• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.384-390
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• 2019

친환경 저에너지 중점의 건축설계의 중요성이 점점 커져가고 있다. 또 한편으로는 좀 더 미시적인 관점의 에너지 절약 설계 기법이 요구되고 있다. 이러한 분위기 속에서 에너지 시뮬레이션의 필요성이 점차 증가하고 있으며, 특히 BIM 기반의 에너지 시뮬레이션은 높은 효율성으로 인해 주목받고 있다. 하지만 BIM의 데이터는 아직까지는 미시적인 에너지와 관련된 파라메터가 적용되어 있지 않다. 따라서 본 연구는 조도 센서에 의한 조명 제어 시뮬레이션을 통해 센서 조명 파라메터의 생성 필요성에 대해서 연구하고자 한다. 연구는 BIM을 통해 생성된 데이터를 바탕으로 조도 센서를 설치하고 조도 시뮬레이션을 통해 센서등의 스케줄 데이터를 생성하였다. 그리고 이렇게 생성된 스케줄 데이터를 바탕으로 에너지 시뮬레이션을 실시하여 소비전력의 감소율을 확인하였다. 연구에 따르면 조명에 따른 열부하량과 소비전력량이 각각 20%이상 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 센서 조명 파라메터는 미시적인 에너지 절약 설계를 위해서 BIM 데이터 내에 생성될 필요가 있다고 판단된다. 본 연구는 센서 조명 파라메터의 생성에 국한된 것이 아니라, 이와 같이 미시적인 변인들을 검토하고 BIM 데이터 내에 적용할 필요가 있음을 밝히기 위해 수행되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권2호
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• pp.139-147
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• 2019

본 연구는 최근 방사능 물질의 위험성에 대한 관심이 커지며 원전사고 등의 대규모 인명 피해와 위험지역 선정 등의 이유로 인체의 방사능 안전성에 대한 관심이 커지면서 요구되는 실내 건축용 마감재에 대한 것이다. 일상에서 방사능에 노출되는 여러 가능성 중 실내 공기 중 라돈가스에 대한 관심이 커지면서 라돈가스 흡착형 경화체에 대한 기초연구 자료를 제시한다. 본 연구에 흡착재로 활용된 재료는 규조토와 실리카겔로, 천연 흡착재인 규조토와 인공 흡착재인 실리카겔의 기초 성능 및 흡착 성능을 평가하였다. 향후 실내 공기 중 라돈가스 농도 저감에 대한 정밀한 추가 실험에 대한 연구결과가 필요할 것으로 예상되고, 실험결과에 따른 인공 흡착재인 실리카겔의 라돈가스 흡착 가능성을 기대한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.131-138
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• 2019

디젤엔진은 열효율이 높고 연비가 좋으며 CO, HC 및 $CO_2$의 배출량이 낮은 등 가솔린 엔진보다 상당한 장점이 있다. 그러나 디젤엔진은 배기가스 중에 $O_2$ 농도가 높기 때문에 NOx 저감이 어렵고, 삼원촉매를 적용하기 어렵다. Urea-SCR과 LNT는 디젤엔진에서 NOx를 연속적으로 저감하는데 활용 가능한 두 기술이다. 디자인 엔진에 Urea-SCR 시스템을 구현함으로써 2.5l 이상 엔진에서 Euro-6의 강화된 NOx 기준을 충족시킬 수 있게 되었다. 본 연구에서는 엔진 회전속도, 부하, 촉매 방식 및 $NH_3$/NOx 비율에 따른 NOx 저감 특성을 연구하여 NOx 저감을 극대화하는 조건을 제시하고자 한다. 또한 Euro-6 이상의 규제에 대응할 수 있도록 Urea-SCR에 대한 정밀한 실험 데이터를 제공하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.733-738
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• 2021

