태양 전지, 연료 전지 및 소규모 풍력발전 등 소규모 분산 전원의 보급에 따라, 소규모 전력 수용가측의 전원 구성은 종래의 단일 전력 사업자로부터 전원을 공급 받는 방식에서 분산 전원과 연계하여 동시에 사용하는 방식으로 바뀌고 있다. 이에 따라 분산전원을 사용하는 수용가에서는 계통과 연계하여 운전되는 분산 전원에 대한 상시 감시 제어 시스템이 요구된다. 이에 본 논문에서는 감시제어 시스템을 구성하는데 필수적으로 요구되는 계통의 전압, 전류 등을 측정하기 위한 시스템을 구현하였다. 그리고 계통의 정상상태는 물론 전원 투입과 탈락 시, 부하의 급격한 증감 시 발생하는 과도현상 데이터 등을 실시간으로 계측하고, 측정된 데이터들을 여러 가지 목적으로 사용할 수 있도록 USB 통신을 이용 PC로 전송하여 저장한다. 또한 PC에 전송된 데이터를 계측기를 사용한 측정 결과와 비교하여 제작한 시스템의 신뢰성을 검증한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권5호
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pp.389-396
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2016
The theory of Fourier heat conduction predicts accurately the temperature profiles of a system in a non-equilibrium steady state. However, in the case of transient states at the nanoscale, its applicability is significantly limited. The limitation of the classical Fourier's theory was overcome by C. Cattaneo and P. Vernotte who developed the theory of non-Fourier heat conduction in 1958. Although this new theory has been used in various thermal science areas, it requires considerable mathematical skills for calculating analytical solutions. The aim of this study was the identification of a newer and a simpler type of solution for the hyperbolic partial differential equations of the non-Fourier heat conduction. This constitutes the first trial in a series of planned studies. By inspecting each term included in the proposed solution, the theoretical feasibility of the solution was achieved. The new analytical solution for the non-Fourier heat conduction is a simple exponential function that is compared to the existing data for justification. Although the proposed solution partially satisfies the Cattaneo-Vernotte equation, it cannot simulate a thermal wave behavior. However, the results of this study indicate that it is possible to obtain the theoretical solution of the Cattaneo-Vernotte equation by improving the form of the proposed solution.
Optimization study has been carried out to design an energy efficient, high temperature vacuum furnace which satisfies users' design requirements. First of all, the transient temperature distribution and the uniform temperature zone results have been compared with the steady state results to validate the feasibility of using steady state solution when constructing the thermal analysis DB. In order to check the accuracy, the interpolated results using thermal analysis DB have been compared with the computational and the experimental results. In this study, total heat flux is selected as the objective function, and the geometry parameters of vacuum furnace including the thickness of insulator, the heat zone sizes and the interval between heater and insulator are the design variables. The Uniform temperature zone sizes and the wall temperature are imposed as the design constraints. With negligible computational cost a high temperature vacuum furnace which has $40\sim60%$ reduction in total heat flux is designed using thermal analysis DB.
The growth on consideration of energy savings and motor efficiency has caused the LSPM(Line Start Permanent Magnet Motor) to be focused as a substitute for conventional induction motors. A Line start permanent magnet motor able to be driven at synchronous speed is designed based on a single phase induction motor in this paper. The single phase LSPM is identical to the induction motor except a permanent magnet is installed in the rotor. As the permanent magnet influences the characteristics of both transient state and steady state, a design considering both starting and synchronization conditions was used. In this paper, by adopting DOE, a single phase motor has been designed showing high power and smooth start. Also, optimal model is selected by weighting function. And the characteristics demagnetization are analyzed according to the variation of magnet shape. Finally, to verify the design results, a prototype was measured.
본 연구에서는 기기 스케일 2상 유동(Two-phase flow) 해석 코드 CUPID를 사용하여 CANDU 원자로의 칼란드리아 용기 내부 감속재의 열수력 거동을 분석하기 위한 사전연구를 수행하였다. 먼저, Stern 연구소에서 수행한 단상유동 실험 3종류를 이용하여 CUPID 코드를 검증하였다. 칼란드리아 관다발 영역 격자생성의 복잡성을 피하기 위하여 다공성 매질 모델을 해당 영역에 적용하였고, 다공성 매질 영역의 유동 저항은 실험에서 얻은 관계식을 이용하여 계산하도록 하였다. 계산결과, CUPID 코드는 칼란드리아 용기 내부의 강제 및 자연 대류의 혼합 유동 양식을 성공적으로 예측하였다. 다음으로 2상 유동이 발생하는 경우를 해석하였다. 이들 계산을 통해 CUPID 코드의 CANDU 원자로 감속재 해석 능력을 보였다. 또한, 국부 과냉각 여유도를 예측하는데 사용할 수 있는 유입유량 대비 칼란드리아 용기의 국부 최대 감속재 온도 그래프를 제시하였다.
