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- 저자 : 목진성 (검색결과 16 건)
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1.5 MVA SYSTEM 고압 인버터의 열유동 해석과 실험을 통한 정합성 검증 평가
목진성(C.S. Mock),유성열(S.R. Ryoo),김선영(S.Y. Kim),안상국(S.K. Ann),전재현(J.H. Jun),홍찬욱(C.O. Hong),나승호(S.H. Na),김경서(K.S. Kim) 한국전산유체공학회 2012 한국전산유체공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5
As the demand for saving energies has been getting higher all over the world the development for high-voltage and high capacity inverters has been achieved to reduce energy by controling the consumption patterns of industrial electric equipments. H-Bridge Multi-Level high-voltage inverter being researched is the single phase H-Bridge inverter by using low-voltage power semiconductor devices. It can make high-voltages close to a sine wave by connecting composed cells on series. This is a topology without filters because of the low input and output harmonic, and usages of it have been expanded in metal, oil, natural gas and electricity generation industries. The optimal operation conditions on these kinds of high-voltage inverters are varied by running environment conditions, and the performance tests for thermal stability of inner electric semiconductors changes are partially impossible because of facilities. In this research, the junction temperature of power electronics devices, distribution of surface temperature on heat sink and inner temperature and velocity of cells and systems have been drawn as the results by using ANSYS ICEPAK specialized in CFD simulation of power electronics equipments to secure the thermal reliability of cells and systems for 1500kW high-voltage inverters. Through these outcomes the ventilation structures and an effective arrangement of heat components of cell-based inverters could be applied to the plan for a uniform flow distribution of a high-voltage inverter system. Moreover, the consistency of thermal-flow simulation was proven by comparison of actual temperature through the cell-based performance tests.
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저압 인버터용 Busbar 재질 변화에 따른 열유동-전자계 연성해석
정원목(W.M.. Jeoung),목진성(J.S. Mock),김선영(S.Y. Kim),홍찬욱(C.O. Hong),김정빈(J.B. Kim),김경서(K.S. Kim),유성열(S.R. Ryoo) 한국전산유체공학회 2012 한국전산유체공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11
The Busbar is generally fabricated by molding a number of copper plates, that is used for electric system such as low voltage inverter and converter. It is conducted a study on replacing as other low-cost materials because of upsurge in raw materials for industry. In previous studies, numerical approaches were investigated to predict the effect of the temperature distribution of replacing to this busbar from copper to aluminum. In this study, thermal-fluid-electromagnetic coupled numerical analyses are performed to take into account the Joule heat effect on the numerical evaluation of the busbar material characteristics. Comparisons with experimental results show that the proposed coupled analysis provides more reliable results than the conventional analyses in predicting the temperature characteristics.
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직접접촉식 응축기를 통한 가압순산소 연소 배가스 내 SO<sub>x</sub>, NO<sub>x</sub> 동시저감 연구
