• 한국수자원학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.777-785
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• 2003

본 연구에서는 비구조격자 좌표계상에서 천수방정식 해석을 위한 수치모형을 개발하였다. Fractional step method를 이용하여 이차원의 천수방정식을 두개의 일차원 문제로 분리하여 계산 효율이 우수한 수치연산을 수행하였다. 분리된 일차원 문제는 이차정확도의 TVD 기법을 이용하여 해석하였다. TVD 기법은 HLLC 기법을 이용하여 Riemann 해를 구한후 WAF 기법을 기반으로 이용하였으며 WAF 흐름율 제한자를 이용하여 이차정확도 문제에 수반되는 비물리적인 수치진동을 제어하였다. 개발된 모형을 다양한 문제에 적용한 결과, 해석해와 계산된 결과가 매우 잘 일치하였으며, 본 모형이 불연속해나 상류사류의 혼합흐름 및 이동경계 문제 등에 이용될 수 있음을 보였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.14-20
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• 2009

전력 계통 내에서 발생하는 과도한 고장전류의 억제를 위한 가장 이상적인 방안은 초전도 한류기이다. 초전도 한류기의 전력계통 적용을 위해 본 논문에서는 전력계통 내에서 발생하는 1선, 2선, 3선 지락사고를 모의하여 매트릭스형 초전도 한류기의 동작 특성 및 소비전력을 분석하였다. 모든 지락사고에 대해 매트릭스형 초전도 한류기는 사고 초기에는 85[%] 이상, 1주기 이후에는 95[%] 이상 고장전류를 제한시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 또한 초전도 소자간의 임계특성의 차이를 줄여줌으로써 소비전력이 균등해진다는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5879-5884
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• 2013

국내의 전력계통은 급격한 산업화와 급속적인 경제발전으로 산업시설 및 대도시 인구 밀집지역의 전력수요가 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 전력 사용량의 증가는 각종 전력설비들의 증설을 필요로 하고 있지만 도심지의 경우는 제한된 공간에 설비 증설의 공간확보에도 큰 어려움을 겪고 있다. 또한, 국내 154[kV]나 345[kV]의 송전계통의 구조는 송전거리가 짧고, 전력공급 신뢰성과 안정도 향상을 위해 서로 네트워크화 되어있다. 이러한 구조는 전력계통 사고발생시 임피던스 감소를 야기시키고 단락사고에 의한 사고 전류의 크기를 점점 증가시키고 있다. 이와 같은 기존방식의 문제들을 효과적으로 해결하기 위한 방안으로 고안된 것이 초전도 한류기이다. 초전도 한류기는 사고 전류에 대한 빠른 동작 및 회복시간과 별도의 사고 감지장치를 불필요하며 신개념의 보호기기이며 환경 친화적인 장점 때문에 국 내외적으로 많은 연구가 활발하게 진행되고 있다 본 논문에서는 결선방법에 따라 초기사고전류특성, 전류제한특성, 사고각, 인덕턴스 변화에 따른 전류제한 특성을 다각적인 방법으로 분석하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.69-78
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• 2007

본 연구에서는 홍수가 범람하였을 때 제내지에서 발생하는 동역학적 거동을 정확히 모의하기 위해, 시간에 따른 제방붕괴 양상을 고려하여 제방붕괴시 제내지로 유입되는 월류량을 정확하게 산정하였다. 2차원 비선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하였으며, 비구조적 격자계가 적용된 유한체적법을 이용하여 제방붕괴를 모의하였다. 제방붕괴시 발생하는 충격파 흐름을 해석하기 위하여 HLLC approximate Rimann solver를 사용하였고, 수치진동을 제어하기 위해 TVD 제한자를 사용하는 WAF(Weighted Averaged Flux) 기법을 사용하였다. 또한 생성항은 연산자 분리기법을 이용하여 비 물리적인 결과가 나오지 않도록 하였다. 먼저 본 모형을 댐붕괴 문제에 적용하여 댐 붕괴시 발생하는 자유수면 변위를 계산하였으며, 경사식 방파제의 월류량을 산정하여 기존 실험결과와 비교 검증하였다. 그 결과 충격파를 잘 모의하고 있었으며, 월류량 또한 기존 실험결과와 일치하였다. 또한 제방 붕괴시 발생하는 흐름에 대해 높이와 폭을 각각 시간에 따른 함수로 가정하여 적용하였다. 제방붕괴 유형에 따른 월류량을 각각 비교한 결과, 제방이 갑작스럽게 붕괴된 경우에서의 월류량이 점진적으로 붕괴되는 조건에서의 월류량보다 크게 산정됨을 알 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.38-45
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• 2006

