• Title/Summary/Keyword: full energy efficiency

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고역률을 갖는 단일 전력변환 AC-DC 컨버터 (Single Power-conversion AC-DC Converter with High Power Factor)

  • 조용원;박천윤;권봉환
    • 전력전자학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.23-30
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    • 2014
  • This paper proposes a single power-conversion ac-dc converter with a dc-link capacitor-less and high power factor. The proposed converter is derived by integrating a full-bridge diode rectifier and a series-resonant active-clamp dc-dc converter. To obtain a high power factor without a power factor correction circuit, this paper proposes a suitable control algorithm for the proposed converter. The proposed converter provides single power-conversion by using the proposed control algorithm for both power factor correction and output control. Also, the active-clamp circuit clamps the surge voltage of switches and recycles the energy stored in the leakage inductance of the transformer. Moreover, it provides zero-voltage turn-on switching of the switches. Also, a series-resonant circuit of the output-voltage doubler removes the reverse-recovery problem of the output diodes. The proposed converter provides maximum power factor of 0.995 and maximum efficiency of 95.1% at the full-load. The operation principle of the converter is analyzed and verified. Experimental results for a 400W ac-dc converter at a constant switching frequency of 50kHz are obtained to show the performance of the proposed converter.

Pulse-width Adjustment Strategy for Improving the Dynamic Inductor Current Response Performance of a Novel Bidirectional DC-DC Boost Converter

  • Li, Mingyue;Yan, Peimin
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권1호
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    • pp.34-44
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    • 2018
  • This paper presents a pulse-width adjustment (PWA) strategy for a novel bidirectional DC-DC boost converter to improve the performance of the dynamic inductor current response. This novel converter consists of three main components: a full-bridge converter (FBC), a high-frequency isolated transformer with large leakage inductance, and a three-level voltage-doubler rectifier (VDR). A number of scholars have analyzed the principles, such as the soft-switching performance and high-efficiency characteristic, of this converter based on pulse-width modulation plus phase-shift (PPS) control. It turns out that this converter is suitable for energy storage applications and exhibits good performance. However, the dynamic inductor current response processes of control variable adjustment is not analyzed in this converter. In fact, dc component may occur in the inductor current during its dynamic response process, which can influence the stability and reliability of the converter system. The dynamic responses under different operating modes of a conventional feedforward control are discussed in this paper. And a PWA strategy is proposed to enhance the dynamic inductor current response performance of the converter. This paper gives a detailed design and implementation of the PWA strategy. The proposed strategy is verified through a series of simulation and experimental results.

건축물에너지 효율을 위한 조적조 열교 차단 브라켓의 성능 평가 연구 (A Study on Performance Evaluation of Masonry Thermal Bridge Blocking Brackets for Building Energy Efficiency)

  • 김웅회;김형규;이태규;이재현;김규용
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.175-176
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    • 2023
  • The masonry structure is constructed by cement mortar binding material of brick objects and uses reinforced hardware(connected hardware or wall tie) together when building. However, over time, the corrosion of reinforced steel and the deterioration of joint mortar as well as bricks cause the risk of collapse. In particular, when the externally decorated brick wall is installed on the concrete girder for each floor, the angle bracket is not constructed or corroded, the full-layer weight load is applied to the wall of 0.5B, which is an example of full-scale or collapse. As a result of the evaluation, it was confirmed that the performance was improved compared to the existing bracket, and we plan to carry out a real-life test and long-term performance review of the building using the bracket in the future.

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조류발전용 터빈 주위의 유동 특성에 관한 연구 (A Study on the Flow Characteristics around Tidal Current Turbine)

  • 김부기;양창조
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.610-616
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    • 2012
  • 세계는 지금 본격적인 에너지 기후시대로 도래했으며 녹색성장을 이끌 강력한 에너지 정책이 선진국가 진입의 초석으로 신재생에너지를 활용하여 미래의 에너지 자원으로 동력화하는 것이 21세기 에너지 수요를 충족시키는 개발 목표가 되고 있다. 최근 신재생에너지 개발의 필요성에 따라 해양에너지가 주목을 받고 있다. 해양에너지는 아직 개발되지 않은 가장 유망한 재생 및 청정에너지 자원 중 하나이다. 이에 따라 각 해역에 적합한 조류에너지 변환장치의 개발이 매우 필요하다. 본 연구에서는 조류발전용 터빈에 작용하는 유입각, 해저면 효과 및 공동현상 발생에 따른 효율의 변화를 후류유동특성을 통해 파악하였다. 계산 조건하에서 해저면 효과에 의한 효율저하는 크게 나타나지 않았고, 유입각은 10도 이상부터 효율 저하가 나타났고 45도에서는 출력계수가 7 % 낮게 계산되었다. 유입속도가 증가할수록 토크와 출력계수가 증가하였으나, 공동현상이 발생하는 3 m/s이상부터 오히려 출력저하가 나타났다. 또한 유동특성의 고찰을 통해 유입각이 크고 공동현상이 나타날수록 출력감소의 원인이 됨을 확인하였다.

