• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제10권3호
• /
• pp.1363-1369
• /
• 2015

The frequency of a power system should be maintained within the allowed limits for stable operation. When a disturbance such as generator tripping occurs in a power system, the frequency is recovered to the nominal value through the inertial, primary, and secondary responses of the operating synchronous generators (SGs). However, for a power system with high wind penetration, the system inertia will decrease significantly because wind generators (WGs) are operating decoupled from the power system. This paper proposes a dynamic droop-based inertial control for a WG. The proposed inertial control determines the dynamic droop depending on the rate of change of frequency (ROCOF). At the initial period of a disturbance, where the ROCOF is large, the droop is set to be small to release a large amount of the kinetic energy (KE) and thus the frequency nadir can be increased significantly. However, as times goes on, the ROCOF will decrease and thus the droop is set to be large to prevent over-deceleration of the rotor speed of a WG. The performance of the proposed inertial control was investigated in a model system, which includes a 200 MW wind power plant (WPP) and five SGs using an EMTP-RV simulator. The test results indicate that the proposed scheme improves the frequency nadir significantly by releasing a large amount of the KE during the initial period of a disturbance.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제48권4호
• /
• pp.548-561
• /
• 2020

Paecilomyces japonica is widely cultured to produce mycelium for medicinal and health food use. Illumination is an important factor in the growth and production of mycelium in submerged culture. The effects of different light-emitting diode (LED) combinations on the growth and cordycepin content as bioactive substances of mycelium were investigated. The results showed that the mycelium dry weights were lower under dark condition and red LED treatments. Dark condition, fluorescent light, and ultraviolet-A failed to increase the cordycepin content. Blue light was necessary to increase the cordycepin content, and a red-to-blue ratio of 3:7 induced the highest cordycepin content. The cordycepin contents of mycelium in submerged culture were significantly higher in a 12 h/day illumination time under red and blue (red-to-blue ratio of 3:7) LED treatments, showing an increase of up to 38% compared with those under the fluorescent-light control condition. The results demonstrated the roles of light with different wavelengths on the biosynthesis of cordycepin as bioactive substances. The low-heat release and replacement of traditional fluorescent lights with low-energy-consuming LEDs could increase the contents of bioactive substances. After optimization of the cordycepin production using response surface methodology (Box-Behnken design) to its canonical form, the optimum combination was found to be as follows: illumination time = 17.7 h/day, sugar content in the medium = 9.7 g/50 mL, and incubation time = 61.2 h. The model predicted a maximum response of 3779.2 ㎍/mL cordycepin yield.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.455-472
• /
• 2018

국내의 사용후핵연료가 증가함에 따라 사용후핵연료 저장조는 곧 포화가 될 것으로 예상된다. 따라서 사용후핵연료 건식저장 운영 및 관리 방안에 대해 연구하는 것은 매우 중요하다. 미국에서는 오랜 기간 건식저장을 운영해왔으며 이를 바탕으로 사용후핵연료 건식저장 운영 및 관리 방안에 대해 많은 연구가 수행되고 있다. 그러나 우리나라에서는 경수로 사용후핵연료건식저장 경험이 없으며 관련 관리방안 및 구체적인 기준이 매우 부족한 현실이다. 건식저장기간 동안 주요한 이슈중의 하나는 건식저장용기 열화현상이며 대표적으로 응력부식균열에 의한 부식현상이 있다. 미국에서는 U.S. DOE, U.S. NRC, 그리고 EPRI 주관 아래 건식저장 캐니스터에서의 염화물 응력부식균열에 관한 많은 연구들을 수행하고 있다. 또한 건식저장 캐니스터의 염화물 응력부식균열 현상을 설명하기 위해 SNL에서는 확률론적 응력부식균열 모델을 제시하였다. 본 논문에서는 SNL에서 제시한 확률론적 응력부식균열 모델을 검토하였으며 모델에 제시된 주요인자들을 세세하게 분석하였다. 본 논문은 우리나라에서 스테인리스 스틸로 제작된 캐니스터를 경수로 사용후핵연료 건식저장으로 이용할 경우, 건식저장 운영 및 관리 방안을 구축하는 대에 좋은 참고문헌이 될 것이라 사료된다.

