• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제39권2호
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• pp.81-92
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• 2019

When Photovoltaic inverter is connected to grid and used as PVPCS (Photovoltaic Power Conditioning System), 120 Hz AC ripple occurs at the dc-link capacitor voltage. This AC ripple reduces the efficiency of PVPCS and shortens the lifetime of the capacitor. In this paper, we design a notch filter to remove AC ripple. As a result, the AC voltage ripple was removed from the dc link and the THD of the PVPCS output current with the notch filter was lowered. This notch filter is determined by the damping coefficient, the bandwidth coefficient, and the switching frequency. Among these, the switching frequency determines the switching loss and the size of the LC filter, and the PVPCS with the high switching frequency has a greater efficiency loss due to the switching loss than the efficiency improvement by the notch filter. Therefore, it is important to set the optimum switching frequency in the PVPCS with the notch filter applied. In this paper, THD and switching loss of PVPCS output current with notch filter are calculated through simulation, and cost function to calculate optimum switching frequency through data is proposed.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제15권4호
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• pp.11-16
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• 2018

Pilot operated control valve for $CO_2$ refrigerant is a valve that can perform various functions according to the user's intention by replacing pilot units, widely used for flow rate, pressure, and temperature control of refrigeration and air conditioning systems. In addition, $CO_2$ refrigerant, that requires high pressure and low critical temperature, can be installed and used in all positions of the refrigeration system, regardless of high or low pressure. In this paper, response characteristics are modeled and analyzed based on behavior of the main piston of the pilot-operated control valve. Although various factors influence operation of the main piston, this paper analyzes the effect of equilibrium pressure depending on valve installation position and application, and inlet and outlet orifice size of the load pressure feedback chamber to determine feedback characteristics of the main piston. As a result, it was possible to quantitatively analyze the effect of change in equilibrium and load pressure feedback chamber flow path size on the change in main piston dynamic and static characteristics.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.277-284
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• 2012

타워형 태양열 발전용 체적식 공기흡수기의 열전달 성능 해석을 수행하였다. 타당한 관련문헌에 기초하여 채널 한 개의 벽과 공기 온도분포를 지정된 기하학적 크기와 입력조건에서 예측 할 수 있는 계산과정들이 제시되었다. 더 나아가서 흡수기 유용도의 수학적 모델이 온도프로파일 해석을 통해 유일하게 제시되었다. 흡수기 재질은 실리콘 카바이드이다. 공기 흐름을 유도하는 정사각형 직선채널 크기는 $2mm(W){\times}2mm(H){\times}0.2mm(t){\times}320mm(L)$이며, 모듈 한 개에는 225 개의 채널이 성형되었다. 일정한 일사량 및 공기유량 가정하에서 채널과 모듈 수의 변화에 따른 열전달량, 온도분포 및 유용도 추이가 제시되었다. 태양열 발전에 응용하기 위해서는 흡수기 출구 공기온도가 $700^{\circ}C$ 이상에 도달하여야 한다. 본 수치모델은 200 kW 급 타워형 태양열 공기흡수기의 설계에 사용되었으며, 지정된 기하학적 조건과 입력조건에서 요구되는 열전달 성능을을 만족하는 모듈 수를 얻을 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권2호
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• pp.357-366
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• 2018

본 연구는 가정용 냉장고를 대상으로 냉동실과 냉장실의 설정온도를 각기 달리할 경우 냉동실과 냉장실 고내의 온도를 실측하여 냉장고 식품 보관 온도분포를 추정하고자 한다. 또한, 각 실의 설정온도를 중심으로 상하로 온도차가 얼마나 큰가를 파악하고, 설정온도로 회복하는데 소요되는 시간을 파악하고자 한다. 그리고 설정된 온도로 회복하기 위해 소비하는 전력량을 측정함으로서 가정용 냉장고의 최적 설정조건을 제시하고자 한다. 그 결과, 냉동실 온도가 $-18^{\circ}C$를 실현한 조건은 Case 3, Case 6, Case 8, Case 9로 냉동실 조건보다는 냉장실의 설정온도를 저온으로 할 경우에만 냉동실의 온도가 적정온도를 나타냈다. 이 조건에서 냉장실의 온도는 최저 $-1.1^{\circ}C$, Case 6은 $-1.5^{\circ}C$, Case 8은 $-1.1^{\circ}C$, Case 9는 $-0.8^{\circ}C$로 영하의 온도를 보였다. 또한 각 케이스의 운전시작 10시간 동안 누적소비전력량은 Case 4를 제외하고는 냉동실 및 냉장실의 설정온도가 낮을수록 컸으며, Case 4는 운전시작이 13:30분에 시작되었기에 09시경에 운전을 시작한 다른 조건보다는 낮시간의 환경온도가 높은 이유로 전력소비가 크다는 것을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.60-67
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• 2021

