발열량, 웨버지수, 불활성가스 농도로 표현한 가스호환성 판정 도표

하영철(Young-cheol Ha),이승준(Seung-jun Lee),이강진(Kang-Jin Lee) 한국연소학회 2015 KOSCOSYMPOSIUM논문집 Vol.2015 No.5

The existing natural gas interchangeability diagrams, which were expressed in Wobbe index and relative density, etc., do not provide nearly any other information other than the interchangeability. In order to overcome these disadvantages, in this study, the gas interchangeability diagram was expressed in calorific value, Wobbe index and inert gas concentration. The results show that this diagram provides a lot of other information in addition to the interchangeability.

천연가스의 임계유동함수 불확도 평가

하영철(Young-Cheol Ha) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集B Vol.38 No.7

본 연구에서는 천연가스 유량 측정에 사용되는 임계유동함수(CFF)를 AGA8-dc 상태방정식으로 계산할 때 CFF 계산값의 불확도를 평가하였다. CFF 계산에 사용되는 엔탈피, 엔트로피, 음속 식은 불확도 분석이 가능하도록 무차원 헬름홀츠 자유에너지(Helmholtz free energy, HFE)와 이의 편도함수로 표현하였고, HFE의 불확도를 추정하였다. 압축인자의 불확도에 의해 유발되는 종속 변수의 불확도를 반영하기 위해 AGA8-dc 압축인자 식을 해당 불확도만큼 편차가 생기는 형태로 변형하였고, 각 불확도 요인별로 불확도 기여도 평가 모델을 만들었으며, 이를 CFF 계산 프로그램에 적용하였다. 그 결과 CFF의 불확도는 압력 10, 50, 100 bar 에서 각각 0.025, 0.055, 0.112 % 정도로 평가 되었고 압력에 비례하여 증가하는 것을 확인하였다. 또한 본 결과를 기존 CFF 국제비교시험결과(1999년)에 적용한 결과 각 기관별 CFF 값의 차이를 적절히 설명하는 것도 알 수 있었다. In this study, the uncertainties in the critical flow functions (CFFs) calculated by the AGA8-dc equation of state were estimated. To this end, the formulas for enthalpy, entropy, and speed of sound, which are used in calculating the CFF, were expressed in the form of dimensionless Helmholtz free energy and its derivatives, and the uncertainty in Helmholtz free energy was inferred. To consider the variations in the compressibility-dependent variables induced by the variation (i.e., uncertainty) in compressibility, the form of the AGA8-dc equation was modified to have a deviation equal to the uncertainty under each flow condition. For each independent uncertainty component of the CFF, a model for uncertainty contribution was developed. All these changes were applied to GASSOLVER, which is KOGAS"s thermodynamic database. As a result, the uncertainties in the CFF were estimated to be 0.025, 0.055, and 0.112 % at 10, 50, and 100 bar, respectively, and are seen to increase with the increase in pressure. Furthermore, these results could explain the deviations in the CFFs across the different labs in which the CFF international comparison test was conducted under the ISO management in 1999.

초고층건축물의 풍직각방향 풍하중 평가를 위한 변동풍력계수 및 풍력파워스펙트럼밀도계수의 제안

하영철(Ha Young-Cheol),길용식(Kil Yong-Sik),김동우(Kim Dong-Woo) 대한건축학회 2005 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.21 No.10

몬테카를로 방법과 ISO-GUM 방법의 불확도 평가 결과 비교

하영철(Young-Cheol Ha),허재영(Jae-Young Her),이승준(Seung-Jun Lee),이강진(Kang-Jin Lee) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集B Vol.38 No.7

