열에너지 저장 암반공동의 형상 및 레이아웃 설계 가이드라인

박도현,박의섭,Park, Dohyun,Park, Eui-Seob 한국암반공학회 2015 터널과지하공간 Vol.25 No.2

열에너지 저장은 고온 또는 저온의 잉여 열에너지를 저장하여 수요 발생 시 사용하기 위한 기술로서 에너지의 수요와 공급 사이의 불균형을 해소하고, 이를 통해 에너지 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다. 특히 간헐적인 신재생에너지 자원을 열에너지 형태로 변환하거나 저장함으로써 에너지 믹스에서 신재생에너지의 비중을 제고할 수 있으며, 이를 위해서는 열에너지 저장 장치와의 조합이 반드시 필요하다. 지하 암반공동을 이용한 열에너지 저장은 높은 건설비용이 수반되어 그 활용이 제한적이지만, 대규모의 열에너지를 장기간 저장할 수 있는 가장 현실적인 방법이다. 또한 기후조건에 따라 외부로의 열손실이 영향을 받는 지상의 열저장소와는 달리, 열저장 지하 암반공동은 장기 운영 시 주변 암반의 히팅에 따른 열손실의 감소를 기대할 수 있다. 본고에서는 열저장 암반공동의 형상 및 다중배치 설계 시 고려해야 할 주요 인자들을 소개하고, 저장공간의 설계에 대한 가이드라인을 제안하였다. Thermal energy storage (TES) is a technology that stores surplus thermal energy at high or low temperatures for later use when the customer needs it, not just when it is available. TES systems can help balance energy demand and supply and thus improve the overall efficiency of energy systems. Furthermore, the conversion and storage of intermittent renewable resources in the form of thermal energy can help increase the share of renewable resources in the energy mix which refers to the distribution of energy consumption from different sources, and to achieve this, it is essential to combine renewable resources with TES systems. Underground TES using rock caverns, known as cavern thermal energy storage (CTES), is a viable option for large-scale, long-term TES utilization although its applications are limited because of the high construction costs. Furthermore, the heat loss in CTES can significantly be reduced due to the heating of the surrounding rock occurred during long-term TES, which is a distinctive advantage over aboveground TES, in which the heat loss to the surroundings is significantly influenced by climate conditions. In this paper, we introduced important factors that should be considered in the shape and multiple layout design of TES caverns, and proposed guidelines for storage space design.

TOUGH-FLAC 기법을 이용한 점열원 주변지반의 복합거동에 대한 벤치마크 수치모사

박도현,Dohyun Park 한국암반공학회 2024 터널과지하공간 Vol.34 No.2

The robustness of a numerical method means that its computational performance is maintained under various modeling conditions. New numerical methods or codes need to be assessed for robustness through benchmark testing. The TOUGH-FLAC modeling approach has been applied to various fields such as subsurface carbon dioxide storage, geological disposal of spent nuclear fuel, and geothermal development both domestically and internationally, and the modeling validity has been examined by comparing the results with experimental measurements and other numerical codes. In the present study, a benchmark test of the TOUGH-FLAC approach was performed based on a coupled thermal-hydro-mechanical behavior problem with an analytical solution. The analytical solution is related to the temperature, pore water pressure, and mechanical behavior of a fully saturated porous medium that is subjected to a point heat source. The robustness of the TOUGH-FLAC approach was evaluated by comparing the analytical solution with the results of numerical simulation. Additionally, the effects of thermal-hydro-mechanical coupling terms, fluid phase change, and timestep on the computation of coupled behavior were investigated.

수리역학 연계해석을 이용한 누수로 인한 터널 구조물 및 지반 거동의 분석

박도현,Dohyun Park 한국암반공학회 2023 터널과지하공간 Vol.33 No.4

Water leakage in tunnels is a defect that can affect tunnel stability and the ground movement by changing the stress and pore water pressure of the surrounding ground. Long-term or large-scale water leaks may lead to damage of tunnel structure and the surrounding environment, such as tunnel lining instability and ground surface settlement. The present study numerically investigated the effects of water leakage on the structural stability of a tunnel and the ground behavior. The tunnel was assumed to be under undrained conditions for preventing the inflow of the surrounding water and leaks occurred in the concrete lining after completion of the tunnel construction. A coupled hydro-mechanical analysis using a TOUGH-FLAC simulator developed in Python was conducted for assessing the leakage induced-behavior of the tunnel structure and ground under different conditions of the amount and location of water leak. Additionally, the effect of hydro-mechanical coupling terms on the results of coupled response was investigated and discussed.