최근 국내 해양레저에 대한 국민들의 관심이 높아지고 있고, 해외 시장 개척을 위한 레저선박 건조 및 제조업체들의 연구개발이 활발한 실정이다. 기존 레저보트에 많이 사용되어 온 재료 중에서 FRP와 알루미늄합금은 각각 장기간 사용으로 인한 흡습성과 재활용이 불가능한 환경문제와, 높은 열전도도와 고열에 약해 화재에 취약하다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 높은 비강도와 내식성을 갖춘 티타늄합금을 선체 재료로 선택하였고, 선박의 구조설계를 위해 충격하중에 의한 설계하중을 4가지 규정으로부터 산정하고, 이 하중에 대응하는 선체 판두께를 추정하였다. 국제표준인 ISO 12215-5, 이탈리아선급인 RINA Pleasure Yacht, 영국선급인 LR Special Service Craft, 한국선급인 KR 고속경구조선규칙을 비교 분석한 결과, 최대 슬래밍하중은 ISO, KR, LR, RINA의 크기 순서로 높게 계산되었고, 요구되는 판 두께도 ISO, KR, LR, RINA의 크기 순서로 추정되었다. 레저보트는 국제 규정에 적합한 설계와 인증이 필수적이므로, 각 규정에 대한 사용자의 이해를 높이고 해외 수출 선박의 설계 및 승인 절차에 도움이 되리라 생각한다.

• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.337-344
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• 2021

본 연구에서는 복합재료 팬 블레이드 도브테일 요소의 인장하중에 따른 점진적 파손거동을 유한요소 시뮬레이션을 통한 수치적 연구를 수행하고, 인장시험을 통하여 정확도를 검증한다. 도브테일 요소는 터보 팬 엔진의 팬 블레이드를 디스크와 결합시키는 조인트의 하나로, 통상 티타늄 등의 금속 재료로 제작되나 경량화 등의 이유로 복합재료의 적용이 연구되고 있다. 하지만 복합재료를 이용한 팬 블레이드 제조과정에서 드롭오프 플라이(Drop-off ply), 수지 포켓(resin pocket) 등의 제조 결함이 필연적으로 발생한다. 이러한 제조 결함이 복합재료 팬 블레이드 도브테일 요소에 미치는 영향을 확인하기 위해 유한요소모델을 이용한 수치해석을 수행하여 예측 결과와 인장시험 결과를 비교 분석한다. 이때 층간분리(delamination) 거동을 모사 가능한 응집영역 모델을 적용하였다. 결론적으로, 열 잔류응력 및 두께방향 압축하중에 의한 계면 물성 강화 효과를 고려하여 유한요소 해석결과와 시험결과 간의 높은 상사성을 얻을 수 있었다.

• 한국염색가공학회지
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• 제34권2호
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• pp.117-126
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• 2022

In this study, thermoplastic composites were manufactured using ABS(acrylonitrile butadiene styrene), PC(polycarbonate), and POE(polyolefin elastomer), which are thermoplastic plastics. Twin screw extruder and injection molding were used to manufacture thermoplastic composites. When the ABS/PC/POE thermoplastic composite material was manufactured, the POE mass fraction was set to 1 to 5 wt.%, and the thermal and mechanical properties according to the POE mass fraction were analyzed. Based on the physical properties of ABS/PC/POE, a 3D model in the form of an e-bike frame was created. After setting the boundary conditions, when an external load is applied, geometry simulation was performed to predict product performance. The ABS/PC/POE thermoplastic composite material exhibited the best physical properties when the mass fraction of POE was 3 wt.%. In the simulation results for the physical properties of the 3D model in the form of an e-bike frame, the best physical properties were shown when the mass fraction of POE was 2 ~ 3 wt.%. As a result, the manufacturing conditions for ABS/PC/POE thermoplastic composite materials were set, and research was conducted to reduce product development costs and development time.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제8권2호
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• pp.69-72
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• 2022

This paper actually investigates the load on major large-scale buildings in the downtown area, examines the economic feasibility of installing PV and ESS in a microgrid target building, and evaluates whether an electric vehicle capable of V2G through two buildings is effective as an economical analysis program (HOMER) was analyzed using. It is economical to install a mixture of ESS rather than using the whole PV, and it is shown that if there is an electric vehicle using the V2G function of EV, there is an economic effect to replace the PV. So that Incentives and policies are needed to replace a large area of PV and utilize the existing parking lot to lead EV as a resource of the microgrid. Currently, P2X technology that stores power as ESS or converts it to other energy to control when surplus renewable energy occurs in large-capacity solar power plants and wind farms, etc. This is being applied, and efforts are being made to maintain the stability of the system through the management of surplus power, such as replacing thermal energy through a heat pump. Due to the increase in electric vehicles, which were recognized only as a means of transportation, technologies for using electric vehicles are developing. Accordingly, existing gas stations do not only supply traditional chemical fuels, but electricity, and super stations that also produce electricity have appeared. Super Station is a new concept power plant that can produce and store electricity using solar power, ESS, V2G, and P2G. To take advantage of this, research on an urban microgrid that forms an independent system by tying a large building and several buildings together and supplies power through a super station around the microgrid is in full swing.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권6호
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• pp.123-128
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• 2022