하수슬러지의 에너지 자원화를 위한 마이크로파 건조특성 분석 (Analysis of the Drying Characteristic of Wastewater Sludge by Microwave to Make Energy Resources)

  • 이성민;이윤식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권7호
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    • pp.125-133
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    • 2009
  • 하수를 정화하는 과정에서 발생하는 슬러지는 과거 주로 매립되어 왔으나, 2003년 유기성 슬러지의 매립금지라는 폐기물 관리법이 개정됨에 따라 최근에는 주로 해양투기 되어왔다. 그러나 '런던협약 96의정서'에 의해 2011년부터 해양투기도 금지될 예정이어서, 세계 각국은 슬러지의 다양한 처리방법에 대해 노력하고 있다. 우리나라도 예외 없이, 하수슬러지의 합리적인 처리방법을 찾기 위해 현재 많은 전문가들이 노력하고 있으며, 그중 하나가 재생 에너지화이다. 슬러지의 재생 에너지화의 성패는 친환경적이고 경제적인 건조방법에 달려 있다 해도 과언이 아니다. 따라서 본 연구에서는 영동군에서 발생하고 있는 하수슬러지를 재생에너지화하기 위해, 슬러지의 화학적 특성을 분석하여 에너지화 가능성을 검토하고, 마이크로파를 물과 슬러지에 각각 조사하여 슬러지의 건조 특성과 효율성 등을 분석하였다. 그 결과, 영동군하수 슬러지는 중금속 성분이 매우 적고 열량이 3,370kcal/kg 이상으로 재생에너지화하기에 적당함을 확인하였다. 또한, 마이크로파에 의한 슬러지 건조 특성을 분석한 결과, 슬러지 중량 대비 시간의 곡선은 투입 슬러지 량에 관계없이 늘어진 S자 형태의 거동특성을 보임은 물론 그 기울기가 일정함을 확인하였다. 또한, S 곡선을 변곡점 기준으로 세 영역으로 나눌 경우 두 번째 영역에서 건조가 가장 많이 일정하게 발생하며, 전체 건조량의 약 80% 이상임도 확인하였다. 본 결과는 향후 마이크로파를 이용한 full-scale 건조공정에서 투입 슬러지 대비 슬러지 건조량을 예측하는데 적용할 수 있다. 또한 본 실험 결과에 의하면, 마이크로파에 의한 건조능력이 약1.0kg/kW 이상을 보이고 있어 경제성도 갖고 있음을 확인하였다.

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HCNG 엔진의 터보차저 변경에 따른 전부하 출력 및 배출가스 특성 연구 (A Study on the Full Load Performance and Emission Characteristics with Turbo-charger Change in a HCNG Engine)

  • 박철웅;김창기;임기훈;이성원;최영;이선엽
    • 한국가스학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.8-14
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    • 2013
  • 천연가스에 수소를 첨가하는 수소-천연가스 혼합연료 (HCNG) 엔진 기술은 수소의 빠른 화염속도와 넓은 가연범위를 이용하여 출력 및 배기성능을 최적화하는 기술로서 희박연소 한계를 증가시킴으로써 열효율의 개선은 물론 유해배출물의 저감을 얻을 수 있다. 그러나 과급장치를 사용하는 희박연소 엔진의 경우 전부하 운전조건에서 희박연소 한계의 증가는 충분한 공기량을 공급할 수 있도록 과급용량의 증가가 선결되어야 구현될 수 있다. 본 연구에서는 HCNG 엔진 개발의 일환으로 과급시스템의 변경에 의한 엔진의 출력특성을 파악하고, 과급용량 증대의 적용가능성을 검토하고자 하였다. 터보차저가 과급압력의 증대 보다는 유량이 증가된 영역에서 효율이 높게 설계된 경우 농후한 혼합기 조건에서는 과급압력이 감소되더라도 제원상의 출력을 만족하며 효율적인 운전이 가능하였다.

