• 제목/요약/키워드: Transient energy

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전력계통 연계 풍력-터빈 발전기의 과도특성 (Transient Characteristics of Wind Turbine-Generator Connected to a Power System)

  • 서규석;박지호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.2966-2970
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    • 2013
  • 본 연구에서는 최근 각광받고 있는 풍력-터빈 발전기의 동적 특성에 관한 시뮬레이션을 수행한다. 풍력을 이용한 전기의 생산은 기존의 화력발전에 비해 환경에 악영향이 거의 없고 풍력자원 또한 무한하다고 할 수 있다. 즉, 풍력발전 자체는 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 풍력-터빈 발전기가 기존의 전력계통에 연계되면 전력계통에 미치는 영향은 동기발전기만으로 구성된 전력계통과는 다르며 특히 동적특성이 달라진다. 따라서 안정적인 풍력발전을 보장하기 위해서는 기존의 전력계통에 풍력발전기를 연계할 때 그 특성을 검토하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 PSS/E를 이용하여 GE1.5MW의 풍력-터빈 발전기에 대한 동적특성을 시뮬레이션 한다. 풍속의 변화, 부하의 변화 그리고 무한대 모선의 전압변화를 통하여 GE1.5MW의 풍력-터빈 발전기의 특성을 검토하였다.

태양열 집열기 히트파이프 효율 향상을 위한 에탄올-산화탄소나노유체의 특성 비교 연구 (A Comparative Study on the Characteristics of Ethanol-OMWCNTs Nanofluids for Efficiency Enhancement of Heat Pipe for Solar Collector)

  • 안응진;박성식;김남진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.129.1-129.1
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    • 2011
  • 최근 급격한 경제성장과 고도 산업사회로의 전환에 따라 에너지 수요가 크게 증가하고 있다. 이에 따라 석유, 가스 등 화석에너지의 소비량과 온실가스 배출량이 급격히 늘어나고 있는 실정이다. 따라서 화석에너지의 소비와 온실가스 배출을 저감시키기 위해 친환경적인 에너지를 이용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이와 같은 노력 중 하나가 바로 태양열에너지를 이용하는 방법이다. 태양열에너지는 자원 고갈의 우려가 없고, 에너지의 이용 과정에서 공해 물질을 배출하지 않아 대체 에너지원으로 각광을 받고 있다. 하지만 에너지 밀도가 낮고 에너지의 공급이 기상조건에 따라 큰 영향을 받으므로 태양열에너지를 이용하기 위해서는 효율적인 집열시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 우수한 열적특성을 가진 탄소나노유체를 히트파이프 작동유체에 적용하여, 태양열 집열기의 효율을 향상시키기 위해 탄소나노유체의 열전도도 및 점도특성을 비교분석하였다. 나노유체는 에탄올에 산화 다중벽 탄소나노튜브(Oxidized Multi-walled Carbon Nanotubes, OMWCNTs)를 혼합하고, 초음파 분산하여 제조하였다. 에탄올-산화탄소나노유체의 열전도도와 점도는 저온($10^{\circ}C$), 상온($25^{\circ}C$), 고온($70^{\circ}C$)에서 측정하여 비교분석하였으며, 열전도도는 전기 전도성 유체의 비정상 열선법(Transient Hot-wire Method)을 이용하여 측정하였고, 점도는 회전형 디지털 점도계를 이용하였다. 실험 결과 0.1 vol%의 에탄올-산화탄소나노유체의 열전도도는 기본 유체 대비 33.72%($10^{\circ}C$), 33.14%($25^{\circ}C$), 32.26%($70^{\circ}C$)가 향상되었으며, 점도 또한 기본유체보다 크게 증가하지 않아 히트파이프 작동유체로서 우수한 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 태양열 집열기 히트파이프의 효율 향상을 위한 기초자료로써 유용한 정보를 제공할 것이라 판단된다.

