• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제9권1호
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• pp.77-99
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• 2017

Offshore oscillating water columns (OWC) represent one of the most promising forms of wave energy converters. The hydrodynamic performance of such converters heavily depends on their interactions with ocean waves; therefore, understanding these interactions is essential. In this paper, a fully nonlinear 2D computational fluid dynamics (CFD) model based on RANS equations and VOF surface capturing scheme is implemented to carry out wave energy balance analyses for an offshore OWC. The numerical model is well validated against published physical measurements including; chamber differential air pressure, chamber water level oscillation and vertical velocity, overall wave energy extraction efficiency, reflected and transmitted waves, velocity and vorticity fields (PIV measurements). Following the successful validation work, an extensive campaign of numerical tests is performed to quantify the relevance of three design parameters, namely incoming wavelength, wave height and turbine damping to the device hydrodynamic performance and wave energy conversion process. All of the three investigated parameters show important effects on the wave-pneumatic energy conversion chain. In addition, the flow field around the chamber's front wall indicates areas of energy losses by stronger vortices generation than the rear wall.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.1-7
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• 2010

Large quantity of bending deformation as well as irregular rotating torque fluctuation are the main struggles of the balance shaft module during a high speed rotation. Since two issues are much sensitive to the location of both supporting bearing and unbalance mass at a balance shaft, it is recommended to construct a design strategy on balance shaft at the early stage so as to save developing time and effort before approaches to the detailed design process. In this paper, an optimal design formulation is proposed to minimize the elastic strain energy due to bending as well as the kinematic energy of polar moment of inertia in rotation. Case studies of optimal design are conducted for different mass ratio as well as linear combination of objective function and its consequence reveals that global optimum of balance shaft model is existed over possible design conditions. Simulation shows that best locations of both supporting bearing and unbalance are globally 20% and 80%, respectively, over total length of a balance shaft.

• 전기학회논문지
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• 제59권11호
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• pp.2012-2015
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• 2010

In this paper, the mathematical models of the superheater and the desuperheater are derived based on the fundamental laws of physics, mass and energy balance. The parameters of the models are developed for the 500[MW] thermal power plant using the actual data. The simulated model outputs are well matched with the actual ones. It is expected that the proposed models are useful for the temperature controller design of the thermal power plant.

• 전기화학회지
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• 제22권1호
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• pp.43-52
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• 2019

리튬이차전지(Lithium Secondary Batteries)를 에너지원으로 채용하는 분야가 다양해짐에 따라, 기존 요구 특성뿐만 아니라 각 분야에 특화된 성능 평가 결과까지 요구하고 있다. 이에 대응하기 위해 각 전지 제조사는 연구 인력을 충원하고 고가의 장비를 지속적으로 도입해서 다수의 전지를 오랜 기간 평가해야 하는 어려움을 겪고 있다. 이를 해소하기 위해, 전지 모델링(Modeling)을 기반으로 한 모사(Simulation) 기법을 도입하여, 실험 횟수를 최소화하고 실험 시간도 단축하려는 시도를 지속하고 있다. 현재까지 다양한 리튬이차전지 모델링 기법이 보고되고 있으며, 목적에 따라 최적 기법이 선택 및 활용되어 왔다. 본 리뷰 논문에서는 뉴만(Newman) 모델을 기반으로 한 전기화학적 모델링(Electrochemical Modeling) 기법을 상세히 설명한다. 특히, 전극 반응속도를 나타내는 버틀러-볼머식(Butler-Volmer Equation), 각 상(Phase)에서 전자와 이온의 균형 방정식 (Material and Charge Balance Equations), 그리고 전지의 온도 변화를 설명할 수 있는 에너지 균형 방정식 (Energy Balance Equation)의 물리적 의미를 쉽게 설명하고, COMSOL Multiphysics를 이용한 간단한 해석 과정과 결과를 제시한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3B호
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• pp.233-242
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• 2010

Bastiaanssen(1995)에 의해 개발된 SEBAL(Surface Energy Balance Algorithm for Land) 모형은 25개의 sub model들을 이용하여 지표의 증발산량과 기타 여러 에너지 교환을 계산하는 이미지-프로세싱 모형이다. SEBAL 모형은 Landsat 또는 기타 여러 위성영상을 통해 얻을 수 있는 열적외선 방사, 표시 및 근적외선 측정 자료 등을 사용한다. 본 연구에서는 한강유역의 주 지류인 경안천 유역에 모형을 적용시켰다. 증발산량(ET)은 4개년의(2001년-2004년) Landsat과 MODIS 위성영상을 입력자료로 사용하여, 에너지 균형원리를 통해 pixel-by-pixel을 기준으로 계산되었다. Landsat(30 m)과 MODIS(1 km) 사이의 비교 결과도 평가되었으며, Landsat과 MODIS 결과들은 FAO Penman-Monteith 증발산량과 비교하였다. 위성영상 ET들과 FAO Penman-Monteith ET 간의 절대 오차는 12% 이내로 확인되었으며, 유역 분포 증발산량의 시공간분포특성 또한 분석하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권6호
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• pp.798-803
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• 2018

