• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.1-8
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• 2014

보호복 섬유 및 재료의 개발을 통해 나아진 단열 성능을 제공함에도 불구하고 보호복의 화상 방지는 아직도 중요한 사항이다. 화염으로부터의 보호성능을 보장받기 위해서 보호복의 정확한 성능검증이 필요하며, 열보호 특성을 정확히 파악하기 위해 ISO 등은 시험방법을 표준화하여 제시하고 있다. 하지만 대부분의 경우, 높은 열유속 조건에 대해 보호복의 열보호 성능을 시험하는 것으로 되어 있어, 고열유속에 의한 시편의 파괴가 일어나기 쉽다. 그러므로 낮은 열유속 조건에서 보호복의 열보호 성능을 측정하는 방법이 필요하며, 본 연구에서는 낮은 열유속에 대한 열보호 성능을 측정할 수 있는 화상 및 통증유발시간에 기초한 개선된 RPP(복사열 보호 성능) 지수와 그의 측정방법을 제안하였다. 또한 제안된 열보호성능 측정 방법을 실험을 통해 확인하고, 보호복의 비정상열전달특성을 파악하였다. 또한 기존의 여러 가지 열보호성능지표들과 제안지표와의 관계를 제시하였다.

• 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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권8호
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• pp.781-788
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• 2013

엔진 설계시 실린더 주요 부품의 온도 분포 계산은 엔진 전체 구조안정성 평가시 열응력에 의한 변형을 고려하기 위해 필수적으로 수행된다. 최근 박용 및 발전용 중속엔진은 압축비 및 출력이 증대 되어 설계되고 있는 추세여서 증가된 연소실 열부하에 의한 영향을 고려하기 위해 열전달 해석의 높은 정확도가 요구되고 있다. 본 연구에서는 엔진 설계시 실린더 주요 부품의 온도 분포를 계산하고 계산된 온도 수준이 설계기준에 만족하는지를 정확히 평가 하기 위한 열전달 해석 프로세스를 정립하였다. 각 주요 열부하 영역의 경계조건 설정 과정을 1 차원 엔진 성능해석 및 3 차원 열유동 해석을 통하여 산출하여 적용하였으며 해석 결과는 해당엔진 모델의 프로토 타입엔진 주요 부품 온도를 계측하여 검증하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제10권sup3호
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• pp.19-31
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• 2016

The objective of this paper is to investigate the effect of thickness and moisture on temperature distributions of reinforced concrete walls under fire conditions. Toward this goal, the first three wall specimens having different thicknesses are heated for 2 h according to ISO standard heating curve and the temperature distribution through the wall thickness is measured. Since the thermal behavior of the tested walls is influenced by thickness, as well as moisture content, three additional walls are prepared and preheated to reduce moisture content and then tested under fire exposure. The experimental results clearly show the temperatures measured close to the fire exposed surface of the thickest wall with 250 mm thickness is the highest in the temperatures measured at the same location of the thinner wall with 150 mm thickness because of the moisture clog that is formed inside the wall with 250 mm of thickness. This prevents heat being transferred to the opposite side of the heated surface. This is also confirmed by the thermal behavior of the preheated walls, showing that the temperature is well distributed in the preheated walls as compared to that in non-preheated walls. Finite element models including moisture clog zone are generated to simulate fire tests with consideration of moisture clog effect. The temperature distributions of the models predicted from the transient heat analyses are compared with experimental results and show good agreements. In addition, parametric studies are performed with various moisture contents in order to investigate effect of moisture contents on the thermal behaviors of the concrete walls.