최솔비,목진성,양원,류창국,최석천,Choi, Solbi,Mock, Chinsung,Yang, Won,Ryu, Changkook,Choi, Seuk-Cheon 한국청정기술학회 2019 청정기술 Vol.25 No.3
가압순산소 연소는 발전 공정의 온실가스 포집 기술의 하나로서, $CO_2$의 압축 전 단계에 FGC (Flue gas condensor)를 통해 배가스 내 수분의 잠열을 회수하여 효율을 높일 수 있다. 또한 FGC는 가스의 용해도를 이용하여 $SO_x$ 및 $NO_x$를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. 이 연구에서는 FGC의 방식 중 하나로서 직접 접촉식 응축기를 고안하여 $SO_x$ 및 $NO_x$의 저감율을 평가하였다. 특히 가스가 물에 직접 통과할 때 용해를 통한 저감효율을 측정하기 위해 단독가스와 혼합가스로 분리하여 상압에서 10 bar까지의 압력조건을 변수로 실험을 진행하였다. 단독 가스 실험결과 $NO_x$는 상압에서 저감율이 약 20%, 10 bar 압력조건에서 약 76%로 크게 증가하였다. 또한 $SO_2$는 높은 용해도로 전량이 용해하여 초기 저감율에 큰 차이가 나타나지 않았으나, 압력이 증가할수록 최고 저감율이 유지되는 시간이 증가하였다. 동시저감 실험 결과 상압에서 $NO_x$의 저감율은 13%이나, 압력이 상승할수록 헨리법칙에 의한 용해도 증가에 따라 20 bar에서 56%로 증가하였다. $SO_2$는 초기에 다량 용해된 후 다시 배출 농도가 증가하는 폭이 상압에서는 1,219 ppm, 20 bar에서는 165 ppm으로 감소하였다. 결론적으로 $NO_x$ 및 $SO_x$ 모두 압력이 높아질수록 저감율이 증가하였으나, 단독가스 실험과 비교하면 저감율이 감소함을 확인하였다. 이는 혼합가스 투입으로 인해 반응기 내부에 채운 물의 산성화가 빠르게 이루어졌기 때문이다. Pressurized oxy-fuel combustion is a promising technology for $CO_2$ capture with a benefit of improving power plant efficiency compared with atmospheric oxy-fuel combustion. Prior to $CO_2$ compression in this process, a flue gas condenser (FGC) is used to remove $H_2O$ while recovering the latent heat. At the same time, the FGC has a potential for high-efficiency removal of $SO_x$ and $NO_x$ by exploiting their good solubility in water. In this study, experiments were carried out in a lab-scale, direct contact FGC under different pressures varying between 1 and 20 bar to evaluate the removal efficiency of $SO_2$ and $NO_x$ for individual gases and their mixture. In the tests for individual gases, 20% and 76% of $NO_x$ was removed at 1 bar and 10 bar, respectively. Even higher removal efficiencies were achieved for $SO_2$, and also these were maintained for longer as the pressure increased. In the tests for $SO_2$ and $NO_x$ mixture, the removal efficiency of $NO_x$ increased from 13% at 1 bar to 56% at 20 bar because of higher solubility at elevated pressures. $SO_2$ in the mixture was initially dissolved almost completely and then increased by 1,219 ppm at 1 bar and by 165 ppm at 20 bar. Overall, the removal efficiency of $SO_2$ and $NO_x$ was increased at elevated pressures, but it was lower in the mixture compared with individual gases at identical conditions because of a lower pH and associated chemical reactions in water.
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석탄-바이오매스 혼소에 따른 슈퍼히터 튜브 고온 부식 특성 연구
박석균,목진성,정진무,오종현,최석천 한국동력기계공학회 2018 동력시스템공학회지 Vol.22 No.1
현재 전세계적으로 바이오매스 혼소에 대한 연구와 더불어 연소로 내구성 확보를 위해 고온 부식에 대한 다양한 연구들이 진행되고 있지만, 부식성(corrosion rate)에 대한 정확성 확보가 매우 어려운 상황이다. 본 연구에서는 Lab-scale 부식장치를 활용하여 혼소 조건에 따른 A213 T91 재질의 부식성을 분석하였다. 바이오매스 혼소 조건에 따른 연소로 내 온도변화, SO2 농도 변화, 그리고 실험시간에 따른 부식성을 시편의 질량 변화량과 SEM/EDS 분석을 통해 평가하였다. 실험결과, 반응기 내 SO2 농도가 증가함에 따라 T91의 부식성은 점차 증가하였으며 SO2 농도가 0 ppm에서 500 ppm으로 증가함에 따라 부식성은 15%, 산화층의 두께는 130% 가량 증가하였다. 온도 조건이 450 ℃일 때 A213 T91은 매우 낮은 부식성을 보였으며, 온도 조건이 650 ℃까지 증가함에 따라 A213 T91의 부식성은 점차 증가하는 경향을 보였다. 염소 성분에 의한 T91의 부식성은 시간이 경과함에 따라 부식성과 산화층의 두께가 증가하는 경향을 보였다. 산화층이 형성됨에 따라 부식성이 감소하는 경향 대신, 오히려 부식성이 서서히 증가하는 경향을 보였다. 본 연구를 통해 화력발전소 내 보일러 부식성에 대한 기초연구 자료를 확보 할 수 있을 것으로 사료된다.
