• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.239-239
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• 2012

• 태양에너지
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• 제19권3호
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• pp.101-113
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• 1999

Thermodynamic performance of a simple Rankine cycle, regenerative Rankine cycle, and Kalina cycle for Ocean thermal Energy Conversion(OTEC) is evaluated under the same condition with various working fluids. The evaporator and condenser are modeled by a UA and LMTD method while the turbine and pump are modeled by considering isentropic efficiencies. As for the working fluids, R22, R134a, R32, propylene, ammonia are used for the Rankine cycles while ammonia/water and R32/R134a mixtures are used for Kalina cycle. Calculated results show that newly developed fluids such non-ozone depleting refrigerants as R134a and R32 perform as well as R22 and ammonia. The regenerative Rankine cycle showed a 1.2 to 2.8% increase in energy efficiency as compared to the simple Rankine cycle while the Kalina cycle with ammonia/water mixture showed a 1.8% increase in energy efficiency. The efficiency of the Kalina cycle with R32/R134a mixtures is the same as that of a simple Rankine cycle using R22. Therefore, the regenerative Rankine cycle turns out to be best choice for OTEC applications.

• 광학세계
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• 통권114호
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• pp.58-59
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• 2008

광학산업의 대표적인 기술인재 양성센터로서 중추적인 역할을 하고 있는 인하대학교 광기술교육센터(센터장.황보창권,http://otec.inha.ac.kr)에서 광기술 교육프로그램의 기획 운영을 맡고 있는 한창호 팀장. 지난해 정밀광학기술인력양성사업의 시작과 함께 센터에 합류하면서 인재양성사업이 더욱 시너지 효과를 발휘하고 있다. 광학관련 업계에서만 11년간 기술영업을 하면서 쌓아온 그만의 네트워크와 노하우를 통해 광학업계에서 필요로 하는 정보와 맞춤교육을 접목시키면서 인력양성 프로그램이 탄력을 받고 있다. '커넥팅 옵티컬 엔지니어' 로서의 큰 자부심과 사명감으로 오늘도 새로운 교육프로그램 기획에 여념이 없는 한창효 팀장을 만나보았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.207-214
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• 2015

해양온도차발전용 터빈의 효율과 크기를 파악하기 위해 R134a를 작동유체로 하고 출력 5 kW인 반경류형 터빈의 설계가 수행되었다. 터빈입구온도 $25^{\circ}C$, 출구 정압 4.9 bar, 질량유량 1.16 kg/s 로 설정하고 평균유동해석을 수행하여 터빈의 회전수와 주요 치수를 결정하였다. 이들을 바탕으로, 3 차원 터빈 모델을 구축하였으며, 도출된 터빈회전수 12,820 rpm에 대하여 전산유체역학(CFD) 소프트웨어 ANSYS CFX를 이용하여 볼류트와 노즐을 포함하는 터빈 내부 유동장 특성과 효율이 조사되었다. 80%이상의 터빈 효율이 적정 범위 내의 노즐 안내깃 수(10-15 개)에서 제시되었으며, 가장 높은 터빈 효율은 15 개의 안내 깃에서 나타났다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권5호
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• pp.11-19
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• 2015

In this paper, EP-Kalina cycle applying liquid-vapor ejector and motive pump is newly proposed. In this EP-Kalina cycle, the liquid-vapor ejector is used to increase pressure difference between inlet and outlet of the turbine. Also the motive pump enhances the performance of liquid-vapor ejector, resulting in increase of system efficiency of OTEC cycles. The comparison cycles in this study are basic, Kalina, EKalina and EP-Kalina ones. The pump work, net power, APRe, APRc, TPP and system efficiency of each cycle are compared. In case of net power, EP-Kalina cycle is lowest among the cycles due to the application of the motive pump. But, the net power difference of cycles seems to be minor since the pump work of cycles is merely about 1kW, compared to turbine gross power of 20kW. The system efficiency of EP-Kalina cycle shows 3.22%, relatively 44% higher than that of basic OTEC cycle. Therefore, the system efficiency is increased by applying the liquid-vapor ejector and the motive pump. Additional performance analysis is necessary to optimize the proposed EP-Kalina cycle.

• 동력기계공학회지
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• 제22권1호
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• pp.34-40
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• 2018

In this paper, Performance of 1MW OTEC system using R32 with varying seawater temperature range is studied. Steady state cycle is designed and its output and generation efficiency were 1,014kW and 2.72%, respectively. Compared to dynamic cycle, system performance and change during long term operation is studied. The simulation is performed by decreasing surface seawater temperature from $29^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$ with 20 minute of reaction time. Dynamic cycle with same condition applied to steady state cycle and it showed output and efficiency of 1,020kW and 2.75% respectively. Seawater temperature decreased from $29^{\circ}C$ and the vapor fraction of refrigerant decreased below 1 at $28^{\circ}C$. While the vapor fraction was above 1, the turbine output decreased by 0.017kW per second. After the seawater temperature reached $26.2^{\circ}C$, the turbine output decreased by 1.03kW per second. However, Driving the turbine below the saturation temperature caused the occurrence of surging and the influx of liquid refrigerant. When the liquid separator having a capacity of 1.0 m3 was used, the flow into the turbine was confirmed after 5 minutes from the first liquid refrigerant coming into the separator.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.227-232
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• 2019