본 연구에서는 CO2 포집을 포함하는 500 MWe 급 전기를 생산하는 순산소 석탄화력발전소에 대한 공정흐름도를 제시하였고, 기술경제성 평가를 수행하였다. 이 석탄화력발전소는 순환 유동층 보일러(CFB), 초초 임계 증기 사이클 증기 터빈, 보일러에서 배출되는 배기가스내 수분과 오염물질을 제거하는 배기가스 정제 장치(FGC), 산소 분리 초저온 공정(ASU), 이산화탄소를 분리하는 극저온 공정(CPU)을 포함한다. 건식 배기가스 재순환(FGR)은 CFB연소기내 온도 제어와 고농도 CO2 배출을 위하여 사용되었다. 이 순산소 석탄화력발전소의 열효율을 증가시키기 위하여 FGR 흐름에 대한 열교환, ASU에서 배출되는 질소 흐름에 대한 열교환, 그리고 CPU 내 기체 압축기의 열 회수를 고려하였다. FGR열교환기의 온도차(ΔT)의 감소는 배기가스의 더 많은 폐열 회수를 의미하며, 전기 및 엑서지 효율을 증가시켰다. FGR열교환기의 ΔT가 10 ℃ 에서 FGR과 FGC 주변의 연간 비용이 최소가 되었다. 이때, 전기 효율은 39%, 총투자비는 1371 M$, 총생산비용은 90 M$, 그리고 투자수익률은 7%/y, 그리고 투자회수기간은 12년으로 예측되었다. 본 연구를 통하여 순산소 석탄화력발전소의 열효율 향상을 위한 열교환망이 제시되었고, FGR 열교환기의 최적 운전 조건이 도출되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8306-8313
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• 2015

개방형 전류측정기는 DC 모터 콘트롤러, AC 가변 콘트롤러, UPS(Uninterruptible Power System)에 주로 사용되며 최근 신재생 에너지의 성장과 전력망의 스마트 그리드화로 인하여 활용성이 점차 확대되고 있다. 이러한 신재생 에너지의 성장으로 관련 핵심기술의 보유여부가 중요해지고 있으며 대부분 수입에 의존하고 있는 개방형 전류측정기의 국산화 및 관련 기술의 확보를 필요로 한다. 본 논문에서는 일반 산업용 개방형 전류측정기의 제작과정과 특성을 측정한 결과를 기술하였다. 개방형 전류측정기를 구성하는 C형 철심의 공극자장분포 해석 및 형상 설계, 홀센서의 선정 및 특성시험, 정전류 전원공급회로와 신호처리회로의 회로설계 과정을 기술하며 DIP(Dual In-line Package) type과 SMD (Surface Mount Device) type의 100A급 개방형 전류측정기를 제작하고 특성을 측정했다. 제작된 전류측정기로 0~100A 범위에서 통전 실험을 실시한 했고 직류전류와 60Hz의 교류전류에서 특성을 측정한 결과 정밀도 오차 2% 이내, 선형도 오차 2% 이내의 성능을 만족하였다. 또한 부 특성 온도계수를 갖는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터를 이용한 온도보상회로를 사용하여 $-35{\sim}100^{\circ}C$의 범위에서 온도보상 효과를 확인하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.6-14
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• 2007