• 한국의류학회지
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• 제14권2호
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• pp.152-163
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• 1990

The purpose of this study is to experimentally analyze the relationship between structural characteristics of cotton fabrics and their cool-and-warm felling in order to develop more comfortable fabrics. Comfort in textile products has been emphasized as consumers preferred performance to fashion of clothing. Thermal comfort of clothing is a basic parameter of the comfort sensation which is usually represented by the cool-and-warm feeling felt by human skin. Cloo-and-warm feeling is perceived by the heat flux which transfers heat energy stored in an object to skin. We feel warm (cool) if the temperature of nerve extremity in skin ascends (descends). As cool-and-warm feeling determines the comfort sensation of clothing, it is important to develop new comfort fabrics. Although considerable works have been made on the body, clothing, and environment, there has been no research study on the structural characteristics of fabrics and their cool and warm feeling. Cool-and-warm feeling is closely related to the transient heat transfer property. This research study used the cotton fabrics manufactured in Korea as sample and measured $q_{max}$ value with thermal property measuring instrument (Thermo-Labo II type). $q_{max}$ values estimated by polynomial regression equation were compared with those observed in this study. This study also identified the structural parameters of cotton fabrics for a specific range of $q_{max}$ values. The findings of this study can be summarized as follows: 1) As the thickness, porosity and air permeability of cotton fabrics increase, $q_{max}$ value decreases. 2) As the fabric count and over factor of cotton fabrics increase, $q_{max}$ value also increases. 3) $q_{max}$ values have been estimated by simple and polynomial regression equations developed in this study. Regression curves which have been plotted by polynomial regression equations also provided with the range of structural parameters for a specific range of $q_{max}$ values of cotton fabrics. This study would be significant in that it has identified the structural Parameters for the cool-and-warm feeling of cotton fabric at $65\%$ relative humidity.

• Coupled systems mechanics
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• 제9권2호
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• pp.163-182
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• 2020

Coupled thermo-mechanical analysis of reinforced concrete slab at elevated temperatures from a fire accounting for nonlinear thermal parameters is carried out. The main focus of the paper is put on a one-way continuous reinforced concrete slab exposed to fire from the single (bottom) side as the most typical working condition under fire loading. Although contemporary techniques alongside the fire protection measures are in constant development, in most cases it is not possible to avoid the material deterioration particularly nearby the exposed surface from a fire. Thereby the structural fire resistance of reinforced concrete slabs is mostly influenced by a relative distance between reinforcement and the exposed surface. A parametric study with variable concrete cover ranging from 15 mm to 35 mm is performed. As the first part of a one-way coupled thermo-mechanical analysis, transient nonlinear heat transfer analysis is performed by applying the net heat flux on the exposed surface. The solution of proposed heat analysis is obtained at certain time steps of interest by α-method using the explicit Euler time-integration scheme. Spatial discretization is done by the finite element method using a 1D 2-noded truss element with the temperature nodal values as unknowns. The obtained results in terms of temperature field inside the element are compared with available numerical and experimental results. A high level of agreement can be observed, implying the proposed model capable of describing the temperature field during a fire. Accompanying thermal analysis, mechanical analysis is performed in two ways. Firstly, using the guidelines given in Eurocode 2 - Part 1-2 resulting in the fire resistance rating for the aforementioned concrete cover values. The second way is a fully numerical coupled analysis carried out in general-purpose finite element software DIANA FEA. Both approaches indicate structural fire behavior similar to those observed in large-scale fire tests.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.653-660
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• 2007

강바닥판 포장에 사용될 수 있는 특수아스팔트 중의 하나인 구스아스팔트는 $240^{\circ}C$에서 $260^{\circ}C$의 고온 상태에서 시공되기 때문에 강바닥판에 예상하지 못한 열응력 및 열변형을 발생시킬 수 있다. 따라서 구스아스팔트의 타설 중에 강바닥판에 미치는 열영향을 시공조건을 고려하여 사전에 평가하고 그 영향의 최소화를 위해서는 열전달 및 열응력 수치해석을 실시하여야 하지만 구조해석에서 주로 사용되는 평판/보요소의 특성상 3차원 구조해석 모델에서 구현하기가 매우 어렵다. 본 연구에서는 강바닥판 교량의 열영향해석을 위하여 일반적인 구조해석모델에 직접 적용할 수 있는 등가열원(EHS) 산정방법을 제안하였다. 강바닥판 교량의 구스아스팔트에 의한 열영향을 정확히 평가하기 위하여 (1) 기존의 실험결과를 이용하여 열전달해석에 필요한 물리량을 검증하고, (2) 정밀해석을 통해 3차원 교량모델에 적합한 등가열원을 산정하였으며, (3) 이를 해석모델에 적용하여 산정한 등가열원에 의한 수치해석방법의 타당성을 검증하였다. 본 연구에서 제안된 등가열원은 실제 강교량의 3차원 열전달 및 열응력 해석에 즉각 활용될 수 있으며, 등가열원산정기법은 용접잔류응력해석, 교량의 화재 해석 등 열영향을 받는 다른 공학적 해석에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.121-130
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• 1986