복합 구조물의 충격 진동 특성을 이용한 취약성 분석 기법을 제안하였다. 프레임 요소로 구성된 구조물의 충격 거동을 파악하기 위해서 스펙트럴요소법을 적용하였다. 티모센코 보함수를 이용해 고속충돌에 의한 고주파 성분을 포함하는 충격파 전파 특성을 시뮬레이션하였다. 구조물의 결합부분에서는 종방향과 횡방향 파동의 상호 작용을 고려한 파동 전달을 해석하였다. 충격력이 구조물에 작용할 경우 주파수 및 시간 응답을 얻고 전체 구조물에서 충격에너지 전파 특성을 파악하였다. 구조물의 위치별로 계산된 최대가속도 크기와 시스템을 구성하는 주요 부품의 허용 가속도 기준에 의한 취약확률 함수를 정의하고 시스템의 취약 확률을 계산하였다. 제안된 취약성 분석 절차를 이용해 3 차원 전투 차량의 충격 응답을 얻고 충격에 취약한 구조물 위치를 파악하였다.
본 논문에서는 증기폭발의 전파과정을 해석하기 위한 수학적 모델을 제시하였다. 이 모델은 용융물, 용융파편, 그리고 냉각재 기상과 액상 등 4상 유체의 2차원적인 천이거동을 지배방정식 및 관련상관식의 수치적 해를 구함으로서 예측할 수 있다. 모델에 사용된 주요 상관식은 용융물 분쇄, 냉각재 상변화, 에너지 교환, 그리고 운동량 교환항으로 구성되어 있다. 그리고, 냉각재(물)의 상태방정식은 냉각재의 기상과 액상 사이의 열역학적 인 비평형을 허용할 수 있는 독특한 형태로 구성되었다. 주석 /물의 중기폭발에 대한 예제계산을 수행한 결과 본 모델이 폭발의 전파속도 및 압력 -비록 그 정량적인 값은 관련상관식의 인자들에 좌우되지마는- 등의 증기폭발 전파과정의 주요현상을 적절히 모사할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 중요한 초기변수(중기 분율, 용융물 분율) 및 관련상관식에 대한 민감도 분석도 수행되었다.
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.
양이온 계면활성제를 이용하여 마찰저항 감소의 특성과 유변학적 거동을 규명하였다. 양이온 계면활성제는 CMC이상의 농도에서 미세구조의 변화가 일어나 미셀의 형태가 구형에서 실린더형 또는 디스크형 미셀로의 전이가 일어난다. 마찰저항감소는 이러한 미셀의 전이가 일어나게 하는 농도 이상에서 발현된다. 따라서 농도 변화에 따른 마찰저항감소를 측정하였으며, 이러한 마찰저항 감소를 규명하기 위하여 유변학적 특성을 조사하였다. 미셀은 non-Newtonian거동을 보이며, 구조의 전이가 일어남에 따른 증거로 shear thickening 현상을 보였다. 그리고 양이온 계면활성제중의 하나인 DOBON-G의 경우에는 counter-ion의 첨가에 의해 이러한 구조의 전이거동이 변화되는 것을 관찰하였다.
증기발생기의 수위제어시스템에 대해 특히 저출력시 수위제어의 문제점을 분석고찰하고 퍼지제어기 법을 기반으로 한 안정되고도 신속한 수위제어에 관한 연구가 주로 수행되었다. 문제해결의 한 방안으로서, 중요 제어변수임에도 불구하고 저출력운전시 저유량구간의 추정불량으로 인해 사용할 수 없는 유량신호를 대신하여 밸브개도를 이용한 대체정보를 채용하였으며 또한 소속함수크기의 유동적인 조정방법을 이용하여 수위오차가 크게 발생한 과도상태시에는 신속한 수위회복이 이루어지도록 하였다. 실제운전환경에서 제시된 제어기를 튜닝 하기 위한 방법으로서 제어성능지수 및 decent method를 이용한 소속함수의 self-tuning 기법을 제시하였다. 원자력 연구소의 연수원에 설치된 교육훈련용 시뮬레이터에서 수행된 실험결과는 제시된 제어기 및 튜닝방법의 안정되고 우수한 성능구현 및 실질적 인 유용성을 보여주고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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