Objective: The objective of this study was to estimate the genetic parameters for milk ${\beta}$-hydroxybutyrate (BHBA), acetone (Ac), fat protein ratio (FPR), and energy balance (EB) using milk test day records and investigate the effect of early lactation FPR and EB on milk ketone body concentrations. Methods: Total 262,940 test-day records collected from Korea Animal Improvement Association during the period of 2012 to 2016 were used in this study. BHBA and Ac concentrations in milk were measured by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). FPR values were obtained using test day records of fat and protein percentage. EB was calculated using previously developed equation based on parity, lactation week, and milk composition data. Genetic parameters were estimated by restricted maximum likelihood procedure based on repeatability model using Wombat program. Results: Elevated milk BHBA and Ac concentrations were observed during the early lactation under the negative energy balance. Milk FPR tends to decrease with the decreasing ketone body concentrations. Heritability estimates for milk BHBA, Ac, EB, and FPR ranged from 0.09 to 0.14, 0.23 to 0.31, 0.19 to 0.52, and 0.16 to 0.42 respectively at parity 1, 2, 3, and 4. The overall heritability for BHBA, Ac, EB and FPR were 0.29, 0.32, 0.58, and 0.38 respectively. A common pattern was observed in heritability of EB and FPR along with parities. Conclusion: FPR and EB can be suggested as potential predictors for risk of hyperketonemia. The heritability estimates of milk BHBA, Ac, EB, and FPR indicate that the selective breeding may contribute to maintaining the milk ketone bodies at optimum level during early lactation.

• 대한산업공학회지
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• 제11권2호
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• pp.165-172
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• 1985

Since energy consumption of developing countries is expected to grow rapidly over the coming decades, the oil-importing developing countries are likely to encounter chronic balance-of-payments difficulties. To analyze the quantitative impacts of this problem, we develop a computable model of international trade. This paper presents four alternative cases - varying the assumptions with respect to energy supplies. This shows that relatively small difference in supplies can lead to 100% differences in the energy prices projected for 1990.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.465-477
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• 2023

In proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), proper thermal management of the stack and moisture generation by electrochemical reactions significantly affect fuel cell performance. In this study, the PEMFC dynamic characteristic model was developed through Simcenter AMESim, a development program. In addition, the developed model aims to understand the thermal resin balance of the stack and performance characteristics for input loads. The developed model applies the thermal management model of the stack and the moisture content and permeability model to simulate voltage loss and stack thermal behavior precisely. This study extended the C based AMESet (adaptive modeling environment submodeling tool) to simulate electrochemical reactions inside the stack. Fuel cell model of AMESet was liberalized with AMESim and then integrated with the balance of plant (BOP) model and analyzed. And It is intended to be used in component design through BOP analysis. The resistance loss of the stack and thermal behavior characteristics were predicted, and the impact of stack performance and efficiency was evaluated.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.446-455
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• 2023

공기부양반응기(airlift reactor) 내의 액체순환속도(liquid circulation velocity)를 예측하기 위한 수학적 모형이 유체순환고리(fluid circulation loop)에 대한 기계적 에너지 수지를 기초로 개발되었다. 그 모형은 90° 방향전환으로 인한 에너지 손실과 반응기의 각 부위에서의 마찰로 인한 에너지 손실 그리고 단면적의 변화로 인한 에너지 손실을 모두 고려하였다. 마찰과 방향전환 그리고 단면적 변화에 의한 손실계수를 각각 고려한 모형이 집중매개변수(lumped parameter)를 사용한 기존의 모형보다 액체순환속도를 더 잘 예측할 수 있었다. 순환액체속도는 추적자펄스방법(tracer pulse method)으로 측정하였다. 개발된 모형은 상하부에 연결관(connecting pipe)을 갖는 외부순환 공기부양반응기에서 얻은 본 연구의 실험 결과의 대부분은 물론이고 다양한 형태의 공기부양반응기에서 얻어진 다른 연구자들의 결과도 ±20%이내의 오차로 잘 예측할 수 있었다. 외부 및 내부순환 공기부양반응기에서 순환유체의 90° 방향전환과 관련된 손실계수에 대한 유용한 실험식을 구하여 액체순환속도를 예측하는 데 사용하였다.

• 터널과지하공간
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• 제23권3호
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• pp.241-259
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• 2013

충전층을 이용한 열에너지저장 시스템은 자갈이나 콘크리트와 같은 열저장매질과 공기나 오일과 같은 열전달유체를 이용하여 현열에너지를 저장하는 방식으로서, 저장매질의 경제성과 화학적 안정성, 시스템 구축의 용이성 등 많은 장점이 갖는다. 본 연구에서는 충전층을 이용한 열에너지저장 기술에 대하여 개략적으로 소개하고, 이러한 열에너지저장소의 에너지 수지와 성능 효율을 분석하기 위한 수치 모델을 제시하였다. 유한차분법을 이용하여 저장소 내 1차원 비정상 열전달 해석을 수행하였으며, 반복적인 주입과 토출에 따른 충전층의 온도분포와 외부로의 손실 에너지를 계산하였다. 해석모델은 AA-CAES(advanced adiabatic compressed air energy storage)와 연계된 고온의 열에너지저장시스템으로 저장소가 지하암반 내에 위치하는 경우와 지상에 위치하는 경우를 모사하고, 성능효율 및 열손실률을 비교 분석하였다.