• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.699-705
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• 2013

This paper presents vibration testing, control, and finite element analysis of a piping system, which is subjected to the changes in fluid levels. Nuclear power plants typically employ a cooling system that uses sea water. These systems are subjected to dynamic characteristic changes caused by sea-level variations, which introduces failures of cooling system components. Therefore in this study, analytical and experimental studies were performed to understand the effect of sea-level changes on the dynamic characteristics of piping systems. It was shown that, as the sea-level increases, pipe's natural frequencies decreases in relation to its mode shape. A 1/14 scale model was also built to compare the results obtained by the analytical study. A good agreement between experiment and analytical studies were observed. Finally, an on-line resonant frequency identification system was proposed and developed, which utilizes piezoelectric transducers as sensors and actuators, in order to avoid catastrophic failure of piping systems.

• 한국음향학회지
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• 제26권6호
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• pp.286-292
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• 2007

해수연결 배관계에서 발생되는 주요한 소음원은 함 내부 탑재장비의 원활한 작동을 위해 해수를 순환시키는 해수순환 펌프이다. 이러한 펌프에서 발생되는 토널 성분을 가지는 유체전달 소음은 적절한 소음감소기를 통해서 감소되어야 한다. 본 논문에서는 실험적으로 유체전달 소음감소기의 음향 투과손실을 측정하기 위해서 해수연결 배관계의 끝단 반사가 존재하는 경우 배관 내의 음파를 입사파와 투과파로 분리하는 전달함수 기법을 제안하였다. 제작된 소음감소기 시험시편에 대한 이론적 투과손실과 제안된 기법을 통해 측정된 투과손실이 관심 주파수 영역에서 잘 일치함을 확인함으로써 기법의 타당성을 검증하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.56-61
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• 2009

Paradigm depending only on fossil fuel for building heat source is rapidly changing. Accelerating the change, as it has been known, is obligation for reducing green house gas coming from use of fossil fuel, i.e. reaction to United Nations Framework Convention on Climate Change. In addition, factors such as high oil price, unstable supply, weapon of petroleum and oil peak, by replacing fossil fuel, contributes to advance of environmental friendly renewable energy which can be continuously reusable. Therefore, current new energy policies, beyond enhancing effectiveness of heat using equipments, are to make best efforts for national competitiveness. Our country supports 11 areas for new renewable energy including sun light, solar heat and wind power. Among those areas, ocean thermal energy specifies tidal power generation using tide of sea, wave and temperature differences, wave power generation and thermal power generation. But heat use of heat source from sea water itself has been excluded as non-utilized energy. In the future, sea water heat source which has not been used so far will be required to be specified as new renewable energy. This research is to survey local heating system in Europe using sea water, central solar heating plants, seasonal thermal energy store and to analyze large scale central solar heating plants in German. Seasonal thermal energy store necessarily need to be equipped with large scale thermal energy store. Currently operating central solar heating system is a effective method which significantly enhances sharing rate of solar heat in a way that stores excessive heat generating in summer and then replenish insufficient heat for winter. Construction cost for this system is primarily dependent on large scale seasonal heat store and this high priced heat store merely plays its role once per year. Since our country is faced with 3 directional sea, active research and development for using sea water heat as cooling and heating heat source is required for seashore villages and building units. This research suggests how to utilize new energy in a way that stores cooling heat of sea water into seasonal thermal energy store when temperature of sea water is its lowest temperature in February based on West Sea and then uses it as cooling heat source when cooling is necessary. Since this method utilizes seasonal thermal energy store from existing central solar heating plant for heating and cooling purpose respectively twice per year maximizing energy efficiency by achieving 2 seasonal thermal energy store, active research and development is necessarily required for the future.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권8호
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• pp.1157-1163
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• 2008

Fuel represents a significant portion of the operating costs of voyages of the vessel. Under this situation, dramatic increase in fuel price caused a problem that earnings of ship becomes decreased seriously. Pumps in a cooling system of the vessel are often operated inefficiently. The reasons will vary from process to process and application to application. Inefficiency of pumps is one of the reason for making the cost of operating the vessel increased. This paper suggests energy-effective cooling system that controls sea water pumps with inverters to reduce energy consumption in vessel by conducting simulation with LabVIEW. Results shows that electric energy consumption of pumps are significantly deceased. If this energy-effective cooling system is applied to other systems which need cooling, it could be useful in reducing electric energy wastage.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.317-323
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• 2017

