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박세완(Sewan Park),박지용(Ji-Yong Park),김정석(Jeong-Seok Kim),김길원(Kilwon Kim),임창혁(Chang-Hyuck Lim),오정환(Jeong-Hwan Oh),김경환(Kyong-Hwan Kim) 한국해양환경·에너지학회 2020 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.7
본 연구에서는 진동수주형 파력발전장치의 최적 기계에너지 변환량 추정방법을 제안하였다. 다양한 진동수주실 감쇠조건을 고려하여 도출된 진동수주실의 공압발전량 데이터 및 웰스 터빈의 흐름 계수에 따른 에너지변환 효율 데이터를 이용하여, 임의의 입사파 주기 및 특정 터빈 회전수 조건에 대해 기계에너지 변환량 산출 절차를 구성하고, 이를 다양한 회전수 조건으로 확장하여 최적 기계에너지 발전량을 도출하며, 최종적으로 이를 다양한 입사파 주기 조건으로 확장하여 진동수주형 파력발전장치의 최적 기계에너지 변환량 전달함수를 도출한다. 해당 방법을 구체적인 예시를 통해 보이고 향후 활용성을 전망한다. This study proposes a method of estimating optimum mechanical power which is converted by an oscillating water column wave energy converter. Using the data of pneumatic power generation for the OWC chamber derived by considering the various damping conditions the data of Wells turbine energy efficiency according to various flow coefficient, the procedure for calculating the mechanical energy conversion is organized for arbitrary incident wave period and certain turbine rotating speed, and the optimal mechanical energy generation is finally extended by expanding it to various incident wave periods as well as various turbine rotating speeds. This method is shown through specific examples and is expected to be useful in the future.
진동수주형 파력발전장치 연간발전량 산출 프로그램 개발 연구
박세완(Sewan Park),박지용(Ji-Yong Park),김정석(Jeong-Seok Kim),김길원(Kilwon Kim),노찬,임창혁(Chang-Hyuck Lim),오정환(Jeong-Hwan Oh),김경환(Kyong-Hwan Kim) 한국해양환경·에너지학회 2020 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.11
본 연구에서는 진동수주형 파력발전장치의 연간발전량 산출 프로그램 개발 결과를 제시하였다. 다양한 감쇠상태에 대해 도출된 진동수주실의 1차 에너지변환 성능해석 결과 및 다양한 유량 범위에 대해 도출된 웰스터빈의 2차 에너지변환 성능해석 결과를 이용하여, 웰스터빈의 진동수주실 감쇠에 대한 선형 특성에 기반하여 터빈 회전수를 진동수주실 감쇠에 연계함으로써 진동수주실-웰스터빈 연계 에너지변환 함수를 도출하고 이를 스펙트럼법에 적용하여 불규칙파 중 OWC 에너지변환 성능으로 확장한다. 임의 해역의 파랑산포도에 대해 터빈 회전수 제어방법에 따른 연간발전량 산출 결과를 비교하고, 차이 원인에 대해 분석한다. In this study, the results of the development of the annual energy production calculation program for oscillating water column wave energy converter were presented. Using the results of the primary energy conversion performance analysis of the chamber derived for various damping conditions and the secondary energy conversion performance analysis results of the Wells turbine derived for various flow ranges, the energy conversion transfer function was obtained by connecting the turbine rotational speed to the chamber damping based on the linear characteristics of the Wells turbine, and it is applied to the spectrum method to extend the energy conversion performance of the OWC during the irregular wave. The results of annual energy production calculation according to turbine control methods are compared for a wave scatter diagram in arbitrary site, and the cause of difference is analyzed.
진동수주실 파력발전 실증플랜트의 유량 산출방안에 대한 고찰
박세완(Sewan Park),김길원(Kilwon Kim),안현정(Hyung-Jung Ahn),김경환(Kyong-Hwan Kim),신승호(Seung-Ho Shin),박지용(Ji-Yong Park) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
본 연구에서는 진동수주형 파력발전장치 실증플랜트의 공기유량을 효과적으로 산출하기 위한 방법을 정립하고 이를 검증하였다. 수압 및 공압 데이터를 바탕으로 선형파이론에 입각한 해석적 수식을 통해 공기유량을 산출하는 방법(방법 1)과 공압 및 터빈 회전수 데이터를 바탕으로 임펄스 터빈 성능 데이터베이스를 활용하여 공기유량을 산출하는 방법(방법 2)을 제안하고, 방법 1은 CFD 시뮬레이션을 통해 검증하였으며, 방법 1 및 2 모두 용수시험파력발전소 실해역 운영 데이터 분석에 적용하여 결과를 상호 비교하였다. 방법 1 및 방법 2 모두 합리적 수준에서 상호 일치하는 실해역 공기유량 산출결과를 보였다. In this study, methods for effectively estimating the flow rate of demonstration plants of oscillating water column wave energy converter are considered. Using CFD analysis, the specific location for observing water column elevations that are representative of flow rate estimation was proposed by analyzing the oscillating of water column insided the chamber and evaluating the spatial distribution and flow characteristics.