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Expressional Analysis of Glucose Transporter Isoforms in the Efferent Ductules of Male Sprague Dawley Rat during Postnatal Development

  • Seo, Hee-Jung;Son, Chan-Wok;Lee, Ki-Ho
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제33권4호
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    • pp.211-216
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    • 2009
  • A cell frequently utilizes glucose as a fuel of energy and a major substrate of lipid and protein syntheses. A regulation of glucose movement into and out of the cells is precisely controlled by cooperative works of passive and sodium-dependent active processes. At least 13 glucose cotransporter (Slc2a, GLUT) isoforms involve in passive movement of glucose in cells. The efferent ductules (EDs) play in a number of important functions for maintenance of male fertility. In the present study, using real-time PCR analysis, we determined gene expression of five Slc2a isoforms in the EDs. In addition, we compared expression levels of these Slc2a isoforms according to postnatal development ages, 1 week, 2 weeks, 1 month, and 3 months. Results from the current study showed that expression of Slc2a1, Slc2a3, and Slc2a5 mRNAs reached the highest levels at 1 month of age, followed by a transient decrease at 3 months of age. In addition, the level of Slc2a4 mRNA reminded at steady until 1 month of age and was significantly reduced at 3 months of age, whereas the highest level of Slc2a 8 mRNA was detected at 2 weeks of age. Data from the present study indicate a differential expression of various Slc2a isoforms in the ED according to postnatal ages. Thus, it is believed that glucose movement through the epithelial cells in the ED would be regulated by the coordinated manner among Slc2a isoforms expressed at a given age.

면직물의 구성특성과 냉온감과의 상관성에 관한 연구( I ) -상대습도 $65\%$하에서- (A Study on the Relationship between Structural Characteristics of Cotton Fabrics and their Cool-and-Warm Felling (I) - at $65\%$ Relative Humidity-)

  • 장지혜
    • 한국의류학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.152-163
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    • 1990
  • The purpose of this study is to experimentally analyze the relationship between structural characteristics of cotton fabrics and their cool-and-warm felling in order to develop more comfortable fabrics. Comfort in textile products has been emphasized as consumers preferred performance to fashion of clothing. Thermal comfort of clothing is a basic parameter of the comfort sensation which is usually represented by the cool-and-warm feeling felt by human skin. Cloo-and-warm feeling is perceived by the heat flux which transfers heat energy stored in an object to skin. We feel warm (cool) if the temperature of nerve extremity in skin ascends (descends). As cool-and-warm feeling determines the comfort sensation of clothing, it is important to develop new comfort fabrics. Although considerable works have been made on the body, clothing, and environment, there has been no research study on the structural characteristics of fabrics and their cool and warm feeling. Cool-and-warm feeling is closely related to the transient heat transfer property. This research study used the cotton fabrics manufactured in Korea as sample and measured $q_{max}$ value with thermal property measuring instrument (Thermo-Labo II type). $q_{max}$ values estimated by polynomial regression equation were compared with those observed in this study. This study also identified the structural parameters of cotton fabrics for a specific range of $q_{max}$ values. The findings of this study can be summarized as follows: 1) As the thickness, porosity and air permeability of cotton fabrics increase, $q_{max}$ value decreases. 2) As the fabric count and over factor of cotton fabrics increase, $q_{max}$ value also increases. 3) $q_{max}$ values have been estimated by simple and polynomial regression equations developed in this study. Regression curves which have been plotted by polynomial regression equations also provided with the range of structural parameters for a specific range of $q_{max}$ values of cotton fabrics. This study would be significant in that it has identified the structural Parameters for the cool-and-warm feeling of cotton fabric at $65\%$ relative humidity.

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전자기 성형에서의 변형률 속도 효과 해석 (Analysis of the Strain Rate Effect in Electro-Magnetic Forming)

  • 곽신웅;신효철;이종수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1043-1058
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    • 1990
  • 본 연구에서는 전자기 성형법에 의한 원통형상의 가공재의 자유 확관성형 가 공에 대해서 유한요소해석법을 이용한 변형 및 응력해석을 수행하였다. 탄소성 재료 모형을 확장하여 변형 경화율이 변형률 및 변형률 속도의 지배를 받는 변형률 속도 종 속 탄소성 재료 모형을 도입하였고, 1차 제하 이후까지 포함하여 고속 성형시 변형률 속도 효과에 의해 발생하는 현상들에 대해서 연구하였다.결과의 비교 및 논의를 위 하여, 해석대상과 성형조건, 그리고 가공재에 작용하는 자기압력은 Suzuki의 것과 동 일한 것을 사용하였다.