• 농업생명과학연구
• /
• 제50권5호
• /
• pp.205-216
• /
• 2016

본 연구에서는 건천화된 농촌 소하천의 환경을 개선하기 위해 농업용 저수지의 방류 능력을 평가하고 하천환경용수 방류에 따른 하류하천의 수질변화를 모의하였다. 대상유역은 경상남도 고성군 하이면에 위치한 봉현저수지 및 봉현천을 선정하였으며, 2011년부터 2013년까지 현장조사를 실시하였다. 유량측정이 용이한 총 5개 지점을 선정하여 수질과 유량자료를 수집하였고, 기상자료는 지리적으로 인접한 진주 기상관측소의 2000년부터 2013년까지 일 자료를 수집하였다. 저수지 방류조건 전후의 하천수질(BOD, SS, TN, TP)을 비교, 분석하기 위한 수질모형으로 QUAL2K 모델을 선정하였다. 대상유역에 대한 기상자료, 하천자료, 수질자료 등의 입력자료를 구축한 후 QUAL2K 모형을 적용하여 실측값과 비교한 결과, BOD, SS, TN, 그리고 TP 항목에 대한 모형의 평가지표는 다음과 같이 나타났다. R2는 0.8508~0.9913, RMSE 0.005~0.52mg/L, NSE 0.949~0.998로 나타나 비교적 높은 일치도를 나타냈다. 저수지 물수지 모형을 이용하여 다양한 저수지 방류 시나리오에 대해 분석한 결과, 적정 방류량은 3,000ton/day로 나타났다. 방류 전후의 수질을 비교한 결과 BOD와 SS의 경우 각각 9.2%, 21.0% 증가하여 오히려 수질이 오염되는 것으로 나타났으며, TN과 TP는 각각 -9.0%, -2.4% 감소하여 수질이 개선되는 것으로 나타났다. 이는 하천환경용수를 공급을 통해 건천화를 완화하더라도 저수지 수질에 따라 하류하천의 수질이 오염될 수도 있음을 나타내었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제36권8호
• /
• pp.588-595
• /
• 2014

탄소나노물질은 대표적인 나노물질로써, 풀러렌, 탄소나노튜브, 그래핀 등을 포함한다. 탄소나노물질은 다양한 분야에서 널리 이용되고 있는데, 생산, 사용, 처리 등의 단계에서 환경에 노출될 수 있고, 일단 노출이 되면 다양한 계로 확산되어 여러 생태학적 수용체에 큰 위협이 될 수 있다. 탄소나노물질이 토양환경에 노출되었을 때, 물의 흐름을 따라 토양을 통과하여 지하수에 노출될 가능성 여부를 판단하기 위하여 연구들이 진행되고 있다. 토양이 탄소나노물질의 이동을 제한하는 역할을 잘하는 것으로 판단될 경우에는, 탄소나노물질의 지하수 노출 가능성이 상당히 낮아질 것이다. 본 논문에서는 최근까지 토양 매질체에서 탄소나노물질의 이동과 관련하여 수행된 연구들을 정리하였다. 또한, 이러한 연구들을 통해 알려진 탄소나노물질의 이동에 영향을 미치는 인자들을 제시하였다. 그리고, 탄소나노물질의 이동을 모사하는데 이용되는 DLVO이론, 콜로이드 여과이론 그리고 이동모델을 제시하였다. 최근, 국내에서도 탄소나노물질의 생산과 상업적, 환경적 이용이 급속히 증가하고 있다. 따라서, 국내에서 생산되고 유통되는 탄소나노물질의 토양환경에서 이동에 관한 연구들이 향후에도 다양한 토양 환경조건에서 수행되어야 할 것으로 보인다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제8권5호
• /
• pp.1021-1028
• /
• 2013

