• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.732-739
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• 2011

최근 몇 년간 에너지 위기에 대한 우려가 급격히 증가하고 있으며, 방대한 에너지소비에 따른 환경오염도 큰 문제로 대두되고 있다. 사회적으로 에너지 위기가 고조되고 있는 가운데 새로운 에너지나 신재생에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 해결책으로 건물의 난방에 태양열을 적극적으로 이용하기 위한 태양열 흡열다공판을 외벽에 설치하여 실내의 온도를 상승시키기 위한 실험 논문이다. 그리고 태양전지판에 의해 구동되는 실내 공기 순환 팬은 실내의 대류 열전달을 상승시키기 위해 이용된다. 본 연구는 실험과 수치해석으로 구성되어져 있다. 본 연구의 실험결과에서는 입구 공기 온도가 45[$^{\circ}C$]까지 상승하는 것을 알 수 있었다. 이 온도는 겨울철 동안 실내 공기를 상승시키기에 충분하다. 그리고 수치해석을 이용하여 팬의 대류상승효과를 입증하였다.

• 전기학회논문지
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• 제56권3호
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• pp.604-610
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• 2007

Injection molding is the most common method of shaping plastic resins for manufacturing a variety of parts. This injection molding is accomplished by injection molding machines (IMM) which consists of a hewer, a reciprocating screw, barrel assembly, and an injection nozzle. The plastic resin is fed to the machine through the hopper and it should be heated to the target melting temperature, which depends on material properties, as closely as possible with very small temperature overshoot in the barrel. Since the barrel, which has temperature dependent specific heat and thermal conductivity in the operating temperature range, is heated by the several electric heater bands, it is not an easy task to control the temperature of the barrel owing to the interference of neighboring heaters and its material properties. Though PID controller with auto-tuning capability is widely adopted in the nm, the auto-tuning process should be carried out whenever the operating temperature is changed significantly. Recently, though the predictive controller is developed and shows good performance, it has drawbacks: 1. Since the heat transfer modeling process is very complicated and should be carried out again when the barrel is changed, it is somewhat inappropriate in the field. 2. The controller performance is not validated in whole operating temperature range. In this paper, cascade type simple PI controller with input restriction is proposed to find the possibility of controlling the barrel temperature in the whole operating temperature range. It is shown by experiment that the proposed controller shows good performance. This result can be applied to design of PI controller with auto-tuning capability.

• 터널과지하공간
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• 제12권1호
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• pp.31-36
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• 2002

터널화재시 화원의 크기에 따른 연기기동을 파악하기 위하여 모현실험 및 수치해석이 수행되었다. 모형실험의 결과를 실제 터널에 대해 적용하기 위하여 Frode상사법을 이용하였다. 터널공간내의 화재 해석에 대한 수치해석의 타간성을 입증하기 위하여 모형실험과 수치해석에서 얻어진 연층의 온도분포를 비교하였다. 터널내 온도분포를 해석함으로써 배기장치가 없는 짧은 터널에 대하여 연층은 전체 터널 높이의 절반 이하로 하강하지 않는다는 사실을 파악하였다. 또한 실험에서 얻어진 연층선단의 전파속도는 화재 발생부의 1/3 풍에 비례한다는 사실을 파악하였으며 이는 기존의 경험식 및 수치해석결과와도 잘 일치하였다. 따라서 짧은 터널에서 화재시 피난대책을 수립하는데 있어서 연층의 수평전파가 수직전파에 비해 중요한 설계변수임을 본 연구를 통하여 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권1호
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• pp.87-93
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• 2013

