상변화물질을 이용한 잠열축열조에 관한 기초 연구 - 수평원관내에서의 내향용융 및 응고열전달 실험 -

김일겸,조남철,김준근,이채문,임장순,Kim, I.G.,Cho, N.C.,Kim, J.G.,Lee, C.M.,Yim, C.S. 대한설비공학회 1989 설비공학 논문집 Vol.1 No.4

Heat transfer phenomena during inward melting and solidification process of the phase change material were studied expertimentally. The phase change medium was 99% pure n-docosane paraffin ($C_{22}H_{46}$). The solid-liquid interface motion during phase change was recorded photographically. Measurements were made on the temperature, the solid-liquid interface, the melted or frozen mass and the various energy components stored or extracted from the cylinder wall. For melting, the experimental results reaffirmed the dominant role played by the conduction at an early stage, by the natural convection at longer time. For solidification, natural convection effects in the superheated liquid were modest and were confined to short freezing time. Although the latent energy is the largest contributor to the total stored or extracted energy, the aggregate sensible energies can make a significant contribution, especially at large cylinder wall superheating or subcooling, large initial phase change material subcooling or superheating.

열펌프 건조기의 성능에 관한 수치해석

김일겸(I.G.Kim),박상록(S.R.Park),고재윤(J.Y.Koh),김영중(Y.J.Kim),김준근(J.G.Kim),임장순(C.S.Yim) 한국태양에너지학회 1998 한국태양에너지학회 논문집 Vol.18 No.2

본 연구에서는 냉매 를 사용한 배치형 열펌프건조기(Batch type heat pump dryer)에 대하여 수치적 해석을 수행하였다. 즉 냉매의 과열도와 과냉도를 일정하게 유지하고 공기의 질량유량, 공기의 바이패스비(bypass ratio), 압축기의 회전속도, 건조기의 입구건구온도에 따른 건조기의 성능을 분석하였다. SMER에 대하여 수치해와 실험치를 비교한 결과 최대 10%이내에서 잘 일치 하였다. 또한 공기의 질량유량에 대하여 적정공기의 바이패스비가 존재하며, 건조기 입구온도가 35℃이고, 압축기 회전속도가 1360rpm일 때, 공기질량유량이 0.5kg/s에서는 공기의 바이패스비가 30%, 0.7kg/s에서는 공기의 바이패스비가 40%, 0.9kg/s와 1.1kg/s에서는 공기의 바이패스비가 50%에서 최대의 SMER이 나타났다. 그리고 압축기의 회전속도가 증가함에 따라 SMER은 감소지만 COP는 증가하고 건조기의 입구건구온도가 증가함에 따라 SMER과 COP는 감소하는 것으로 나타났다. This study carried out a numerical analysis on a heat pump assisted dryer using HFCl34a. Under the constant degree of superheat and that of subcooling, we analyzed the performance of heat pump assisted dryer with varying an air mass velocity, bypass air ratio, compressor speed and an inlet bulb temperature of dryer. Simulation results were compared with experimental results, so they were maximally agreed in the range of 10%. There was the proper bypass air ratio with varying an air mass velocity. As for the effect of Sl'v1ER having the inlet temperature 35°C and compressor speed 1360rpm, bypass air ratio was 30 % at the front velocity 0.5kg/s, 40% at the front velocity 0.7kg/s and 50% at the front velocity 0.9kg/s and 1.1kg/s. As the compressor speed was increased, SMER decreased and COP increased. As the inlet bulb temperature was increased. SMER and COP decreased.