The frequency of a power system should be kept within limits to produce high-quality electricity. For a power system with a high penetration of wind generators (WGs), difficulties might arise in maintaining the frequency, because modern variable speed WGs operate based on the maximum power point tracking control scheme. On the other hand, the wind speed that arrives at a downstream WG is decreased after having passed one WG due to the wake effect. The rotor speed of each WG may be different from others. This paper proposes an algorithm for assigning the droop of each WG in a wind power plant (WPP) based on the rotor speed for the virtual inertial control considering the wake effect. It assumes that each WG in the WPP has two auxiliary loops for the virtual inertial control, i.e. the frequency deviation loop and the rate of change of frequency (ROCOF) loop. To release more kinetic energy, the proposed algorithm assigns the droop of each WG, which is the gain of the frequency deviation loop, depending on the rotor speed of each WG, while the gains for the ROCOF loop of all WGs are set to be equal. The performance of the algorithm is investigated for a model system with five synchronous generators and a WPP, which consists of 15 doubly-fed induction generators, by varying the wind direction as well as the wind speed. The results clearly indicate that the algorithm successfully reduces the frequency nadir as a WG with high wind speed releases more kinetic energy for the virtual inertial control. The algorithm might help maximize the contribution of the WPP to the frequency support.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.295-303
• /
• 2012

한국원자력연구원의 지하처분연구시설인 KURT 주변의 지하수 유동 환경과 관련하여 수집 및 분석된 자료를 바탕으로, 가상의 처분장에서 누출된 방사성 핵종의 이동 현상을 시간 영역(time domain)에서 계산하였다. KURT에서 실시된 현장 시험에서 밝혀진 수리지질학적 특성을 바탕으로 지하수 유동 모의를 실시하였고, 그 결과를 통해 파악된 지하수 유동 경로를 따라 방사성 핵종이 이동하는데 걸리는 시간은 시간 영역에서 용질 이동 모의를 하는 TDRW(Time Domain Random Walk) 방식을 통해 평가하였다. 이류(advection)와 분산(dispersion) 현상 외에 방사성 핵종의 붕괴(decay), 평형 흡착(equilibrium sorption), 암반 기질로의 확산(matrix diffusion) 현상이 용질의 이동 시간에 영향을 주는 것으로 설정되었다. 모의 결과를 통해 방사성 핵종과 지하 매질의 특성에 의한 흡착 현상, 기질 확산 현상이 핵종 이동에 미치는 영향이 분석되었으며, 방사성 핵종의 연쇄 KURT 부지 환경에 위치한 가상의 처분 시설에서 누출되는 방사성 핵종의 이동을 Time Domain에서 해석하는 방법에 관한 연구 반응에 의한 영향도 평가하였다. KURT 부지 환경에서 지표로 유출될 수 있다고 계산된 방사성 핵종의 유출량은 처분장에서 누출될 수 있는 양의 $10^{-3}$배 미만이었고, 암반 기질로의 확산 및 흡착이 고려되면 그 비율이 더욱 낮아졌다. 본 연구에서 사용된 핵종 이동 모의 방법은 방사성붕괴나 흡착, 확산 등 이동 지연 현상을 고려하면서 핵종의 이동 시간을 계산할 수 있어 안전성 평가에서 요구되는 심부 지하에서의 방사성 핵종 이동 관련 자료를 작성하는데 활용될 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제46권3호
• /
• pp.619-625
• /
• 2008

패시베이션 및 절연 목적으로 이용하는 플라즈마 화학기상증착(PECVD)법에 의해 증착된 무기막과 웨이퍼 간 본딩 접착제로 이용하는 유기 박막 적층면의, 열 순환에 의한 잔류 응력 및 본딩 결합력의 효과를 4점 굽힙 시험법과 웨이퍼 곡률 측정법에 의해 평가하였다. 무기막으로는 산화 규소막($SiO_2$)과 산화 질화막($SiN_x$)이, 유기 박막으로는 BCB(Benzocyclobutene)가 이용되었다. 이를 통해, 열 순환 동안 무기막과 유기막 사이에서의 잔류 응력과 본딩 결합력의 상관관계에 대한 모델식을 개발하였다. 최대 온도 350 및 $400^{\circ}C$에서 수행한 열 순환 공정에서, PECVD 산화 질화막과 BCB로 구성된 다층막에서, 본딩 결합력은 첫 번째 순환 공정 동안 감소한다. 이는 산화질화막 내 잔류인장응력의 증가가 다층막의 잔류응력에 의해 변형되는 에너지 및 본딩 결합력의 감소를 유도한다는 모델식의 예측과 일치하며, PECVD 산화 규소막내 잔류 압축 응력의 감소가 다층막의 잔류응력에 의해 변형되는 에너지 및 본딩 결합력 상승을 이끄는 산화 규소막과 BCB 구조의 본딩 결합력 결과와 비교된다. 이러한 산화 규소막과 산화 질화막을 포함한 다층막의 상반된 본딩 결합력은 증착 공정 후 막 내에 형성된 수소 결합이 고온 순환 공정 동안 축합 반응을 통해 더 밀집되어 인장응력을 형성하기 때문임을 알 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제20권3호
• /
• pp.185-192
• /
• 2017