Fabrication of polymer microlens for cell detection by light scattering
박세완(Sewan Park),정용원(Yongwon Jeong),김진석(Jinseok Kim),최기환(Kihwan Choi),김현철(Hyeon Cheol Kim),정두수(Doo Soo Chung),전국진(Kukjin Chun) 대한전자공학회 2006 대한전자공학회 학술대회 Vol.2006 No.11
In laser light scattering detection and laser-induced fluorescence detection, the focusing of the excitation laser beam into a focal point of the channel in a microfluidic chip is important to obtain the largest intensity, and consequently to obtain the light collected to the photodetector with a high efficiency. In this paper, we present a polydimethylsiloxane (PDMS) microfluidic chip consisting of an integrated PDMS microlens for cell detection based on laser light scattering. The PDMS micro lens was fabricated by the photoresist reflow and PDMS replica molding method. This fabrication technique is simple and has a good property in terms of the microlens and a high-dimensional accuracy. The PDMS microlens integrated on the PDMS microfluidic channel was verified to improve the laser light intensity, and consequently signal to noise ratio and sensitivity of laser light scattering detection using red blood cells (RBCs).
박세완(Sewan Park),김현철(Hyeon Cheol Kim),전국진(Kukjin Chun) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.46 No.4
레이저 광 산란을 이용한 검출 시스템 및 레이저를 이용한 광학적 검출에 있어서 높은 발광 강도를 통해 궁극적으로 높은 효율의 광 산란 신호를 광검출기에서 얻기 위해서는 발광 레이저빔을 미세유체 칩의 채널 중앙에 집광하는 것이 매우 중요하다. 본 논문을 통해 레이저 광 산란을 이용한 세포 검출을 위해 PDMS 마이크로렌즈가 집적화된 PDMS 미세유체 칩을 소개하고자 한다. 기존에 제작된 PDMS 미세유체 칩 위에 간편히 정렬하여 올려놓아 사용함으로써 검출 효율을 증가시킬 수 있는 PDMS 마이크로렌즈를 제작하였다. PDMS 마이크로렌즈는 포토레지스트 리플로우와 PDMS 복제 몰딩에 의해 제작되었다. 이 제작 방법은 간단하며 높은 치수 정확성 및 좋은 마이크로렌즈의 성능을 제공한다. PDMS 미세유체 칩 위에 집적화된 PDMS 마이크로렌즈가 적혈구를 이용한 레이저 광 산란을 통한 세포 검출 실험에서 레이저 강도를 증가시켜 신호대잡음비 및 감도를 증가시킴을 검증하였다. In a detection system based on laser light scattering, focusing an excitation laser beam into a focal point of a channel in a microfluidic chip is important for obtaining the highest excitation intensity, and consequently for obtaining a laser light scattering signal using a photodetector with a high efficiency. In this paper, we present a polydimethylsiloxane (PDMS) microfluidic chip consisting of an integrated PDMS microlens for cell detection based on laser light scattering. We fabricated PDMS microlens for optical detection system by simply putting down on PDMS chips. The PDMS microlens was fabricated by photoresist reflow and replica molding. This fabrication technique is simple and has an excellent property in terms of the microlens and a high-dimensional accuracy. The PDMS microlens integrated on the PDMS microfluidic chip has been verified to improve the laser intensity, and accordingly, the signal-to-noise ratio and sensitivity of laser light scattering detection for red blood cells (RBCs)
방파제 연계 진동수주형 파력발전장치의 1차 에너지변환 성능에 관한 실험적 연구
박세완(Sewan Park),김경환(Kyong-Hwan Kim),이광호(Kwang-Ho Lee),김정석(Jeong-Seok Kim),남보우(Bo-Woo Nam),오정환(Jeong-Hwan Oh),신승호(Seung-Ho Shin),홍기용(Keyyong Hong) 한국해양환경·에너지학회 2019 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.5
본 연구에서는 방파제에 연계된 진동수주형 파력발전장치의 1차 에너지변환 성능을 모형실험을 통해 평가한 결과를 제시한다. 터빈효과를 오리피스로 모델링한 경사형 진동수주실을 단독 또는 방파제 모델에 연계한 상태로 평면수조에 설치하고, 다양한 주기의 규칙파를 조파하여 진동수주실 내부의 수위변화, 진동수주실 내외간 차압력, 오리피스를 지나는 유속을 계측하였다. 계측된 결과로부터 방파제 연계 유무에 따른 진동수주실의 성능 변화를 평가하였다. This study presents experimental results obtained by a model test conducted to evaluate the performance of the primary energy conversion for a OWC(Oscillating Water Column) device integrated into a breakwater. A sloped OWC chamber with modelling the turbine effect as an orifice was installed in a stand-alone state or a breakwater integrated state on a shallow water wave basin, and three measurement items, such as a water surface elevation inside the chamber, a pressure difference between inside the chamber and atmosphere, and an airflow speed through the orifice, were measured while the regular waves of various periods are being generated in the basin. From the measurement results, dependency on the incident wave slope was confirmed by comparing the performance against the wave slope change, and the performance change according to presence or absence of the breakwater was discussed.