열펌프를 이용한 배치형 건조기의 성능에 관한 수치적 연구

김일겸(I. G. Kim),고재윤(J. Y. Koh),박상록(S. R. Park),김영중(Y. J. Kim),김준근(J. G. Kim),임장순(C. S. Yim) 대한설비공학회 1998 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.1998 No.6-3

수직원통형 빙축열조내 얼음의 외향용융과정시 전열특성에 관한 실험적 연구

김동환(D.H.Kim),김동춘(D.C.Kim),김일겸(I.K.Kim),김영기(Y.K.Kim),임장순(C.S.Yim) 한국태양에너지학회 1996 한국태양에너지학회 논문집 Vol.16 No.2

본 연구는 수직원통형 빙축열조 내에 상변하물질로서 순수한 물을 -10℃의 초기 과냉온도로 응고시킨 후, 작동유체의 입구온도를 7℃,4℃,1℃로, 작동유체의 유입방향을 상향과 하향으로 각각 변화시키면서 외향용융시켰을 경우, 시간경과에 따른 축열매질의 온도분포, 상경계면의 형상, 용융율, 용융에너지를 실험적으로 구하여 이를 비교·검토한 것이다.<br/> 작동유체의 입구온도가 7℃,4℃의 경우에는 작동유체의 유입방향이 상·하향 모두 물의 최대밀도점인 4℃ 부근에서 일시적으로 온도가 상승하지 않고 일정 시간동안 정체하는 온도정체구간이 나타났다. 또한, 용융이 진행됨에 따라 물이 축열조의 하부에 적체되고, 이에 따라 하부에서의 용융이 활발히 진행됨으로써 상경계면 형상은 전체적으로 종모양 형태의 곡선을 나타낸다. 작동유체의 입구온도가 7℃인 경우, 용융율(Vl/Vtot)과 용융에너지는 작동유체의 유입방향이 상향인 경우가 하향인 경우세어보다 크게 나타난 반면, 작동유체의 입구온도가 4℃,1℃인 경우는 7℃의 경우와는 달리 하향인 경우가 상향인 경우에서보다 큰 것으로 나타났다. This study presents experimental results of heat transfer characteristics of P. C. M. during outward melting process in a vertical cylinder. The experiment was carried out in six conditions, i. e. , three different inlet temperature (7℃, 4℃ and 1℃) and two directions of working fluid (upward and downward). Melting P. C. M. produced a bell-shaped phase change interface. When the inlet temperature was 7℃, the lower region remained at 4℃ until the temperature of upper region reached 4°C. This was due to the state of maximum density of the lower region. When the direction of the working fluid in the case of 7℃, inlet temperature, was upward, the rate of melting and the total melting energy were higher than when it's direction was downward. But the rate of melting and the total melting energy appeared higher value as it's direction was downward when the inlet temperature is 4℃ and 1℃.

화력발전소 유인송풍기의 Dual Fan 개발에 관한 연구

김일겸(Il-Gyoum Kim),박우철(Woo-Cheul Park),손상석(Sang-Suk Sohn),김용남(Young-Nam Kim) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.12

본 연구에서는 화력발전소 유인 송풍기의 운전 비용을 절감하기 위하여 최대보증출력(MGR) 운전 조건에서 효율이 84% 이상인 MGR 송풍기를 개발하고, MGR fan과 ADD fan을 갖는 유인 송풍기 시스템의 연합 운전에 대하여 수치해석을 수행하였다. 요구되는 MGR 송풍기의 성능은 풍량 3,822 ㎥/min, 전압 683 mmAq, 회전수 1170 rpm, 사용온도 134 ℃에서 효율 84 % 이상이다. MGR 송풍기의 성능에 대하여 수치해석을 수행하고, 이를 바탕으로 모델 팬을 설계·제작하여 성능을 평가하였다. 요구되는 성능을 만족하는 풍량 3,824.7 ㎥/min, 전압 686.2 mmAq, 효율 84.8%인 MGR 송풍기를 개발하였다. 개발된 MGR 송풍기와 ADD 송풍기를 갖는 Dual fan 유인 송풍기 시스템의 연합 운전에 대한 적합한 운전 방식을 예측하기 위하여 직렬, 병렬, 직병렬 등 각각의 연합운전에 대하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석을 수행한 결과, 요구되는 송풍기 최대 운전점인 회전수 1170 rpm에서 풍량 5,096 ㎥/min, 전압 933 mmAq의 성능을 만족하기 위해서는 MGR 송풍기와 ADD 송풍기를 직렬 연합운전이 적합한 것으로 나타났다. In this study, to reduce the operating cost of the Induced Draft (ID) fan of a thermal power plant, a Maximum Guaranteed Rating (MGR) blower with an efficiency of 84% or more was developed under the MGR operation condition. A numerical analysis was performed on the MGR blower, and based on this, a model fan was designed and manufactured to evaluate its performance. As a result, an MGR blower with an air volume of 3,824.7 ㎥/min, a total pressure of 686.2 mmAq, and an efficiency of 84.8% was developed, satisfying the required performance. To predict the operational method suitable for the combined operation of the Dual fan ID blower system with the developed MGR blower and ADD blower, a numerical analysis was performed on the combination methods of series, parallel, and series-parallel. As a result, a series connection of an MGR blower and an ADD blower was found suitable for the combined operation.