2단 변속기 전기자동차를 위한 응답 제한 모터의 변속 제어

박도현(Dohyun Park),양리위에(Liyue Yang),김남욱(Namwook Kim) 한국자동차공학회 2019 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2019 No.5

인터넷상에서의 정보상품 거래를 위한 초소액 지불시스템의 설계

박도현(Dohyun Park),홍성민(Seong-Min Hong),맹승렬(Seung-Ryoul Maeng) 한국정보과학회 1997 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1B

초소액지불 시스템은 인터넷상에서의 정보상품 거래에 있어 필수적인 요소중 하나로서, 아주 적은 금액의 지불에 적합한 전자지불 방법이다. 많은 초소액지불 시스템은 실제 거래의 수행을 위한 계정 수립 혹은 화페 생성 과정인 사전 계산 과정, 구매 및 지불 과정 그래고 정산과정의 세 부분으로 구성된다. 그 중에서도 구매 및 지불 과정은 가장 빈번히 수행되는 부분으로 지불 시스템 전체의 효율에 많은 영향을 끼친다. 본 논문에서는 단방향 해쉬함수를 응용한 고객의 존적인 화폐를 이용하여 구매 및 지불과정의 효율성을 제고한다. 각 고객이 직접 생성한 화폐에 대한 정보의 일부를 중개인을 통하여 미리 각 상인들에게 배포함으로써 기존의 시스템들에 비하여 고객이 서비스를 제공받기까지 기다려야 하는 시간 및 상인의 계산량을 줄인다. 특히, 고객과 상인들 사이에 새로운 거래관계가 빈번히 수립되는 경우에 우수한 성능을 보인다.

동적계획법을 활용한 전기차 주행 속도 최적화

박도현(Dohyun Park),이윤호(Yunho Lee),Lyu Shaowen,김남욱(Namwook Kim) 한국자동차공학회 2022 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2022 No.6

진동 절연 성능 향상을 위한 엔진 마운트의 최적설계

박도현(Dohyun Park),이용헌(Yong Heon Lee),김주성(Joo Sung Kim),최동훈(Dong-Hoon Choi) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2010 No.11

Design optimization of an engine mount system for enhancing vibration isolation capability is performed in this study. Eleven position values and twelve stiffness values of four engine mounts are optimally determined in order to maximize kinetic energy fractions at six natural frequencies while satisfying fourteen design requirements on natural frequencies, differences between natural frequencies, distance between the torque roll axis and the line connecting the LH mount and the RH mount. The automobile engine is modeled as a point mass and supported by four engine mounts. Modal analysis is performed using MSC.NASTRAN, and the analysis procedure is integrated and automated by PIAnO, a commercial PIDO (Process Integration and Design Optimization) tool. Optimization is performed using PQRSM (Progressive Quadratic Response Surface Method), one of the optimization techniques equipped in PIAnO. Design optimization result reveals that the minimum kinetic energy fraction has been increased by 47.9 % while satisfying all the design requirements, which demonstrates the effectiveness of the design optimization approach used in this study.

중량 최소화를 위한 자동차 차체의 소재배치 최적화

박도현(Dohyun Park),진성완(Sungwan Jin),이갑성(Gabseong Lee),최동훈(Dong-Hoon Choi),김대승(Dae Seung Kim),양대호(Daeho Yang) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2011 No.11

This research treats the optimization of the material arrangement. To improve fuel efficiency and driving performance and to reduce production costs, an effort to reduce the weight of a vehicle has been steadily tried in automotive industry. Since the weight of BIW takes up a large portion of the total weight of a vehicle, reducing the weight of BIW greatly contributes to reducing the total weight of a vehicle. In this research, we formulate a design problem to minimize the weight of the BIW while satisfying design requirements about bending and torsional stiffness and establish a Metamodel-based design optimization strategy to solve the design problem. As a result of the optimization, we obtain weight reduction by 46.9% while satisfying all design requirements.

차량동력계 데이터 해석을 통한 아이오닉 EV의 배터리 파라미터 추정

박도현(Dohyun Park),김남욱(Namwook Kim) 한국자동차공학회 2018 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2018 No.6

열에너지 저장소 내 열성층화를 평가하기 위한 기법

박도현(Dohyun Park),류동우(Dong-Woo Ryu),최병희(Byung-Hee Choi),선우춘(Choon Sunwoo),한공창(Kong-Chang Han) 한국암반공학회 2013 터널과지하공간 Vol.23 No.1

열에너지를 성층화하여 저장하는 주된 목적은 에너지의 열역학적 질을 유지하기 위한 것으로서 열에너지의 성층화를 통해 필요시 원하는 온도에서 열에너지 활용이 가능하다. 저장소 내 열에너지의 온도에 따른 분리, 즉 열성층화는 이와 같은 열에너지의 활용에 영향을 미치는 핵심 인자이다. 본 논문에서는 열성층화의 정도를 평가할 수 있는 기존에 제안된 기법들을 소개하였으며, 특히 열에너지의 주입, 저장, 배출 과정 동안 열저장소의 성층화와 관련된 성능을 결정하는 데 사용될 수 있는 기법들을 중심으로 개념 및 특징을 살펴보았다. 또한 열성층화 지수를 이용하는 방법을 토대로 스웨덴 Lyckebo 암반공동 내 열에너지의 성층도를 비교 분석하여 기법의 적용성을 조사하였다. A primary objective in creating a stratified thermal storage is to maintain the thermodynamic quality of energy, so thermally stratified energy can be extracted at temperatures required for target activities. The separation of the thermal energy in heat stores to layers with different temperatures, i.e., the thermal stratification is a key factor in achieving this objective. This paper introduces different methods that have been proposed to characterize the thermal stratification in heat stores. Specifically, this paper focuses on the methods that can be used to determine the ability of heat stores to promote and maintain stratification during the process of charging, storing and discharging. In addition, based on methods using thermal stratification indices, the degrees of stratification of stored energy in Lyckebo rock cavern in Sweden were compared and the applicability of the methods was investigated.