2016년 9월 12일 규모 5.8의 본진을 포함한 일련의 지진들이 경주에서 발생했다. 본진은 1905년 한반도에서 지진관측을 시작한 이래 반도 남부에서 발생한 최대의 지진으로서 양산단층이 명백한 활성단층임을 입증하였다. 콘래드 불연속면이 없는 단층의 한반도 지각 모델에 의한 경주지진들의 전진, 본진, 여진들의 평균깊이는 12.9 km로 콘래드 불연속면이 있는 2층 구조의 IASP91 모델에 의한 평균깊이보다 2.8 km 낮다. 경주지역에서 발생한 역사지진 및 계기지진들의 진앙분포는 주 단층인 양산단층과 부속 단층을 포함하는 양산단층계가 광범위한 파쇄대임을 시사한다. 규모 5.8의 경주지진에 수반한 지진들의 진앙분포는 양산단층계의 몇 단층들이 응력에너지의 방출에 관여하였음을 지시한다. 경주지진들의 주요 지진들이 지표가 아닌 10 km 이하에서 발생한 것은 양산단층계의 심부 활성단층들의 분포를 연구할 필요성을 제기한다. 경주지역의 지진자료에 근거하여 추정한 이 일대의 최대지진의 규모는 7.3이다. 한반도의 가장 완전한 1978년 이후의 지진자료를 이용하여 추정한 경주지역의 규모 5.0, 6.0, 7.0을 초과하는 지진들의 재현간격은 각기 80년, 670년, 그리고 5,900년이다. 2016년 9월 경주지진들은 본질적으로 판내부지진활동의 범주에 속하며 2011년 3월 11일 일본해구에서 발생한 판경계지진횔동인 동일본대지진과는 무관하다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2018

최근 플렉서블 OLED, 플렉서블 반도체, 플렉서블 태양전지와 같은 유연전자소자의 개발이 각광을 받고 있다. 유연소자에 밀봉 혹은 봉지(encapsulation) 기술이 매우 필요하며, 봉지 기술은 유연소자의 응력을 완화시키거나, 산소나 습기에 노출되는 것을 방지하기 위해 적용된다. 본 연구는 봉지막(encapsulation layer)이 반도체 칩의 내구성에 미치는 영향을 고찰하였다. 특히 다층 구조 패키지의 칩의 파괴성능에 미치는 영향을 칩의 center crack에 대한 파괴해석을 통하여 살펴보았다. 다층구조 패키지는 폭이 넓어 칩 위로만 봉지막이 덮고있는 "wide chip"과 칩의 폭이 좁아 봉지막이 칩과 기판을 모두 감싸고 있는 "narrow chip"의 모델로 구분하였다. Wide chip모델의 경우 작용하는 하중조건에 상관없이 봉지막의 두께가 두꺼울수록, 강성이 커질수록 칩의 파괴성능은 향상된다. 그러나 narrow chip모델에 인장이 작용할 때 봉지막의 두께가 두껍고 강성이 커질수록 파괴성능은 악화되는데 이는 외부하중이 바로 칩에 작용하지 않고 봉지막을 통하여 전달되기에 봉지막이 강하면 강한 외력이 칩내의 균열에 작용하기 때문이다. Narrow chip모델에 굽힘이 작용할 경우는 봉지막의 강성과 두께에 따라 균열에 미치는 영향이 달라지는데 봉지막의 두께가 작을 때는 봉지막이 없을 때보다 파괴성능이 나쁘지만 강성과 두께의 증가하면neutral axis가 점점 상승하여 균열이 있는 칩이 neutral axis에 가까워지게 되므로 균열에 작용하는 하중의 크기가 급격히 줄어들게 되어 파괴성능은 향상된다. 본 연구는 봉지막이 있는 다층 패키지 구조에 다양한 형태의 하중이 작용할 때 패키지의 파괴성능을 향상시키기 위한 봉지막의 설계가이드로 활용될 수 있다.