가스터빈의 동적 거동 해석을 위하여 시뮬레이션 Tool을 개발하였다. 시뮬레이션 Tool의 확장성을 향상시키기 위해 모든 가스 터빈 부품(압축기 및 연소기, 터빈, 덕트)을 모듈화하였다. 우리는 이 목적을 위해 객체 지향 프로그래밍을 사용했다. 질량 및 에너지 평형식은 다변수 뉴튼렙슨법을 사용하여 수치적인 해를 구했다. 가스터빈의 성능을 예측하기 위하여 압축기와 터빈의 성능선도를 사용하였다. 연소는 완전연소로 가정하였다. 가스터빈의 회전수와 터빈 배기 가스온도를 일정하게 유지하기 위해서 PID 제어를 사용하여 연료량과 압축기 입구 안내깃을 동시에 제어하였다. 가스터빈을 안정적으로 제어할 수 있었고 매우 빠른 부하 변화에도 대응이 가능함을 확인하였다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권4호
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• pp.439-445
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• 2020

본 논문에서는 내진설계가 고려되어 있지 않은 전력구를 포함한 기설 개착식 전력구 100개소를 대상으로, 정부의 요구수준(내진 특등급, 0.22 g)을 만족하는지 확인하기 위하여 내진성능 평가를 수행하였다. 내진성능 평가 결과, 대상 전력구들은 대부분 0.3-1 g의 내진성능을 보유하고 있는 것으로 나타나, 내진 특등급 수준을 만족하였으며 내진안전성을 확보하고 있는 것으로 나타났다. 한편 응답변위법에 의한 전력구의 내진성능 평가 방법 및 결과에 대한 타당성을 확인하고, 전력구의 내진 안전성을 검증하기 위한 지진응답 해석 및 구조실험을 수행하였다. 그 결과 0.22 g 수준의 지진 하에서 응답변위법에 의한 상대변위는 지진응답 해석 결과보다 보수적이었으며, 실규모 구조실험에 의한 하중-변위 곡선 및 응답수정계수 산정 결과를 통해 전력구의 내진 안전성을 확인할 수 있었다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권4호
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• pp.393-397
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• 2020

무효전력 보상설비인 분로리액터는 전력계통의 부하 패턴에 따라서 하루에도 수 회 정도 차단기에 의해 운전되거나 정지된다. 분로리액터개폐 시 몇 가지 요인에 의해 발생하는 과전압은 차단기의 절연 성능을 저하시키며, 계통을 구성하는 전력기기에 심각한 전압 스트레스를 유발한다. 분로리액터 개폐 과정에서 발생하는 과도현상을 측정하는 것은 계통을 모의하여 차단기 성능을 검증하는 시험소 수준에서는 가능하나, 실제 계통 운전 중에 발생하는 과도현상을 측정하는 것은 여러 가지 제약으로 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 실 계통에서 지상 소전류 차단과정에서 가혹한 과도회복전압(TRV: Transient Recovery Voltage)을 유발하는 재발호(reignition)나 전류재단(current chopping) 현상에 대한 해석을 위해 전자계과도해석프로그램(EMTP: Electro-magnetic Transients Program)을 활용한 모델링 과정과 이를 토대로 분로리액터 개폐 과정에서 차단기의 고장을 유발하는 주된 현상에 대해 해석하고자 한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.81-92
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• 2018