본 연구는 전개형 SAR 안테나에 적용하기 위한 비폭발 분리장치를 제안하였다. Ni-Cr 와이어를 감아 제작된 분리장치를 이용하여 SAR 안테나의 벨트가 전개되지 않도록 구속한다. 분리 장치를 구속하는 Ni-Cr 와이어는 발열을 통해 절단함으로써 벨트 전개 시 충격량을 최소화한다. 분리장치의 설계를 위해 설계하중(99g)과 preload를 고려하여 AL과 Ti을 대상으로 유한요소 해석을 수행하였다. AL을 이용 시 해석결과, 최대 변형량이 0.256 mm 발생하였고, 안전마진은 +0.09로 확인되었다. 또한 궤도상 열분석을 수행하여 온도분포를 확인한 결과, 최저온 궤도와 최고온 궤도에서 -50~+2℃의 온도분포와 -10~+90℃의 온도분포를 각각 나타내어 우주환경에서도 구속분리장치가 안정적임을 입증하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권12호
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• pp.24-29
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• 2021

Recently, owing to the high demand for eco-friendly cars in the automotive industry, noise and vibrations have become major challenges. The use of laminated damping steel is increasing in response to these demands. Laminated damping steel is primarily used in sound insulation plates. The vibration energy is converted into thermal energy due to the viscoelastic resin being located between two steel sheets and being able to damp the vibrations when an external force, such as, noise or vibration is applied to the steel plate. Laminated damping steel is chiefly applied to dash panels in automotive body parts, and because of its structure, junction technology for bonding with other components is necessary. However, there has not been sufficient research conducted on junctions. In this study, regardless of the electrode shape, in the range of 4.0 ~ 8.0 kA welding current, the same welding force and welding time were applied which were 2.8 kN and 200 m/s (12 cycles) and the tensile shear load and nugget size were analyzed after the resistance spot welding between different materials of laminated damping steel with a thickness of 1.035 mm. The results show that in the range of 5 ~ 8 kA welding current, 1.035 mm laminated damping steel meets the MS181-15 standard, which is the technical standard of Hyundai-Kia Motors.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권8호
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• pp.3017-3029
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• 2023

In the late in-vessel phase of a nuclear reactor severe accident, the internal heat transfer and crust evolution during the debris bed melting process have important effects on the thermal load distribution along the vessel wall, and further affect the reactor pressure vessel (RPV) failure mode and the state of melt during leakage. This study coupled the phase change model and large eddy simulation to investigate the variations of the temperature, melt liquid fraction, crust and heat flux distributions during the debris bed melting process in the hypothetical severe accident of HPR1000. The results indicated that the heat flow towards the vessel wall and upper surface were similar at the beginning stage of debris melting, but the upward heat flow increased significantly as the development of the molten pool. The maximum heat flux towards the vessel wall reached 0.4 MW/m². The thickness of lower crust decreased as the debris melting. It was much thicker at the bottom region with the azimuthal angle below 20° and decreased rapidly at the azimuthal angle around 20-50°. The maximum and minimum thicknesses were 2 and 90 mm, respectively. By contrast, the distribution of upper crust was uniform and reached stable state much earlier than the lower crust, with the thickness of about 10 mm. Moreover, the sensitivity analysis of initial condition indicated that as the decrease of time interval from reactor scram to debris bed dried-out, the maximum debris temperature and melt fraction became larger, the lower crust thickness became thinner, but the upper crust had no significant change. The sensitivity analysis of in-vessel retention (IVR) strategies indicated that the passive and active external reactor vessel cooling (ERVC) had little effect on the internal heat transfer and crust evolution. In the case not considering the internal reactor vessel cooling (IRVC), the upper crust was not obvious.