심층수와 표층수의 온도 차이를 이용하는 히트펌프 시스템이나 해수열원 발전시스템(OTEC)의 열교환기는 해수의 염분에 의하여 발생하는 열교환기의 표면 위에서의 부식 현상에 의하여 열전달 성능이 저하된다. 본 연구는 이중관식 열교환기 실험을 통하여 부식시간에 따른 열전달저하를 실험하고 분석한 내용을 제시한다. 이러한 연구는 고가의 티타늄 열교환기를 대체하기 위하여 알루미늄에 전착 코팅을 하여 제작된 코팅 관을 통해 수행되었다. 코팅 두께 10, 15, $20{\mu}m$의 알루미늄 관 및 티타늄 관을 각각 6주, 12주, 18주씩 가속 부식시킨 후에 이중관 열교환기 실험을 통하여 코팅 두께 및 부식 시간에 따른 열전달의 변화를 측정하고 분석하였다. 코팅이 얇을수록 더 빠르게 블리스터 현상이 발생하였다. $15{\mu}m$의 코팅 관의 경우 12주 부식까지는 좋은 열전달 성능을 보였으나, 18주 부식의 경우에서 열전달 성능의 감소를 보였다. 연구결과로부터 본 실험 조건에서는 $20{\mu}m$의 두께로 코팅된 알루미늄관이 티타늄을 대체할 수 있는 열전달 성능을 가질 수 있음을 확인하였다. 또한, 부식 시간에 따른 부식 열저항의 증가에 대한 고찰을 통하여 향후 부식 열저항 모델 개발의 방법론을 제시하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권1호
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• pp.29-35
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• 2015

본 연구에서는 10 MW 용 라이저의 개념설계를 수행하며, 수치해석을 통하여 개념설계안에 대한 동적거동 특성을 분석한다. 전체 시스템은 크게 두 가지 개념으로 제안하며, 라이저가 자유롭게 매달린 형상을 가지는 경우에 대하여 라이저의 단면 설계를 수행한다. 라이저의 단면계수를 증가시키고, 비중을 조절하기 위하여 라이저 두께에 따라 중공을 형성하는 설계안에서는 라이저 아래 끝단에 중량체를 설치한다. 중공 없이 균일한 FRP 재질로 이루어진 라이저는 끝단 중량체 없이 자유롭게 매달린 형상으로 설계된다. 두 가지 설계 개념에 대하여 거동 특성 분석과 안전성 평가를 위하여 동적 거동해석을 수행한다. 끝단 중량체가 설치된 중공을 가지는 라이저의 응력은 중량체의 중량에 지배되는 것을 알 수 있다. 중량체 없이 자유롭게 매달린 라이저는 강한 조류가 작용하는 환경에서 파랑 및 부유체 가진이 작용하는 경우에, 해수면 부근에 응력이 집중되는 것을 알 수 있다. 자유롭게 매달린 대구경 라이저의 설계에서 조류는 매우 중요한 설계 요소라는 것을 알 수 있으며, 라이저 하부 끝단에 중량체를 설치함으로써 응력을 일부 줄일 수 있다는 것으로 나타났다.

• 한국항만학회지
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• 제6권2호
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• pp.43-64
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• 1992

This study discusses the interacting with deep water waves approaching from deep water based on the linear wave theory and steep sloping sea bottom floor by the numerical procedure. The results of particular interest are particle velocity and acceleration in x, y, z direction wave height amplification factor reflection coefficient and dimensionless pressure distribution on the steep sloping bottom with respect to the various incident wave angle. The wave loads relative to various bottom slopes, incident wave angles and wave periods on submerged breakwater and pipe are represented in comparison with mild sloping bottom the wave load parameters on the steep sloping bottom seemed to be influenced by variation of incident wave angle. In general the particle velocities and accelerations in x, y, z directions on the steep sloping bottom represented larger value or about two than those on the mild sloping bottom according to incident wave angle. However, the wave height amplification factors did not show distinct difference, but the slight variation with respect to the various incident angle showed on mild sloping bottom. The reflection coefficient increased with respect to increase of the incident angle on the steep sloping bottom the results also indicate that the very steep sloping beach produces a rather substantial amount of reflection as we expected. No significant variation of wave pressure was shown on the steep sloping bottom but it represented a certain amount of variation on the mild sloping bottom according to the various incident wave angle. The analysis at the OTEC site also showed similar results.

• 한국해양공학회지
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• 제30권2호
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• pp.91-99
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• 2016

The global demand for oil and natural gas has increased, and resource development is moving to the deep sea. Floating and flexible offshore structures such as semi-submersible, spar, and FPSO structures have been widely used. The major equipment of floating structures is always exposed to waves, currents, and other marine environmental factors, which cause structural damage. Moreover, flexible risers are susceptible to an exciting force due to the motion of the floating body. The inline and transverse responses from the three-dimensional behavior of a floating structure occur because of various forces. Typical risers are made of steel pipe and applied in the oil and gas development field, but flexible materials such as polyethylene are suitable for OTEC risers. Consequently, the optimal design of a flexible offshore plant requires a dynamic behavior analysis of slender bodies made of the different materials commonly used for offshore flexible risers. In this study, a three-dimensional motion measurement device was used to analyze the displacements of riser models induced by external force factors, and forced oscillation of a riser was linked to forced oscillation under a steady flow and regular wave condition.