쓰레기 소각장이나 산업체의 폐열을 농업에 활용한 사례는 몇몇 있었다. 그러나 온배수를 농업에 활용한 사례는 전무하였으며, 치어, 종패 등을 양식하는 수산업이 대부분이었다. 본 연구에서는 화력발전소의 온배수(폐열)를 열원으로 이용하는 120 RT 규모의 냉난방시스템을 제주특별자치도 서귀포시 안덕면 소재의 $5,280m^2$ 아열대 작물(망고) 재배온실에 설치, 10월에서 다음해 2월까지 약 5개월 동안 난방을 실시하여 난방에너지 비용 절감 효과 등 분석하였다. 난방에너지 비용 절감효과는 면세경유에 대하여 87%이였으며, 또한 발전소의 온배수를 에너지원으로 재활용함으로서 62%의 이산화탄소 배출 저감 효과를 얻었다. 본 연구를 계기로 2015년에 해수가 수열에너지 분야로 재생에너지에 포함되었다. 해수의 표층의 열을 히트펌프를 사용하여 변환시켜 얻은 에너지라는 수열에너지 분야의 기준과 범위를 볼 때, 이는 온배수가 재생에너지에 포함되었다고 말해도 과언이 아닐 것으로 사료된다. 그 이유는 온배수도 해수임에도 불구하고 온도가 일반 해수보다 $7{\sim}8^{\circ}C$ 높아, 일반 해수를 히트펌프의 열원으로 이용하는 것보다 온배수를 열원으로 이용했을 때 히트펌프의 성능이 높기 때문이다. 또한 같은 해 농식품부의 폐열 재이용 시설 지원 사업이 발표되어, 발전소 온배수뿐만 아니라 산업체와 소각장의 폐열을 농업에 활용하면 지원을 받을 수 있게 되었다. 이 사업에 의하여 2015년 당진시, 하동군, 제주시, 곡성군이 선정되었으며, 2016년 태안군, 서귀포시 등이 선정되어, 2016년 말 곡성군과 제주시가 공사를 완료, 농업에 폐열을 활용하고 있으며(제주시는 발전소, 곡성군은 산업체 폐열을 이용하고 있음), 기타 지역은 추진 중이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.2189-2196
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• 2015

환경오염 및 유류비가 증가함에 따라 선박 에너지 절감 방안에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PCS(Pump Control System)는 선박냉각시스템에서 해수펌프 회전속도, 청수펌프 회전속도 및 3-Way V/V 위치 제어를 통해 에너지를 절감하는 펌프제어시스템이다. 본 논문에서는 PCS의 신뢰성 확보를 위해 실 선박의 냉각시스템과 유사한 환경을 갖춘 PCS 시뮬레이터를 개발하였다. 또한 PCS 시뮬레이터를 위한 컴퓨터 기반의 제어 시스템 및 데이터 저장시스템을 개발하였다. 제어 및 데이터 저장시스템 개발에는 National Instrument 사의 cDAQ 및 LabVIEW를 사용하였다. 최종적으로 저장된 데이터를 분석하여 시뮬레이터의 동작을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권4호
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• pp.321-329
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• 2018

Resonance phenomena occurs at large vertical pump which is operating to cool down the hot steam using sea water in the power plant. To avoid the resonance, the natural frequency needs to be isolated about 20% from motor operating speed. Yet, excessive vibration occurs especially at low tide. At first, natural frequency of the whole pump system and each part is calculated using ANSYS. As it is revealed in the previous journal papers that only circular pipe part is related to resonance, the FSI technique is applied for free vibration analysis. The natural frequency is reduced to 60% (compared to that) of the frequency measured in air as it is similar to other published results. And the frequency obtained by finite element analysis is almost same to that obtained from modal test. Based on the accurate finite element model and analysis, design change is tried to avoid the resonance by changing the thickness of pipe and base supporting plate. In stead of doing optimization process, design sensitivity is computed and used to find such designs to avoid resonance.

• 설비공학논문집
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• 제29권10호
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• pp.551-557
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• 2017

Most European economies, Japan, and many governments have made it a major policy to expand the green business by disseminating heat pump technology, which has a large $CO_2$ reduction effect. The heat pump of all heat sources has been recognized as renewable energy and the policy to encourage has been implemented. In the recently revised Renewable Energy Law, the hydrothermal source (surface sea water) heat pump was newly included in renewable energy. In addition, the scope of application of heat pumps has expanded in the mandatory installation of renewable energy for new buildings, remodeling buildings, and reconstructed buildings based on this law. However application to heat pumps using all natural energy as heat source has been put off. In this revision, the ratio of renewable energy to the total energy produced by the heat pump was fixed at 73%, which depends on coefficient of performance of heat pump. The ratio of renewable energy is $1-1.8/COP_H$, and should be calculated including the coefficient of performance of the heat pump. Using a high efficiency heat pump or a high-temperature heat source increases the coefficient of performance and also reduces $CO_2$ emissions. It is necessary to expand the application of heat pumps as renewable energy equipment and to improve the correct calculation of renewable energy production.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.468-472
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• 2015

최근 대두되는 선박배기가스 저감 등의 환경정책으로 인하여 에너지의 효율적 이용에 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 함정의 에너지 효율 향상을 위하여 사용 부하에 따라 해수펌프를 제어하는 고효율 해수냉각시스템을 제안한다. 본 논문에서는 제안하는 시스템의 효과를 알아보기 위하여 추진 디젤기관의 냉각시스템을 모델링 하고 함정 운항특성을 고려한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 제안한 고효율 해수냉각시스템이 기존 해수냉각시스템에 비하여 약 53%의 에너지 절감효과가 있었다. 본 연구 결과는 향후 함정 추진 디젤기관의 해수냉각시스템의 성능 향상에 유용한 자료로 활용될 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1997년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.290-294
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• 1997

서인천복합화력발전소의 해수펌프를 속도제어 하여 소내 소비 전력을 절감하고 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 생산기술 개발 과제의 연구개발품 2MVA GTO 인버터를 실증 적용하였다. 적용 시스템은 단위 인버터 병렬운전으로 인버터의 입력측은 병렬다중 방식, 출력측은 직렬다중 방식으로 설계하였다. 인버터에 의한 운전 자료를 기준으로 소비전력을 산정하여 비교하였으며 그 적용 방법과 결과를 보인다[1][2].