Using the sbsorption coefficients and the weighting factors of the gray gas, the total emissivities of C $O_{2}$- $H_{2}$O and C $O_{2}$- $H_{2}$O- transient species-soot gas mixtures can be expressed by the following equation, [a numerical formula] Where, $a_{i}$ and $K_{i}$ represent the weighting factor and the absorption coeffient of i-gray gas respectively; L is the pathlength of the gas. This equation is widely used for the analyses of the radiation heat transfer in the combustors of internal combustion engines and in the furnace of external combustion engines. In this work, a simple calculation model of the weighting factor and the absorption coeffient of the above equation was developed. The weighting factors and the absorption coefficients of combustion products were calculated by applying the model to various kinds of fossil fuels such as coal and heavy oil. Then, the computed total emissivities for each fuel and pathlength were compared with measured and calculated values which have been already published in the literatures. The followings were the results obtained through the comparisons between the calculated emissivites and the published values; the developed model for the calculations of the weighting factor and the absorption coefficient of C $O_{2}$- $H_{2}$O and C $O_{2}$- $H_{2}$O- transient species-soot gas mixtures could be applied over the wide ranges of the temperature and the pathlength; the errors between the total emissivities calculted and the values published were maximum 10%, and average 1%, respectively.

• 전력전자학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.410-420
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• 2015

This paper provides a comparison of power converter loss and thermal description for voltage source and current source type 5 MW-class medium-voltage topologies of wind turbines. Neutral-point clamped three-level converter is adopted for a voltage source type topology, whereas a two-level converter is employed for current source type topology, considering the popularity in the industry. To match the required voltage level of 4160 V with the same switching device of IGCT as in the voltage source converter, two active switches are connected in series for the case of current source converter. Transient thermal modeling of a four-layer Foster network for heat transfer is done to better estimate the transient junction and case temperature of power semiconductors during various operating conditions in wind turbines. The loss analysis is confirmed through PLECS simulations. Comparison result shows that the VSC-based wind turbine system has higher efficiency than the CSC under the rated operating conditions.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제14권3호
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• pp.122-137
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• 1982

고리 1호기 일부 반응도사고에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 본 민감도 분석에 고려한 반응도 사고는 비교적 진행속도가 빠른 사고로서 미임계나 저출력 시동조건에서 발생한 제어뱅크 인출사고와 제어봉 일출사고가 이에 속한다. 본 분석작업은 다음과 같이 세단계로 수행하는 바 원자로 평균출력의 변동 계산과 최고점에서의 열전달계산 그리고 DNBR계산 단계로 나눌 수 있다. 계산에 사용된 전산코드들은 본 분석을 위하여 개발하거나 기존 전산코드들을 수정ㆍ보완하여 제작하였으며 신뢰도도 평가하였다. 원자로 설계 및 운전변수들이 사고발생시 원자로의 거동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 민감도 분석을 수행하였다. 본 민감도 분석 결과에 근거하여 고리 1호기 반응도사고 분석에 사용된 최종안전분석보고서의 가정과 초기조건이 타당한가를 조사하였고, 또한 계산 결과도 보수적이고 신뢰할 수 있는지 판별하였다. 고리 1호기 반응도사고 분석에 사용된 가정 및 초기조건을 재검토하고 민감도를 분석한 결과 최종안전분석보고서의 해석결과는 보수적이고 신뢰 할 수 있는 것으로 평가되었다.