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직접접촉식 응축기를 통한 가압순산소 연소 배가스 내 SOx, NOx 동시저감 연구
최솔비,목진성,양원,류창국,최석천 한국청정기술학회 2019 청정기술 Vol.25 No.3
가압순산소 연소는 발전 공정의 온실가스 포집 기술의 하나로서, CO2의 압축 전 단계에 FGC (Flue gas condensor)를 통해 배가스 내 수분의 잠열을 회수하여 효율을 높일 수 있다. 또한 FGC는 가스의 용해도를 이용하여 SOx 및 NOx를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. 이 연구에서는 FGC의 방식 중 하나로서 직접 접촉식 응축기를 고안하여 SOx 및 NOx의 저감율을 평가하였다. 특히 가스가 물에 직접 통과할 때 용해를 통한 저감효율을 측정하기 위해 단독가스와 혼합가스로 분리하여 상압에서 10 bar까지의 압력조건을 변수로 실험을 진행하였다. 단독 가스 실험결과 NOx는 상압에서 저감율이 약 20%,10 bar 압력조건에서 약 76%로 크게 증가하였다. 또한 SO2는 높은 용해도로 전량이 용해하여 초기 저감율에 큰 차이가 나타나지 않았으나, 압력이 증가할수록 최고 저감율이 유지되는 시간이 증가하였다. 동시저감 실험 결과 상압에서 NOx의 저감율은 13%이나, 압력이 상승할수록 헨리법칙에 의한 용해도 증가에 따라 20 bar에서 56%로 증가하였다. SO2는 초기에 다량용해된 후 다시 배출 농도가 증가하는 폭이 상압에서는 1,219 ppm, 20 bar에서는 165 ppm으로 감소하였다. 결론적으로 NOx및 SOx 모두 압력이 높아질수록 저감율이 증가하였으나, 단독가스 실험과 비교하면 저감율이 감소함을 확인하였다. 이는혼합가스 투입으로 인해 반응기 내부에 채운 물의 산성화가 빠르게 이루어졌기 때문이다. Pressurized oxy-fuel combustion is a promising technology for CO2 capture with a benefit of improving power plantefficiency compared with atmospheric oxy-fuel combustion. Prior to CO2 compression in this process, a flue gas condenser(FGC) is used to remove H2O while recovering the latent heat. At the same time, the FGC has a potential for high-efficiencyremoval of SOx and NOx by exploiting their good solubility in water. In this study, experiments were carried out in a lab-scale,direct contact FGC under different pressures varying between 1 and 20 bar to evaluate the removal efficiency of SO2 and NOx forindividual gases and their mixture. In the tests for individual gases, 20% and 76% of NOx was removed at 1 bar and 10 bar,respectively. Even higher removal efficiencies were achieved for SO2, and also these were maintained for longer as the pressureincreased. In the tests for SO2 and NOx mixture, the removal efficiency of NOx increased from 13% at 1 bar to 56% at 20 bar because of higher solubility at elevated pressures. SO2 in the mixture was initially dissolved almost completely and then increasedby 1,219 ppm at 1 bar and by 165 ppm at 20 bar. Overall, the removal efficiency of SO2 and NOx was increased at elevatedpressures, but it was lower in the mixture compared with individual gases at identical conditions because of a lower pH andassociated chemical reactions in water.
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김두환,이창희,목진성,최종혁,박준석,박태영 한국방재학회 2014 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.-
그라운드 앵커는 토목이나 건축의 구조물을 지반에 정착 또는 안정시키기 위하여 고강도의 강재로 연결하고 그 강재에 높은 긴장력을 도입하여 구조물에 구속력 또는 선행 하중을 가하기 위한 효과적인 공법이다. 그라운드 앵커의 시험은 설계조건의 만족여부를 실증하거나 설계에 필요한 정보를 얻기 위해 실시하게 되는데 대표적인 시험은 인발적성시험(Performance Test)과 크리프시험(Extended Creep Test) 등이 있으며 이중 크리프시험은 앵커설치 후 시간의 경과에 따른 하중감소를 예측할 수 있으며 장기거동에 대해 안전성 확보 여부를 판단할 수 있는 중요한 시험이다. 본 연구에서는 영구앵커를 지보공으로 하는 합벽식 옹벽 현장에서 영구앵커에 대한 시험을 실시하여 풍화암 지반에서의 극한강도와 크리프 변형 등을 파악하고 단기 크리프를 분석하여 앵커 거동특성의 예측방안을 제시하였다. 현장에서 이루어지는 인발적성시험은 하중단계별 변위 데이터 및 10분 이내의 크리프 변형량을 통해 정량적인 적부판단을 하고 있으나 정식적인 크리프시험을 시행하지 않고 있어 안정성에 대한 의심이 가는 등의 어려움이 있다. 또한 정상적인 크리프 시험을 실시하기 위해서는 하루 이상의 시험시간과 인원 및 측정 장비가 필요하여 공기부담이 될 수 있다. 이번 연구를 통해 10분 이내 측정된 초기 변형량값을 추세값으로 300분 예측을 실시하고 실제 측정된 데이터를 비교분석한 결과 1.2DL에서 가장 근접한 크리프치를 얻을 수 있었다. 1.2DL은 현장에서 앵커력을 도입할 때 적용되는 설계 긴장력이므로 여러 현장에서 수행되는 인발적성시험에서 얻은 10분이내의 크리프 변형량을 토대로 크리프시험의 결과로 예측이 가능할 수 있는 발판이 되었다.
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