극저온시스템에서는 측정하려는 온도의 범위, 온도센서의 형상 및 정확도 등을 고려하여 온도센서를 선택하여 사용한다. 이 중 온도센서의 정확도는 실험 신뢰성의 매우 중요한 요소이다. 극저온용 온도센서의 교정을 위해서 2단 극저온냉동기를 이용하여 시스템을 개발하였다. 극저온냉동기의 1단부에 열 차폐층을 설치하고 MLI(Multiple layer insulation)을 이용하여 외부로 부터의 열 침입을 최소화 하였다. 그리고 시간과 비용의 절약을 위해 동시에 다수의 온도센서를 교정하기 위한 센서홀더를 개발하여 20개 이상의 센서를 동시에 교정할 수 있도록 하였다. 또한 히터를 사용하여 온도조절을 통해 다양한 온도에서의 온도교정이 가능하도록 하였다. 본 논문에서는 온도센서 교정시스템의 설계 및 제작 그리고 대표적인 온도 교정 실험 결과를 소개한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.19-29
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• 2012

최근 PISA와 TIMSS 연구에 따르면 우리나라 학생들은 수학과 과학에 대한 높은 성취 결과에 비해 교과의 흥미는 매우 낮은 것으로 나타났다. 본 연구의 목적은 초등학교에서 로봇 활용 STEAM 교육이 수학 학습태도 및 과학 학습동기에 미치는 영향을 검증하는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 실험집단에는 과학, 수학, 미술교과를 '에너지'라는 주제로 로봇활용 융합적인 STEAM 수업을 실시하였고 통제집단은 세 교과를 분과적인 방식으로 수업하였다. 로봇활용 STEAM교육 수업을 위해 4학년 2학기 수학, 과학, 미술교육과정을 분석하였으며 선택된 '에너지' 주제를 중심으로 STEAM 수업모형을 설계하고 적용하였다. 과학수업은 로봇을 활용하여 열전달 실험을 실시하였으며 얻어진 실험결과는 수학수업의 꺾은선그래프 단원에 연계하였다. 미술수업에서는 열에너지의 느낌을 형과 색으로 표현해보고 상상 표현을 위해 로봇부품을 활용 하였다. 연구결과 로봇활용 STEAM 수업을 실시한 실험집단에서 전통적 교과수업보다 수학 학습태도 및 과학 학습동기가 높게 나타났다(p<.05). 이와 같은 결과는 초등학교에서 로봇활용 STEAM 수업이 수학 및 과학의 흥미 신장에 효과적임을 입증하였다.

• KIEAE Journal
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• 제16권4호
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• pp.71-77
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• 2016

Purpose : The energy saving in a residential building (apartment) sector is known as one of the effective solution of energy reduction. In South Korea, the government has recently reinforced regulations associated with the energy performance of buildings. However, there is a lack of research on the methods for the energy performance diagnosis that is used to analyze the wall thermal performance of the existing apartments. Because a reliable diagnosis is necessary to save the building energy, this study analyzed wall thermal performance of an existing apartment in Seoul. Method : This paper applied two methods for analysis of the thermal insulation performance; HFM(Heat Flow Meter) method and ASTR(Air-Surface Temperature Ratio) method. The HFM method is suggested by ISO9869-1 code to measure the thermal performance. The ASTR method is proposed by this study for the simplified In-situ measurement and it uses three temperature data (interior wall surface, interior and exterior air) and the overall heat transfer coefficient. This study conducted the experiment of an existing apartment in Seoul using these methods and analyzed the results. Furthermore, the energy simulation tool of the building was used to suggest retrofit of the building based on the results of measurements. Result : The error rate of HFM method and ASTR method was analyzed in about 17 to 20%. As the results of comparison between the initial design values of the wall and the measured values, the 26% degradation of insulation thermal performance was measured. Lastly, the energy simulation tool of the building shows 10.8% energy savings in accordance with the construction of suggested retrofit.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권6호
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• pp.767-773
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• 2017