광양만 퇴적물에서의 에스트로겐 활성분포 특성 (Distributive Characterization of Estrogenic Activity in Sediments from Gwangyang Bay, Korea)

  • 한상국;박지영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.86-92
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    • 2007
  • 본 연구는 E-screen assay를 이용해서 광양만 연안해역 퇴적물의 에스트로겐 활성분포를 정량적으로 평가하고 화학분석 결과와 비교 검토하고자 하였다. 가장 높은 에스트로겐 활성을 보인 지점은 산업단지와 섬진강 유입구에 인접한 G6, G8 이었다. E-screen assay로 얻어진 이러한 결과는 다성분 동시분석 결과와도 일치하였다. 특히 GY6, GY8 지점의 RPE는 90% 이상으로 강한 에스트로겐 작용을 나타내어 full agonist 지점으로 확인되었다. 또한 이들 지점은 EEQ가 각각 35.6 ng/g, 14.6 ng/g로 타 지점에 비해 낮아 에스트로겐 활성 효능이 상대적으로 높을 것으로 판단된다. 이러한 결과로부터, 산업단지와 섬진강 유역에 인접한 지점들을 광양만 연안 해역의 내분비계 교란 물질의 유입원으로 추정할 수 있다. 한편, 에스트로겐 활성도와 화학오염물질과의 비교결과는 상관성이 없는 것으로 나타났다.

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전 에너지 흡수 피크 분석용 GUI 기반 교육용 프로그램 개발 (A Development of GUI Full-Energy Absorption Peak Analysis Program for Educational Purpose)

  • 손종완;신명석;이혜정;정경수;정민수;김상년
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제34권2호
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    • pp.69-75
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    • 2009
  • 교육적 목적으로 감마선 검출기 계통의 특성에 대한 정보를 세밀하게 얻기 위하여, Delphi코드를 이용하여 전 에너지 흡수 피크 스펙트럼을 편리하게 분석할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스 방식의 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 피크는 4개의 비선형 모양함수를 사용하여 최소제곱법으로 적합하였다. 이들 4개의 비선형함수 속에 들어있는 12개의 계수값들을 사용자 인터페이스 화면에서 결정하는 과정을 상세히 서술하였다. 개발된 프로그램을 HPGe 검출기에서 측정된 1 $\mu$Ci 밀봉 점선원 $^{137)Cs$ 661KeV 감마선의 피크분석에 적용하여 계수값 탐색의 예를 예시하였다.

A Flyback Transformer linked Soft Switching PWM DC-DC Power Converter using Trapped Energy Recovery Passive Quasi-Resonant Snubbers with an Auxiliary Three-Winding Transformer

  • Ahmed Tarek;Chandhaket Srawouth;Nakaoka Mutsuo;Jung Song Hwa;Lee Hyun-Woo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제4권4호
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    • pp.237-245
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    • 2004
  • In this paper, a two-switch high frequency flyback transformer linked zero voltage soft switching PWM DC-DC power converter implemented for distributed DC- feeding power conditioning supplies is proposed and discussed. This switch mode power converter circuit is mainly based on two main active power semiconductor switches and a main flyback high frequency transformer linked DC-DC converter in which, two passive lossless quasi-resonant snubbers with pulse current regeneration loops for energy recovery to the DC supply voltages composed of a three winding auxiliary high frequency pulse transformer, auxiliary capacitors and auxiliary diodes for inductive energy recovery discharge blocking due to snubber capacitors are introduced to achieve zero voltage soft switching from light to full load conditions. It is clarified that the passive resonant snubber-assisted soft switching PWM DC-DC power converter has some advantages such as simple circuit configuration, low cost, simple control scheme, high efficiency and lowered noises due to the soft switching commutation. Its operating principle is also described using each mode equivalent circuit. To determine the optimum resonant snubber circuit parameters, some practical design considerations are discussed and evaluated in this paper. Moreover, through experimentation the practical effectiveness of the proposed soft switching PWM DC-DC power converter using IGBTs is evaluated and compared with a hard switching PWM DC-DC power converter.

저발열량 천연가스가 엔진 성능 및 배기특성에 미치는 영향 (Effect of Low Calorific Natural Gas on Performance and Emission Characteristics of Engine)

  • 이성원;임기훈;박철웅;최영;김창기
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권12호
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    • pp.1129-1135
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    • 2013
  • 본 연구에서는 저발열량 천연가스가 현재 상용되고 있는 대형 천연가스 엔진에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 3종류의 연료를 적용하였다. 전부하 운전조건과 WHSC 및 WHTC 모드 테스트를 수행하여 엔진성능 및 배기특성을 분석하였다. 실험결과 전부하 실험에서 토크성능이 $9,800kcal/Nm^3$의 발열량을 갖는 저발열량 가스의 경우 현행 천연가스($10,400kcal/Nm^3$)를 사용한 결과에 비해 4.4% 감소하였다. 저발열량 연료를 사용하였을 때 일산화탄소, 이산화탄소 및 질소산화물의 배출량은 감소하였지만, 탄화수소의 배출량은 증가하였다. WHSC 및 WHTC 실험결과 저발열량 연료에서 열효율이 증가하였으며 배기특성은 전부하 실험결과와 유사한 경향을 보였다. 저발열량 천연가스를 사용할 경우 제원상의 출력을 만족하기 어렵고, 탄화수소의 배출이 증가하는 문제점을 확인하였다.