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압축기 Bleed Air에 의한 터보제트 엔진의 성능 변화
박성완(SungWan Park),성낙원(NakWon Sung) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.5
터보제트 엔진에서는 압축기로부터 bleed 공기를 이용하여 기내의 압력유지와 터빈 회전익의 냉각에 사용한다. 터보제트 엔진의 압축기에서 압축공기를 bleed 하면, 터보제트 엔진의 추력과 효율이 감소한다. 본 논문에서는 bleed에 의해 변화된 상태량의 값을 반영한 터보제트 엔진성능의 변화를 열 역학적 사이클을 이용하여 구하였다. 압축기에서 공기를 추출하면 압축기 압축비의 감소, 연소기 온도의 증가, 비행속도의 감소, 터빈의 추력이 감소하고 비연료소모율이 증가한다. 터보제트 엔진의 성능을 알기 위한 주요 상태량의 값은 사이클 상에 연쇄적으로 일어나는 점을 고려하여 반복계산을 통해 정상상태의 값을 구하였다. In a turbojet engine, a bleed air from a compressor is used to keep the pressure of the cabin at the ambient condition and to cool the turbine blades. With the bleed air, the power and efficiency of a turbojet engine are decreased. In this study, the effects of the bleed air on the performance of a turbojet engine are studied using a thermodynamics cycle analysis. By using the bleed air, the temperature of a combustor is increased and the work output from the turbine is decreased. Since these processes are occurred sequentially, the outputs of a turbojet engine under the steady condition are achieved by many calculations of transient states.
박성완(Park SungWan),김지희(Kim JiHee),김진철(Kim JinChul),송주영(Song JooYuong),이승원 대한전기학회 2015 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2015 No.5
물리적 일방향 자료전달 기술은 망간 자료전송 기술 중 하나로, 외부망에서 업무망으로의 물리적 데이터 전송회선을 제거하여 침입경로를 완전히 차단한다. 국정원에서는 전자제어시스템 보안 가이드라인 지침을 만들어 국가 기반시설의 보안을 강화하고 있다. 이에 따라 한국전력공사는 전력 제어망에 대한 보안 물리적 일방향 자료전달 장치(1)을 구축하고 운영하고 있다. 초기 시스템 도입부터 운영하기까지 물리적 망분리 네트워크 상황에서의 자료연계 시스템개발과 실증시험 결과를 소개하고자 한다 .
스프링클러설비의 수소폭발사고 사례분석을 통한 안전성 확보방안에 관한 고찰
박성완(Sungwan Park),안성희(Songhie An),최영우(Young Woo Choi),서문수철(Sucheol Seomun),우승우(Seung Woo Woo) 한국화재소방학회 2022 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.춘계
본 연구에서는 건축물 내 화재가 발생할 경우 인명과 재산을 보호하는 스프링클러설비의 유지, 점검 중에 발생한 폭발사고의 원인에 대해 분석하였다. 현재 국내 스프링클러설비는 화재안전기준(NFSC103)에 의거하여 배관 내 사용압력에 따라 적합한 재질의 배관을 사용하도록 되어있다. 이중 배관용 탄소강관(KS D 3507)은 배관 내부의 사용압력이 1.2 MPa이하 인 경우 사용이 가능하며 국내 많은 건축물에 설치되어 있다. 배관용 탄소강관은 도금의 유무에 따라 흑관과 백관으로 구분되고 국내에서는 대부분 부식방지를 위해 아연 도금된 배관을 사용하고 있는 실정이다. 국내에서는 스프링클러 배관에서 발생하는 부식과 그로 인한 스프링클러설비의 관리에 초점을 맞추어 연구가 다양하게 진행된 상태이나 부식의 부산물로 생성되는 수소기체와 동반되는 폭발 위험성은 간과되거나 과소평가되고 있다. 이에 본 연구에서는 스프링클러 배관에 주로 사용되는 아연도금 탄소강관 내부의 화학적 반응과 그로 인한 폭발 가능성을 이론적으로 고찰하였으며, 스프링클러설비 관련 폭발사고 사례를 소개하고 사고원인에 대해 분석하였다. 스프링클러 배관 내부에 소화용수가 일정 시간이상 충수될 경우 도금된 아연은 물과 반응하여 수소가스를 만들어 내게 되고 발생하는 수소가스의 양은 건축물 규모에 따른 배관 설치길이, 배관 내 물의 충수시간, 물의 성질 등 다양한 설치환경 요소에 영향을 받을 것으로 판단된다. 배관 내에 발생한 수소가스는 건축물에 설치된 스프링클러설비의 특성, 구조 등에 따라 인적요인 없이도 폭발이 가능하여 스프링클러설비 관련 안전사고 방지를 위한 각별한 주의가 요구된다. 본 연구 결과는 향후 스프링클러설비의 폭발사고 예방을 위한 대책 수립과 국내 스프링클러설비에 관한 제도적 개선에 대한 유용한 자료가 될 것으로 판단된다.