고무부싱의 강성에 따른 복합소재 대차의 동적거동 평가

김일겸(Il Kyeom Kim),김정석(Jung Seok Kim),이우근(Woo Geun Lee) 대한기계학회 2015 大韓機械學會論文集A Vol.39 No.3

본 연구에서는 무현가 복합소재 대차프레임의 철도차량 적용 가능성을 검토하기 위해 동특성 해석과 시험을 수행하였다. 복합소재 대차에서 윤축의 가이드 역할을 하는 고무부싱의 강성을 10MN/m에서 100MN/m까지 10MN/m 단위로 변화시키면서 차량 동특성을 해석적으로 평가하였다. 평가 결과 고무부싱의 강성이 40MN/m 이상에서는 성능요구조건을 만족하고 있음을 알 수 있었다. 또한, 81MN/m의 강성을 갖는 고무부싱을 제작하여 대차에 설치하고 주행 동특성 시험을 수행하였다. 시험결과 임계속도는 약 363km/h로 나타났으며, 주행 해석에서 얻은 330km/h와 약 10%의 오차를 보였다. In this study, a vehicle dynamic analysis and roller rig test were performed to evaluate the applicability of a suspensionless composite bogie to railway vehicles. A vehicle dynamic analysis was carried out under different rubber bushing stiffness values. The stiffness of the rubber bushing that plays a role in guiding wheel sets was varied in the range of 10-100 MN/m, in 10-MN/m steps. Based on the results, the composite bogie with a rubber bushing stiffness of more than 40 MN/m satisfied the design requirements. In addition, a rubber bushing with a stiffness of 81 MN/m was fabricated, and a roller rig test was performed. Based on the test results, the vehicle equipped with the composite bogie had a critical speed of 363 km/h, which agreed with the simulation result within an error of 10%.

자기부상열차의 조향비에 따른 대차의 횡공극 최적화 방안 연구

김일겸(Il-Kyeom Kim),하창완(Chang-Wan Ha),임재원,한형석(Hyeon-Seok Han) 한국철도학회 2017 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2017 No.05

바퀴식 열차와 다르게 자기부상열차는 차량 전체 길이에 걸쳐서 자석을 분포시켜 차량을 지지하고 안내하는 구성을 갖기 때문에 다수의 대차로 구성된다. 이러한 구조로 인하여 아주 작은 곡선을 주행하게 되는 도시형 자기부상열차의 경우 대차에 붙어 있는 자석들이 레일로부터 벗어나지 않고 정렬이 되도록 대차들간의 횡방향 운동을 서로 종속되게 만들어야 한다. 만일 대차들 간의 상대운동을 적절하게 조절하지 않으면 어느 전자석이 레일로부터 과도하게 벗어날 수 있어 안전 문제를 야기할 수 있다. 대차들 간의 상대적 운동을 조정하는 것을 조향장치라고 칭하며, 다음과 같은 기능을 갖는다. 곡선 주행 시 모든 전자석들을 가능한 한 레일에 정렬해야 하며, 정렬이 좋으면 안내력이 균일해져 특정 전자석의 과도한 횡공극이 일어날 가능성이 낮아지도록 설계해야 한다. 본 논문에서는 곡선 주행 시에 횡공극을 최소화 하는 조향비 설계를 목적으로 한다. The Maglev vehicle is composed of a lot of bogies which supports the car-body with distributed forces result from the electro-magnetic system. For this reason, the lateral motion of the bogies have to be constrained in order not to derail from the guideway when it runs on curve. The safety problem can be caused like being an electro-magnet off from the rail if the relative motions among bogies are not appropriately controlled. The steering system is named for controlling the relative motions among bogies, and it functions as below. First, all the electro-magnets line up along the guideway when the vehicle drives on curve. Second, the guidance forces become flat because the lateral air-gaps between the electro-magnet and the rail are minimized. In this paper, the optimization of the steering system was performed with different value of steering ratio and the object function is lateral air-gaps according to the corner radius.

