• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.313-321
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• 2008

Dynamics of the proton exchange membrane fuel cell is specially important when the system is frequently working on transient conditions. Even though the dynamics of proton exchange membrane fuel cell for residential power generation is less critical than that of PEMFC for transportation application, the system dynamics of PEMFC for RPG can be very important for daily start-up and stop. In particular, thermal management of the PEMFC for RPG is very important because the heat generation from electrochemical reaction is delivered to the home for hot water usages. Additionally, the thermal management is also very important for heat balance of the system and temperature control of the fuel cell. The objective of this study is to develop a dynamic system model for the study of PEMFC performance over various BOP options. Basic simulation results will be presented.

• 생물환경조절학회지
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• 제2권1호
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• pp.1-8
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• 1993

Experimental and theoretical analyses were carried out to investigate the heat exchange characteristics of the nutrient solution cooling system utilizing ground water. The material of heat exchanger used in the experiment was polyethylene and the cross-flow type was adapted in which nutrient solution was mixed and ground water unmixed. For the exchanger surface area of 0.33$m^2$ and flow rates of ground water of 1-6$\ell$/min, NTU(number of transfer units) and effectiveness of experimental heat exchanger were 0.1-0.45 and 10-35％, respectively. Therefore these results showed that the hydroponic greenhouse of 1,000$m^2$(300 pyong) with the ground water of 10$m^2$/day could cover about 55-70％ of maximum cooling load in summer.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권11호
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• pp.53-58
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• 2015

Systemic heating and cooling air conditioning systems are popular in various industrial fields and even home. Recently, the rate of supply of this kind of multi-heat pump has been increased under ESCO financing supporting system. Generally the heat pumping system has a structural simplicity and easy installation benefits. and has good running efficiency under normal designed condition. But under extreme climate condition (over $+30^{\circ}C$, under $-10^{\circ}C$), this system exposes abnormal power consumption. It causes high progressive electric power rates and resultant peak power capacity of power plant. In this paper, a novel system concept of buffering refrigerant accumulator and constant pressure control system to relieve peak power load is proposed and this system's utility is verified with an prototype experimental system.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제38권5호
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• pp.75-84
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• 2018

The most crucial point of reducing building energy is application of high performance envelope. The amount of heat exchange through window is highest in comparison of other envelopes so that heat exchange through window influence directly with building energy consumption. The window energy performance can be define with thermal, leakage and optical performance. In previous study we can confirmed that not only thermal performance but also optical performance are considered, 11% to 15% of building energy consumption can be reduced. Smart window system has potential of energy saving so that many industry field use smart window system including architectural area and these aspect causes smart window market continuous growth year by year. In this study, building energy consumption has been analyzed which consist of smart window that dynamically control optical states. The consideration of standard commercial building model for research, the reference medium size commercial building model of DOE (Department Of Energy, USA) has been used. The building energy simulation result of 4 axis in 8 regions in Korea shows 8% to 22% reduction of building energy consumption by application of smart window system.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권3호
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• pp.218-223
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• 2016

온실의 난방부하 중 지중전열부하는 산정방법이나 적용여부가 제각각이고, 온실의 규모에 따라 각각의 방법에는 큰 차이가 있으므로 보다 정확히 국내에 적용할 수 있는 방법을 정립할 필요가 있다. 본 연구에서는 원예시설의 난방부하 산정방법 정립에 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 위치와 규모가 다른 3개의 연동 플라스틱 온실에서 난방기간 동안 지온분포와 토양열류를 실측하였으며, 온실의 지중전열부하 산정방법을 검토하고 난방설계에 필요한 기준자료를 도출하였다. 난방중인 온실의 지온분포를 실측하여 실내기온과 비교한 결과 온실의 중앙 부분에서는 지온이 실내기온 보다 높고, 온실의 끝부분과 모서리 부분에서는 지온이 실내기온 보다 낮은 것으로 나타났다. 그러므로 온실의 중앙 부분에서는 지중열이 공급되고, 온실의 측면 부분에서는 외주부를 통해서 열손실이 발생하며, 온실의 규모에 따라 차이가 있는 것으로 판단된다. 건물의 외주부를 통한 열손실 개념을 도입하고, 온실의 규모를 반영하여 수정한 온실의 지중전열부하 산정방법은 타당성이 있는 것으로 평가된다. 토양열류센서를 이용하여 실측한 지중전열량은 실내외 기온차에 비례하여 직선적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 지중전열량 분석 결과로부터 지중전열의 방향이 바뀌는 기준온도차를 도출하였으며, 국내 온실의 난방설계에서 대규모 온실은 $10^{\circ}C$ 내외, 소규모 온실은 $12.5{\sim}15^{\circ}C$를 적용할 것을 제안하였다. 또한 지중열류 실측 결과로부터 온실의 외주부 단위길이당 열손실계수를 도출하였으며, 대규모 온실은 $7.5{\sim}10W{\cdot}m^{-1}{\cdot}K^{-1}$, 소규모 온실은 $2.5{\sim}5.0W{\cdot}m^{-1}{\cdot}K^{-1}$를 설계기준 자료로 제안하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제9권1호
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• pp.82-88
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• 2005