스마트그리드를 위한 IEC61850과 DNP3를 적용 보안게이트웨이 개발
박성완(PARK SUNGWAN),김진철(KIM JINCHUL),이용구(LEE YONGKOO),이승원(LEE SEUNGWON) 대한전기학회 2016 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2016 No.5
현재 변전소(SUBSTATION)에서는 전력설비들간 상호운용성을 위하여 IEC 61850 표준이 적용된 기기들이 설치 및 운영되고 있으며, 전력 설비를 감시하고 제어하는 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)는 DNP3(Distributed Network Protocol)을 적용되고 있다. 본 논문에서는 DNP3와 IEC 61850를 변환을 위하여 게이트웨이를 통해서 상호 정보를 전송하고 있는데, SCADA와 게이트웨이 DNP3 통신 구간, 게이트웨이와 IEC 61850의 IED(Intelligent Electric Device) 간 통신 구간에서 적용이 가능하도록 구현한 보안기능을 소개하고자 한다.
스마트그리드를 위한 IEC 61850과 IEEE P1815.1 기반 이기종 프로토콜 보안게이트웨이 구현
이용구(Lee Yongkoo),박성완(Park Sungwan),김진철(Kim Jinchul),이승원(Lee Seungwon) 대한전기학회 2016 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2016 No.11
기존 전력망이 스마트그리드로 진화하면서 발전, 송·변전, 배전분야의 각 기기간 정보를 교류하기 위하여 기존에 운영중인 시스템은 서로 다른 통신 프로토콜을 변환하기 위해 게이트웨이가 필요하다. 게이트웨이는 기밀성, 무결성, 가용성을 향상시키기 위한 보안기술이 요구된다. 특히 전력계통분야에서 많이 사용하고 있는 DNP 3.0 프로토콜과 IEC 61850 프로토콜은 보안성 적용시 구조적 차이가 있다. 본 논문에서는 국제표준 에 따른 프로토콜 매핑과 보안을 적용하여 개발한 게이트웨이를 소개한다.
최경식 ( Kyeongsik Choi ),박성완 ( Sungwan Park ),선우훈 ( Hoon Seonwoo ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
Most of domestic farmers use fossil fuels as an energy source for greenhouse heating. However, the use of fossil fuels also causes environmental problems such as air pollution. Accordingly, geothermal heat pump systems, one of new and renewable energies with low risk of environmental pollution and free from depletion, need to be applied. Actually, simulation techniques that analyze fluid flow and heat transfer based on numeric calculations are mainly used to shorten time and cost to predict various environmental conditions. In this study, the appropriate diameters of the pipes interpreting the geothermal heat energy into greenhouse heating were calculated according to drilling depth using the commercially available CFD program ANSYS FLUENT. By setting the flow rate and temperature value in the pipe, data such as the energy transfer process, average flow rate, and temperature change of the model to can be analyzed and checked. More efficient geothermal heat pump can be expected through design change and application based on the flow analysis of this process.
이종화(Jonghwa Lee),박성완(Sungwan Park),Kevin Spence 대한기계학회 2017 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2017 No.11
DHI is engaged in development of an industrial GT. GT combustors are assigned a repair and replacement schedule based on the number of starts or number of running hours, therefore it is important to analyze the combustor to ensure that it will meet this requirement. The cyclic starting and stopping of the GT leads to LCF which causes cracks to form in components. In this paper, the evaluation of structural stability of GT combustor under transient condition is presented. First several load conditions representing the start-up and shutdown of the GT are analyzed to obtain the stresses at various conditions. These transient stresses are reduced in to several closed stress cycles using the Rainflow counting procedure. The strain range is then calculated using the Ramburg-Osgood method and the LCF calculates the cycle life for each strain range. Finally, all of the results are combined in to one cyclic fatigue life using a cumulative damage rule.
온실 냉난방에 사용되는 지중열교환기의 유량조건에 따른 수치해석
최경식 ( Kyeongsik Choi ),박성완 ( Sungwan Park ),선우훈 ( Hoon Seonwoo ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2
New and renewable energy is being suggested as a key solution to fossil energy depletion and environmental problems, and the importance of new and renewable energy is recognized again due to instability in oil prices instability and response to climate change regulations. In this study, numerical analysis was conducted on a single U-tube of borehole heat exchanger (BHE) in a ground source heat pump (GSHP) system containing ground soil and grout to be applied to greenhouse cooling and heating. For numerical analysis, ANSYS Fluent software a commercial computational fluid dynamics (CFD) program, was adopted. Using this program, the heat transfer performance of the fluid in each flow pipe and the temperature distribution around the pipe were analyzed according to the cooling and heating conditions of the ground heat exchanger (GHE). The outlet temperature for each volume flow rate was higher in cooling and heating condition, and the lower the velocity, the higher the inlet and outlet temperature difference. This is because when the flow rate is low, the velocity decreases, and the temperature variation increases. In addition, when the flow rate is high, the velocity increases, and the temperature variation decreases. As the flow rate increases, the heat transfer increases and the pressure drop also increases.