종교의 진화적 이점

김일겸(Kim Ilkyum) 한신대학교 종교와문화연구소(구 한신인문학연구소) 2009 종교문화연구 Vol.- No.13

That religion has an evolutionary advantage is a critical issue because it gives us very important clues to understanding why religion arises and exists. This paper tries to prove the evolutionary advantage of religion through game theory. Religion promises not only this-worldly rewards, but also the other-worldly rewards. Both are taken into consideration when a believer chooses her/his behavior. Therefore, religious rewards are part of game model. I used three types of game model to find out that religious rewards can enhance believers’ adaptiveness. Such are: secular game model, religious game model, and religious-secular game model. The secular game model is just like Robert Axelrod’s ecological model of iterated prisoner’s dilemma. The religious game model is associated with religious payoff matrix. And the religious-secular game model takes both religious and secular rewards into account simultaneously. A simulation result shows that survivability of a population using a particular strategy with particular religious rewards is increased. This result confirms the evolutionary advantage of religion.

중고속 자기부상열차 시뮬레이션 모델을 위한 부상시스템 매개변수 추출

김일겸(Il-Kyeom Kim),하창완(Chang-Wan Ha),한형석(Hyung-Suk Han),임재원,김창현(Chang-Hyun Kim) 한국철도학회 2015 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2015 No.10

실용화 단계에 있는 도시형 자기부상열차를 일부 개선한 시속 200km 급 중고속 자기부상열차 개발이 현재 초기 단계에 있다. 자기부상열차의 핵심기술인 부상시스템 설계, 성능예측 및 최적설계를 위해서는 신뢰성 있는 동특성 시뮬레이션 모델이 요구된다. 이를 위해서 전기, 자기, 기계 및 제어요소로 구성된 부상시스템의 매개변수 추출이 선행적으로 이루어져야 한다. 본 논문에서는 중고속 자기부상열차 부상시스템 제어성능 시뮬레이션 모델개발을 위한 매개변수 추출을 목표로 한다. 이를 위하여 전자석, 현가요소 및 전력공급장치로 구성된 단위 부상시스템 시험기를 구축한다. 실험 결과를 바탕으로 매개변수를 추출하고 이를 이용한 시뮬레이션 모델과 부상실험과의 비교검증이 이루어진다. The development of a medium to high speed Maglev train is in the first step to customize in the range of 100 ㎞/h to 200 ㎞/h. The dynamic simulation model to evaluate the train performance is needed for the optimum design of the levitation system. For this reason, the parameter estimation for the levitation system which is composed of the three kinds of mechanical, electrical and magnetic components is required to make the reliable simulation model. This paper is focused on the parameter estimation for development of the levitation control system. To evaluate the dynamic performance, the levitation-guidance test equipment was installed. This equipment consists of the electromagnet, suspension system and the power feeding equipment. Based on the experiment, the parameter can be estimated and the result is compared to the dynamic simulation.

복합소재 대차프레임의 모델링 최적화 연구

김일겸(Il Kyeom Kim),김정석(Jung Seok Kim),이우근(Woo Geon Lee) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.3