Infrared stealth is an important technology for naval ships. This technology helps improve the anti-detection performance and survivability of naval ships. In general, the infrared signature of naval ships are categorized into internal and external heat source. External signature are generated by ship surface heating by solar flux as well as the complicated heat transfer process with the surrounding weather condition. Modern naval ships are equipped with seawater injection nozzles on the outside for nuclear, biological and, chemical, and these nozzles are used to control external signature. Wide nozzle placement intervals and insufficient injection pressure, however, have reduced seawater dispersion area. To address this problem, nozzle installation standards must be established. In this study, an actual-scale experimental system was implemented to provide the evidence for nozzle installation standards in order to reduce the infrared signature of naval ships. In addition, the environmental conditions of the experiment were set up through computational fluid dynamics considering the ocean climate data and naval ship management conditions of South Korea. The dispersion distance was measured using a high-resolution thermography system. The flow rate, pipe pressure, and dispersion distance were analyzed, and the evidence for the installation of seawater injection nozzles and operation performance standards was suggested.

• 융합정보논문지
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• 제11권2호
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• pp.90-97
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• 2021

본 연구에서는 산업현장에서 미활용되는 열에너지를 회수하여 유용한 전기에너지로 변환하기 위한 Bi2Te3 계열 열전소자를 제작하고 에너지회수 성능 및 물성을 도출하였다. 성능시험을 위하여 카트리지 히터 가열 방식의 가열블록과 냉매가 흐르는 냉각블록으로 구성된 전용 실험장치를 구성하였으며, 가열블록과 냉각블록에는 3×3 배열의 열전대를 장착하여 소자 양 면 온도와 열전달율을 도출하였다. 최소 온도차 27K부터 최대 온도차 172.2K까지 총 9가지의 온도차에 대해 실험을 수행하여 V-I curve와 P-R curve를 도출하였고 성능에 주요한 영향을 미치는 제벡계수 등 변수 7가지에 대하여 온도차에 대한 함수로 결과를 제시하였다. 최대 발전양 7.5W와 변환효율 11.3%의 결과로부터 개발된 열전소자의 열에너지 회수 성능의 타당성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권2호
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• pp.99-108
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• 2020

항공기 결빙 분야에서 표면 조도는 대류 열전달을 강화하고 국소 액적 부착률(Local Collection Efficiency)을 변화시킨다는 점에서 매우 중요한 요소로 받아들여지고 있다. 이에 따라 최근 결빙실험 분야에서는 표면 조도 형성과정 데이터를 획득하기 위한 노력이 진행되고 있다. 한편, 이러한 실험은 데이터 측정의 어려움으로 인해 주로 저속 결빙조건에서 수행되고 있다. 그러나 저속조건이 표면 조도의 최종 형상에 미치는 영향은 아직 거의 알려진 바가 없다. 본 연구는 저속 결빙조건에서 실험을 수행하고, 획득한 표면 조도 데이터와 결빙조건과의 연관성을 분석하였다. 분석 방법으로는 기존 고속조건 실험에 활용되는 지배 파라미터를 이용하였으며, 표면 조도의 경향성을 기존 고속 실험 결과와 비교하였다. 표면 조도 크기는 기존에 알려진 경향성과 잘 일치했지만, smooth zone 폭은 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권2호
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• pp.197-204
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• 2011

RCM(Rapid Compression Machine)은 엔진 내부의 복잡한 연소현상을 연구하는 데 적합한 장치이다. 엔진의 연구를 위해서는 내부의 최대압력을 측정하는 것이 중요하다. 그 이유는 최대압력이 내부연료의 연소특성에 큰 영향을 끼치기 때문이며, 연소실 내부의 최대온도가 최대 압력에 의해 추정되기 때문이다. 그러나 최대압력은 실린더 벽면과의 열전달로 인해 정량적으로 계산하기 어려우며 보통 실험적인 방법을 통해 측정하고 있다. 본 연구를 통해 RCM의 구동시간에 따른 연소실의 최대압력과의 관계를 실험적으로 확인하고, 실험결과를 바탕으로 최대압력과 구동시간에 관한 일반적인 공식을 도출한다.