모노리스 $NH_3-SCR$ 반응기 내에서의 $NH_3$ 흡.탈착 특성에 대한 연구 (A Study of $NH_3$ Adsorption/Desorption Characteristics in the Monolithic $NH_3-SCR$ Reactor)

  • 왕태중;백승욱;정명근;여권구
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.125-132
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    • 2006
  • Transient kinetics of $NH_3$ adsorption/desorption and of SCR(selective catalytic reduction) of NO with $NH_3$ were studied over vanadium based catalysts, such as $V_2O_5/TiO_2$ and $V_2O_5-WO_3/TiO_2$. In the present catalytic reaction process, NO adsorption is neglected while $NH_3$ is strongly chemisorbed on the catalytic surface. Accordingly, it is ruled out the possibility of a reaction between strongly adsorbed $NH_3$ and NO species in line with the hypothesis of an Eley-Rideal mechanism. The present kinetic model assumes; (1) non-activated $NH_3$ adsorption, (2) Temkin-type $NH_3$ coverage dependence of the desorption energy, (3) non-linear dependence of the SCR reaction rate on the $NH_3$ surface coverage. Thus, the surface heterogeneity for adsorption/desorption of $NH_3$ is taken into account in this model. The present study extends the pure chemical kinetic model based on a powdered-phase catalytic system to the chemico-physical one applicable to a realistic monolith reactor.

Water Gas Shift Reactor의 Multiscale 모델링 및 모사 (Multiscale Modeling and Simulation of Water Gas Shift Reactor)

  • 이욱준;김기현;오민
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권6호
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    • pp.582-590
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    • 2007
  • Water gas shift reaction(WGSR)이 일어나는 파이럿 규모 고온반응기에서의 거동 및 성능을 예측하기 위하여 수학적 모델을 수립하고 모사를 수행하였다. 반응기의 형상, 유체 및 열 이동에 대해 상세한 모델링이 가능한 전산유체역학 기법과 공정시스템 공학에서 사용되는 공정모사 기법을 함께 사용한 multiscale 모델링 및 모사를 수행하였으며, 그 결과를 일반 공정모사와 비교하였다. Multiscale 모사를 통해 CO의 전환율은 최고 0.85, 발열반응으로 인해 충전층의 온도는 약 720 K까지 오름을 알 수 있었다. 또한 동적모사를 통해 시간에 따른 반응기내에서의 온도분포, 전환율 분포 등의 주요한 변수 및 성능들의 시간에 따른 변화를 예측할 수 있었다. Multiscale 모사 기법은 파이럿 규모의 반응기뿐 아니라 상업규모의 공정에 대해 실제 상황을 상세히 반영하여 정확한 예측이 가능하므로, 상업공정 설계에 주요한 기술로 사용될 수 있다.

유체 분사 추진력을 받는 배관 휩 구속장치 거동에 관한 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Pipe Whip Restraint Behavior Under Jet Thrust Forces)