최근 천연가스에 대한 수요가 높아지면서 이를 저장하기 위한 LNG 탱크의 건설이 증가하고 있다. LNG는 효율적인 저장을 위해 극저온의 유체로 액화되므로, LNG 탱크의 결함으로 인한 LNG 유출은 막대한 피해를 야기할 수 있다. 많은 연구자들이 다양한 LNG 유출 상황에 대하여 발생가능 한 피해 영향을 평가하였으나, 극저온의 LNG 유체가 유출될 경우 LNG 탱크를 지지하고 있는 지반에 미치는 영향에 대한 연구는 제한적이다. 따라서 본 논문에서는 LNG 탱크 및 지반의 다양한 조건을 고려하여 LNG 유출에 따른 동결 지반의 역학적, 열적 거동 변화에 대한 연구를 수행하였다. 유출 시나리오의 구현을 위해 수치해석을 수행하였으며, 상재하중, 온도 경계조건, 흙의 동결 민감성 변화에 따른 지반과 기초구조물 거동을 조사하고자 하였다. 이를 통해 LNG 유출 이후 지반의 단기 및 장기 온도변화를 평가하였으며, 지반 동결에 따른 간극 및 연직변위 변화를 분석하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권6호
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• pp.502-510
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• 2018

In order to accumulate data to lower the friction coefficient of a press mold, tribological tests were performed before and after coating SM45C with a PVC/PO film and plasma coating (CrN, concept). The ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM)-treated material had a nano-size surface texture, high surface hardness, and large and deep compressive residual stress formation. Even when the load was doubled, the small amount of abrasion, small weight of the abrasion, and width and depth of the abrasion did not increase as much as those of untreated materials. A comparison of the weight change before and after the tribological test with the CrN and the concept coating material and that of the untreated material showed that the wear loss of the concept coating material and P-UNSM treated material (that is, the UNSM treated material treated with the concept coating) showed a tendency to decrease by approximately 55-75%. Concept 100N had a lower friction coefficient of about 0.6, and P-UNSM-30-100N showed almost the same curve as concept 100N and had a low coefficient of friction of about 0.6. The concept multilayer coating had a thickness of $5.32{\mu}m$. In the beginning, the coefficient of friction decreased because of the plasma coating, but it started to increase from about 250-300 s. After about 350 s, the coefficient of friction tended to approach the friction coefficient of the SM45C base metal. The SGV-280F film-attached test specimen was slightly pushed back and forth, but the SM45C base material was not exposed due to abrasion. The friction coefficient was 0.22, which was the lowest, and the tribological property was the best in this study.

• Tribology and Lubricants
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• 제34권6호
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• pp.247-253
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• 2018

Temperature rise due to viscous shear of the lubricating oil generates hydrodynamic pressure, even if the lubricating surfaces are parallel. This effect, known as the thermal wedge effect, varies significantly with film-temperature boundary conditions. The bearing conducts a part of the heat generated; hence, the oil temperature varies with the thermal conductivity of the bearing. In this study, we analyze the effect of thermal conductivity on the thermohydrodynamic (THD) lubrication of parallel slider bearings. We numerically analyze the continuity equation, Navier-Stokes equation, energy equation including the temperature-viscosity and temperature-density relations for lubricants, and the heat conduction equation for bearing by creating a 2D model of the micro-bearing using the commercial computational fluid dynamics (CFD) code FLUENT. We then compare the variation in temperature, viscosity, and pressure distributions with the thermal conductivity. The results demonstrate that the thermal conductivity has a significant influence on THD lubrication characteristics of parallel slider bearings. The lower the thermal conductivity, the greater the pressure generation due to the thermal wedge effect resulting in a higher load-carrying capacity and smaller frictional force. The present results can function as the basic data for optimum bearing design; however, the applicability requires further studies on various operating conditions.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권12호
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• pp.59-69
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• 2018

한계평형법 이론들을 사용하기 위해서는 극한 파괴 상태에서 나타나는 파괴 전단면을 찾아야 한다. 강도 감소법에서는 유한요소해석의 수치해가 일정 반복 횟수 이내에 수렴하지 못하는 시점을 극한 파괴 상태로 정의한다. 하지만 Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL)기법을 유한요소해석에서 사용하면 극한 파괴 상태에 도달하여도 수치해의 비수렴 상황이 발생하지 않으므로 이러한 정의는 사용하기 어렵다. 본 연구에서는 CEL 기법을 이용한 유한요소해석에서 지반의 극한 파괴 상태를 감지할 수 있는 객관적인 물리량 기준을 제시하였다. 비배수 조건의 연약지반이 연속기초 하중을 받는 경우 극한 파괴 상태에 해당하는 이론적 하중에서 소성 소산 에너지의 변화속도가 민감하게 변화함을 찾을 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권1호
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• pp.117-121
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• 2019