요역동학검사는 하부요로계의 이상증상을 진단하기위하여 수행된다. 일반적으로 임상에서 행해지는 요역동학검사에서는 침습적인 방법으로 방광을 채운 후 배뇨하는 절차를 거친다. 하지만 이러한 방법은 카테터를 삽입해야하므로 환자에게 고통을 수반하게 한다. 본 연구에서는 비침습적이고 보다 편리한 방법으로 하부요로계의 기능을 평가할 수 있는 시스템을 구현하고자 하였다. 비침습적인 방법으로 하부요로증상(lower urinary tract symptoms, LUTS)의 진단을 위하여 배뇨시 요속, 요류음, 비침습적 방광내압을 측정할 수 있는 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 센서부, 신호처리부, FPGA를 이용한 시스템 제어부 그리고 PC모니터링 프로그램으로 구성하였다. 그리고 구현된 계측시스템의 평가를 위하여 FPGA 시스템 제이부의 시뮬레이션을 수행하였고 인체의 하부요로계를 모식화한 실험장치를 구현하였다. 실험장치를 이용한 측정부의 평가결과 요속측정부의 평균에러율이 1.08%, 계수변화율이 1.48로 평가되었다. 그리고 비침습적 방광내압부는 평균에러율이 2.41%, 계수변화율이 2.81로 나타났다. 요류음신호의 시간영역과 주파수영역에서의 분석위해 평균실효치전력(average RMS power)과 주파수영역에서의 중심주파수(median frequency, MF)를 분석하였으며, 그 결과 $60{\sim}160Hz$의 중심주파수대에서 폐색을 가장 잘 반영하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.43-48
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• 2006

풍력 발전 시스템과 태양광 발전 시스템을 상호 보완함으로써 안정적인 전력 공급과 에너지 이용 효율의 향상을 꾀할 수 있는 풍력-태양광 복합발전 시스템에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 이러한 복합 발전 시스템을 효율적이고 안정적으로 운용하기 위하여 시스템의 각종 데이터들을 수집, 분석하고 파일로 저장하며 이를 인터넷을 이용하여 원격지에서도 모니터링 할 수 있는 시스템을 구축한다. 교류와 직류의 각종 전압, 전류들을 비롯한 풍속, 조도, 온도 등의 물리량을 측정하기 위하여 여러 형태의 변환기를 사용하였고 신호 조절 회로를 구성하였다. 데이터 수집 보드를 이용하여 컴퓨터로 데이터들을 저어 들였으며, 시스템 운용을 위한 서버 프로그램과 이를 원격지에서 실시간 모니터링 및 저장된 데이터들을 다운로드 할 수 있는 클라이언트 프로그램을 개발하였다. 측정된 데이터를 시간, 기상 등의 여러 조건과 연관하여 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권11호
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• pp.63-70
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• 2008

본 논문에서는 MEMS 압력 센서의 스마트 센서 시스템을 구현하였다. 피에조 압력센서의 온도 드리프트 문제를 해결하기 위해 외부 환경에 맞춰 시스템이 스스로 발생 오차를 제거하는 보상 알고리즘과 이에 의해 제어되는 프로그래머블한 보정 회로를 제안하였다. 시스템은 신호처리부, 보정 회로, 온도 감지부, 그리고 마이크로프로세서 및 통신부가 SOC으로 구현되었으며, RS-232 인터페이스가 시스템의 모니터링 및 제어를 위해 사용되었다. 구현된 IC의 면적은 $4.38{\times}3.78\;mm^2$이며 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었다. $-40^{\circ}C{\sim}150^{\circ}C$ 온도 범위에서 50 KPa급 MEMS 압력센서의 온도 드리프트 보상 오차는 ${\pm}0.48%$로 측정되었다. 구현된 시스템의 전력소모는 30.5mW로 측정되었다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제13권1호
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• pp.11-16
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• 2017

Indoor air quality is of increasing concern because it is closely related human health. An air handling unit (AHU) can be used to control the indoor air quality related to particulate matters and $CO_2$ as well as air conditioning such as temperature and humidity of indoor air. An electrostatic precipitator has a high collection efficiency and low pressure drop, however, ozone can possibly generate from its chargers, which is one of drawbacks to apply it for indoor air control. Here we compared four charging electrodes such as a $50{\mu}m$ tungsten wire, a $100{\mu}m$ tungsten wire, a $16{\mu}m$-thickness Al foil and a carbon fabric comprised of $5-10{\mu}m$ fibers. The carbon fabric electrode showed a superior particle collection efficiency and a lower ozone generation at a given power consumption compared to tungsten wires of 50, $100{\mu}m$ and an Al foil electrode. This low ozone generating, micro-sized electrode can be applied to the electrostatic precipitator in AHU for indoor air control.