  • Sugoong Koh;Lee, Young-Shin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제25권3호
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    • pp.353-360
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    • 1993
  • 원자력 발전소에서는 고에너지배관이 파단되는 가상 배관 휩 현상으로부터 구조물을 보호하기 위하여 많은 종류의 배관 휩 구속장치(Pipe Whip Restraint, PWR)가 설치되어 있다. 이 배관 휩 구속장치를 보다 합당하게 설계하거나 배관 휩 구속장치의 설계타당성을 평가하기 위하여 배관 휩 현상을 자세히 관찰하는 것이 필요하다. 이와 같은 이유로 배관 휩 현상을 해석하는 방법 개발자 개발된 방법의 타당성을 입증하기 위한 다양한 연구 프로그램이 여러나라에서 수행되어 왔다. 본 연구에서는 배관 휩 구속장치에 가해지는 충격하중을 계산하기 위해 범용 유한요소 전산 프로그램인 ANSYS내의 여러 형태의 유한요소들을 이용하여 가상 배관 휩 현상을 모의했으며 계산 결과는 U자형 배관 휩 구속장치를 갖는 배관계통의 배관 휩 모의시험으로부터 구해진 대상 실험 결과와 비교, 검토되었다. 배관 휩 구속장치와 배관 사이의 갭요소나 스프링요소를 갖는 계산모델의 일부는 해당 실험결과와 비교해 볼 때 배관 휩 구속장치에 걸리는 인장력을 사고기간 동안에 잘 모의함을 보여서 배관 휩 구속장치의 설계타당성을 평가하는데 유용 할 것으로 판단된다.

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Study on EMTP Simulation Applying Dual Reactor for Prevention of the Ferro-resonance and VT Burnout in Substation System

  • Kim, Seok-kon;An, Yong-ho;Jang, Byung-tae;Choi, Jong-kee;Lee, Nam-ho;Han, Jung-yeol;Lee, You-jin
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제1권1호
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • When the line and switchgear of the substation system are disconnected, ferro-resonance can occur. This happens even if the capacitive reactance and inductive reactance are not equal, which are not common resonance conditions. Resonance conditions vary depending on the busbar configuration environment. Although the damping resistance method applying the existing saturable reactor to cope with ferro-resonance has been successfully applied on site, there can be loss of normal function during long-term operation. The reason is because the rise in the operating frequency of saturable reactors means the saturation number is increased. Therefore, it can no longer function as saturable reactor since the resistor having inadequate capacity is burned out. To address this problem, in this paper, an EMTP-based simulation test was performed by designing and applying a dual reactor method, which adds an extended divergence reactor to the 1st side of the VT. The test result confirms that when the divergence reactor is inserted, the voltage and current values obtained at the 1st side and 2nd side of the VT as well as current values of divergence reactor part were stabilized from the transient phenomena and return to normal values. When compared with existing measures, although this method is similar in adding having a reactor added to a system regarding ferro-resonance, it has the advantage of being able to prevent ferro-resonance in advance since the reactor is added before the system is saturated. In addition, because it does not use damping resistance, it can extend the equipment life and stabilize its operation. Therefore, there are a lot of differences in terms of its operating characteristics and achivement of goal between the conventional method and new divergence reactor method.

뇌충격전류에 의한 저압용 산화아연형 바리스터의 전기적 특성변화 (Changes of Electrical Characteristics of Low-voltage ZnO Varistors by a lightning Impulse Current)

  • 이종혁;한주섭;길경석;권장우;송동영;최남섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.793-801
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    • 2000
  • 본 논문에서는 저전압 교류회로에서 과도이상전압에 대한 보호소자로 사용되는 산화아연형 바리스터의 뇌충격전류에 대한 영향에 대하여 기술하였다. 산화아연형 바리스터는 뇌충격전류에 의해 열화가 진행되며, 열화된 바리스터는 정상 운전전압에서도 열폭주에 도달하여 파괴되므로, 바리스터의 전기적 특성변화를 평가 하는 것은 대단히 중요하다. 바리스터를 가속열화시키기 위하여 국제규격 IEC 61000-4-5에 규정된 뇌충격전류를 적용하였으며, 1회의방전에 바리스터에는 약 12(J)의 에너지가 인가된다. 뇌충격전류의 인가에 따른 바리스터의 누설전류, 정격전압 등을 측정하였으며, 또한 바리스터에 뇌충격전류를 200회 인가 후 초기상태의 미세구조와 비교하였다. 실험결과로부터 바리스터는 뇌충격전류의 인가에 따라 누설전류는 증가하고 정격전압은 감소하는 경향을 나타내면서 전기적 성능이 저하됨을 확인하였다.

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