초전도전류제한기(SFCL)는 전력계통내 적용시 계통보호를 보다 향상시킬 수 있는 방안으로써 수초이내에 신속하게 사고전류를 제한한다. 이러한 SFCL중 자속구속형 전류제한기의 설계구조는 자속구속리액터인 하나의 철심에 1차측과 2차측 코일이 병렬로 결선되어 있다. 또한 전류제한소자인 YBCO박막과 2차측 코일을 직렬로 결선하여 설치장소의 조건에 따라 인덕턴스와 2차측 코일의 극성방향으로 과도전류 크기를 조절할 수 있다. 이러한 동작특성은 철심을 자속매개체로 적용되기 때문에 철심조건에 따른 성능평가실험은 필수적이다. 가극결선에서 전원전압을 200[Vrms] 인가시 피크전류는 폐루프가 30.71[A], 개루프가 32.01[A]까지 상승됨에 따라 초기과도 응답특성은 폐루프가 유리하였다. 하지만, 소자에 발생되는 전압이 폐루프가 220.14[V], 개루프가 142.73[V]까지 상승함에 따라, 폐루프 철심구조시 전류제한소자의 부담이 가중됨을 알 수 있었다. 결과적으로 자속구속형 SFCL의 전력계통내 적용 시 각각의 철심구조에 따른 다양한 운전특성을 적절히 설계시 장점을 극대화 할 수 있을 것이다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.17-21
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• 2011

A hybrid superconducting fault current limiter (SFCL) with fast switch had been previously suggested by our research group. To make a hybrid SFCL, different superconducting wires were wound two pancake coils so that two pancake coils had asymmetric configuration. The impedance of the asymmetric non-inductive coils are zero with applied normal current. However during the fault. currents were distributed unequally into the two pancake coils because each superconducting wires have different electrical characteristics. This unequal distribution of current causes effective magnetic flux which generate repulsive force. Fast switch was thus opened by the force applied to the aluminum plate which consists of SFCL. In this paper, the AC loss characteristics of the asymmetric non-inductive coils with combinations of superconducting wires were studied and calculated by related experiments and finite element method (FEM) simulation. From these results, we suggested the appropriate combination of two superconducting wires to be used for the asymmetric non-inductive coils.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제55권2호
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• pp.62-66
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• 2006

We investigated the characteristics of the hybrid-type superconducting fault current limiter (SFCL) by the number of secondary windings. The SFCL consists of a transformer, which has a primary winding and several secondary windings with serially connected $YB_{a2}Cu_{3}O_{7}$ films. In order to increase the capacity. of the SFCL, the serial connection between each current limiting unit is necessary. Resistive-type SFCL has a difficulty in quenching simultaneously between the units due to slight differences of their critical current densities. The hybrid-type SFCL could achieve the simultaneous quenching through the electrical isolation and the mutual flux linkage among the units. We confirmed that the capacity of the SFCL could be increased effectively through the simultaneous quenching among the units. In addition, the power burden of the system could be reduced by adjusting the number of secondary windings. We will investigate the method to increase the capacity through serial and Parallel connections among current limiting units.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.2004-2005
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• 2007

고온 초전도체를 이용한 자속구속형 사고전류제한기는 1차권선과 2차권선을 감는 방향이나 감은 횟수의 비율에 따라서 부하전류용량과 전류제한용량이 다르다. 부하전류용량은 사고 발생 시 최초의 전류 제한 레벨과 밀접하게 관련이 되는데 자속구속형 사고전류제한기에서 최초의 전류 제한 레벨은 인덕턴스에 의해서 결정되기 때문이다. 전류제한용량은 사고전류제한기의 임피던스와 관계된다. 이 논문에서 자속구속형 사고전류제한기의 변압기 특성을 변화시키면서 부하전류용량과 전류제한용량의 변화를 살펴보았다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권7호
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• pp.2084-2094
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• 2021

Delta-form-based methods for solving high order spatial discretization schemes are introduced into the reactor S_N transport equation. Due to the nature of the delta-form, the final numerical accuracy only depends on the residuals on the right side of the discrete equations and have nothing to do with the parts on the left side. Therefore, various high order spatial discretization methods can be easily adopted for only the transport term on the right side of the discrete equations. Then the simplest step or other robust schemes can be adopted to discretize the increment on the left hand side to ensure the good iterative convergence. The delta-form framework makes the sweeping and iterative strategies of various high order spatial discretization methods be completely the same with those of the traditional S_N codes, only by adding the residuals into the source terms. In this paper, the flux limiter method and weighted essentially non-oscillatory scheme are used for the verification purpose to only show the advantages of the introduction of delta-form-based solving methods and other high order spatial discretization methods can be also easily extended to solve the S_N transport equations. Numerical solutions indicate the correctness and effectiveness of delta-form-based solving method.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.65-70
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• 2006

Transient heat transfer caused by an impulsive heating in subcooled liquid nitrogen is investigated experimentally. This study is part of out ongoing efforts directed to a stable cryogenic cooling system lot superconducting fault current limiters (SFCL). A thin heater attached by epoxy on one surface of a GFRP plate is immersed in liquid-nitrogen bath at temperatures between 77 K and 55 K. A strong heat flux up to $150W/cm^2$ is generated lot 100 ms, and the temperature of the heater sulfate is measured as a function of time. The behavior of bubbles on the heating surface can be explained by comparing the measured temperature history for vertical and two horizontal (up and down) orientations. It is concluded that the subcooling of liquid nitrogen below 70 K is very effective in suppressing bubbles, resulting in better thermal protection and faster recovery from an impulsive heat.