This paper presents numerical study on dynamic characteristics of evaporator to control evaporator superheat and compressor capacity with optimum condition in refrigeration system. It is very important to reduce energy consumption and to keep room temperature within a very restricted range with minimum oscillation in some special applications of the refrigeration system. Heat exchange is mainly happened in the evaporator. So, making mathematical model of evaporator and analyzing evaporator characteristics are necessary in order to control the superheat and the capacity of the system. A mathematical model based on the one dimensional partial differential equations representing mass and energy conservation and a tube-wall energy is described. A set of ordinary differential equation is formulated by integrating separately over the two regions(two-phase and vapor) generally presented in a heat exchanger.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.232-237
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• 2011

최근 초저온 밸브 관련 산업의 급속한 발전과 함께 초저온 밸브에 대한 지속적인 연구가 이루어지고 있고 특히, 기계, 조선, 반도체 및 디스플레이 산업, 항공 우주산업분야의 비약적인 발전과 사용자의 요구 등으로 인하여 초저온용 밸브의 고성능화가 되고 있는 추세이나, 진공 단열에 관한 초저온 응용 장비들에 대한 기술개발 및 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 초저온용 진공자켓밸브의 스템 외부에 자켓 배관을 설치 한 후 낮은 압력을 유지함으로써 외부로부터 자켓 내부로의 유입 열전달량을 감소시키는 것에 주안점을 두었고, 효과적인 전열 제어를 위하여 외부로부터 자켓 내부로의 유입 열전달량을 감소시킬수 있는 자켓 내부의 압력과 자켓부의 두께 변화에 관한 열전달 특성을 3차원 수치해석적인 방법으로 연구하여 고찰하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.134-141
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• 2010

소형 PEM (Proton Exchange Membrane) 연료전지 시스템은 가습이 필요치 않아 상용화의 가능성이 크지만 그 제어 방법은 뚜렷하게 정립되어 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 소형 PEM 연료전지 시스템의 제어를 위해 이중 루프 구조의 제어방식을 정립하고 DSP (Digital Signal Processor)를 이용하여 구현한다. 일반적으로 연료전지 시스템에서 제어의 핵심 요소는 크게 공기와 수소의 공급, 스택 내부의 수분 관리, 스택의 온도 관리로 나뉜다. 별도의 가습이 없이 공랭식으로 구동되는 소형 PEM 연료전지 스택의 제어에 있어서 팬은 스택의 공기 공급과 열관리 및 수분관리를 위한 핵심적인 역할을 하며, 퍼지밸브는 스택 내부의 잉여수분을 배출한다. 제안된 방식은 이중 제어루프를 이용한 팬의 제어를 통해 팬의 과도응답을 빠르게 하여 공기의 공급 속도를 개선시키며, 연료전지 스택의 전압변화를 피드백 하여 보상해줌으로써 연료전지가 부하변동에 대해 신속한 응답 특성을 갖도록 하였다. 제안된 방법의 유용함은 60W급 소형 PEM 연료전지 시스템의 실험과 이를 이용한 노트북 컴퓨터의 구동을 통해 검증된다.

• 한국습지학회지
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• 제11권1호
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• pp.105-113
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• 2009

연안습지 생태계에서 열에너지 교환 과정은 매우 중요하다. 지표 열에너지 평형을 이루는 요소인 순복사플럭스, 현열 플럭스, 잠열 플럭스 그리고 토양열 플럭스를 전라남도 고흥에 위치한 수평적으로 균질하다고 판단되는 지역인 고흥만 간척지에서 관측하고 분석하였다. 열의 수송을 평가하기 위해서 5회의 집중관측 기간에 대기 난류를 측정하였고, 특히 갈대로 덮여있는 간척지에서 지표층 열에너지 수지를 분석하기 위해서는 물과 매우 미세한 입자로 구성된 토양 그리고 계절에 따라 색깔과 밀도가 변하는 식생캐노피를 고려하였다. 순복사 플럭스, 현열 플럭스, 잠열 플럭스, 토양열 플럭스를 기존의 에너지 수지방정식에 적용하여 식생과 토양과 같은 지표면 특성에 따른 열 플럭스의 특징을 조사하여 습지의 기온조절 효과에 대해 알아보았다. 에너지 수지비로 식생 성장기에는 주로 잠열 플럭스에 의해 열이 대기로 전달되는 것을 알 수 있었다. 또한 식생층은 열을 저장하여 기온의 일교차를 줄이는 역할을 한다. 여름철에 집중관측지의 기온이 주변 지역의 기온보다 보다 낮고 겨울철에는 다소높게 나타난 결과는 식생층을 포함하는 연안습지가 열환경을 조절함을 보여주었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.2315-2324
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• 2023

Space nuclear reactors are becoming popular in deep space exploration owing to their advantages of high-power density and stability. Following the fourth-generation nuclear reactor technology, a conceptual design of the dual drum-controlled space molten salt reactor (D²-SMSR) is proposed. The reactor concept uses molten salt as fuel and heat pipes for cooling. A new reactivity control strategy that combines control drums and safety drums was adopted. Critical physical characteristics such as neutron energy spectrum, neutron flux distribution, power distribution and burnup depth were calculated. Flow and heat transfer characteristics such as natural convection, velocity and temperature distribution of the D²-SMSR under low gravity conditions were analyzed. The reactivity control effect of the dual-drums strategy was evaluated. Results showed that the D²-SMSR with a fast spectrum could operate for 10 years at the full power of 40 kWth. The D²-SMSR has a high heat transfer coefficient between molten salt and heat pipe, which means that the core has a good heat-exchange performance. The new reactivity control strategy can achieve shutdown with one safety drum or three control drums, ensuring high-security standards. The present study can provide a theoretical reference for the design of space nuclear reactors.