본 연구에서는 국내외적으로 환경문제 및 에너지절감의 일환으로 직류배전시스템을 선박에 적용하려는 연구 및 실증이 활발히 수행되고 있으며, 발전기를 직류배전시스템에 적용하기 위해서는 가변속 엔진을 적용하여 저부하 영역에서 발전기의 엔진 회전수를 줄여 연료소모량을 절감할 수 있는 방안이 제시되고 있다. 본 논문에서는 기존의 디젤발전기를 이용하여 발전기 컨트롤러, 가버너, AVR을 이용하여 직류배전용 가변속발전기를 구성하였으며, 발전기의 시스템 구성 방법, 가변속 발전에 따른 전력품질 시험(전압 및 주파수 변동특성, 부하변동 특성)을 통해 가변속 발전기의 전력특성을 분석 하였다. 가변속 발전기의 전압(250 ~ 440 VAC) 및 주파수(34 ~ 60 Hz)는 정격의 60 ~ 100 %로 구성하였으며, 엔진은 1100 ~ 1800 rpm 범위에서 운전되도록 설정 하였다. 부하변동에 따라 발전기의 엔진속도를 변경시켜서 발전기 출력의 전압, 전류, 주파수가 전력량에 따라 안정적으로 변동되는 것을 확인하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제8권1호
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• pp.43-50
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• 2019

수많은 디바이스들이 무선 네트워크를 통해 연결 되고 있고, 이러한 연결을 효율적으로하기 위한 연구들이 진행되고 있다. 많은 연구에서 효율적인 디바이스 관리를 위해 클러스터링을 사용하고 있지만 클러스터의 특정 노드에 부하가 집중되는 경우가 많아 전체 네트워크가 불안정해질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 센서 노드의 효율적인 관리를 위해 중앙 집중식 불균등 체인 클러스터 스케줄링 모델을 제안한다. 클러스터의 구성을 위해 클러스터 헤드 범위와 기지국까지의 거리를 기반으로 하고, 기지국의 위치가 동일하지 않은 동심 체인 클러스터링을 구축하기 위해 주벡터 투사 기법을 사용한다. 데이터의 전송은 다중 무선 액세스 인터페이스인 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)를 활용한다. 실험을 통해 클러스터 헤드의 에너지 소비를 줄이고 네트워크 수명이 향상됨을 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.54-61
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• 2018

자동차의 엔진에서 불완전 연소는 유해 배기가스 생성의 주요 원인이다. 따라서 본 연구에서는 자동차 엔진에서 불완전 연소를 방지하고 배출되는 배기가스의 양을 줄이기 위하여 흡기 매니폴드에 가스켓 블레이드를 적용하여 유입되는 공기의 유속 증가에 따른 배기가스의 변화를 해석과 실험을 통하여 고찰하였다. 먼저 3D 유동 해석 프로그램을 사용하여 가스켓 블레이드의 개수와 각도에 따른 유동 해석을 수행하였으며, 해석 결과 가스켓 블레이드를 적용한 흡기 매니폴드 출구에서 공기의 평균 유속은 블레이드 개수가 6개와 $30^{\circ}$각도에서 가장 좋게 나타났다. 해석 결과를 기반으로 무부하 엔진 시뮬레이션 시스템에서 가스켓 블레이드가 배기가스에 미치는 영향을 확인하기 위하여 실험을 진행하였으며 엔진 회전수가 2000 rpm에서 4000 rpm으로 증가함에 따라 배기가스인 HC, CO, NOx는 평균적으로 각각 23.4%, 16.5%, 3.8% 감소하였으며 배기가스의 배출량 감소 효과는 점점 줄어드는 것으로 나타났다.