본 연구에서는 ISO GUM(불확도 표현 지침서)의 불확도 평가 방법을 보완하기 위해, 몬테카를로 방법(Monte Carlo Method, MCM)을 적용한 불확도 해석 프로그램을 개발하고, MCM과 GUM의 평가 결과를 비교하였다. 그 결과 다음과 같은 결과를 도출하였다. 첫째, 측정량의 확률 분포가 정규 분포가 아닌 때에도 MCM 방법은 정확한 포함 구간을 제공한다. 둘째, 정규 분포가 아닌 다른 분포들 몇몇 개가 합성되는 경우 그 확률 분포가 정규로 보이더라도 실제로는 정규가 아닌 경우가 있으며, 이의 판단은 합성 분산의 확률 분포로 할 수 있다. 셋째, 자유도가 낮은 A형 불확도가 불확도 평가에 포함된 경우 GUM은 포함 구간을 저평가하는 것을 알 수 있었고, 이러한 저평가 문제는 A형 표준 불확도에 t-분포의 표준 편차를 곱해주면 사라지는 것을 알 수 있었다. 이 경우 합성 분산의 유효 자유도는 확장 불확도 계산에 불필요하고, 신뢰의 수준 95 %의 포함 인자는 1.96이 적정한 것을 알 수 있었다. To supplement the ISO-GUM method for the evaluation of measurement uncertainty, a simulation program using the Monte Carlo method (MCM) was developed, and the MCM and GUM methods were compared. The results are as follows: (1) Even under a non-normal probability distribution of the measurand, MCM provides an accurate coverage interval; (2) Even if a probability distribution that emerged from combining a few non-normal distributions looks as normal, there are cases in which the actual distribution is not normal and the non-normality can be determined by the probability distribution of the combined variance; and (3) If type-A standard uncertainties are involved in the evaluation of measurement uncertainty, GUM generally offers an under-valued coverage interval. However, this problem can be solved by the Bayesian evaluation of type-A standard uncertainty. In this case, the effective degree of freedom for the combined variance is not required in the evaluation of expanded uncertainty, and the appropriate coverage factor for 95% level of confidence was determined to be 1.96.

사각형 건축물의 규모를 고려한 풍하중 평가방법의 제안

하영철(Ha Young-Cheol) 대한건축학회 2010 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.26 No.7

Korean Building Code-2009(KBC) recommends the use of dynamic analysis to estimate wind loads acting on buildings. Since the wind loads are dependent on the size of buildings, it is necessary to establish wind load estimation considering building size effects. In the paper, major codes and standards around the world, including analytical procedures to account for the characteristics of buildings, were investigated. Limitations of wind load estimation in KBC were discussed. Two types of procedures for estimating wind loads were proposed to be adopted in KBC: (a) dynamic procedure and (b) static procedure. Detailed formulae for three building categories - high-rise, mid-rise and low-rise buildings - were presented. In order to validate the proposed procedures, wind loads on buildings of various sizes, obtained by wind tunnel studies, were compared to the estimates by the analytical methods.

천연가스 조성 변화에 따른 CNG 엔진 성능 및 배기가스 특성

하영철(Young Cheol Ha),이성민(Seong Min Lee),김봉규(Bong Gyu Kim),이창준(Chang Jun Lee) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.7

현재 상용되고 있는 CNG(Compressed Natural Gas) 엔진에서 천연가스 조성만 변경했을 때 엔진성능 변화를 실험적으로 규명하였다. 실험에 사용된 엔진은 6606 ㏄, 희박 연소, 공기 과급기가 장착된 타입이며, 점화 시기는 발열량 10454 kcal/N㎥의 가스에 최적화하여 고정시켰다. 실험결과 LNG 발열량이 10454 ㎉/N㎥에서 9811 ㎉/N㎥과 9523 ㎉/N㎥으로 낮아질 때 출력의 경우 평균 3.2, 3.4 %(공연비 미 제어시 3.4, 4.7 %) 각각 낮아지고 열효율은 평균 1.1, 1.5 % 포인트(공연비 미 제어시 1.5, 2.1 % 포인트) 낮아지는 것으로 관찰되었다. 배가스의 경우, 발열량 저하에 따라 이산화탄소, 일산화탄소, 질소산화물의 배출 농도는 모두 감소하는 것으로 나타났으나 THC(Total Hydrocarbon)의 경우에는 일정한 경향이 보이지 않았고 변화량은 크지 않았다. The performance and emission characteristics of a CNG (compressed natural gas) engine were experimentally investigated under different natural gas compositions. The engine specifications were as follows: 6606 ㏄, turbo, lean-burn-type; its ignition timing was fixed for the fuel gas with a HHV (higher heating value) of 10454 ㎉/N㎥. The experimental results showed that when the HHV of the fuel gas was changed from 10454 ㎉/N㎥ to 9811 ㎉/N㎥ and 9523 ㎉/N㎥, the average power reductions were 3.2 % and 3.4 % (1.5 % and 2.1 %, respectively, with A/F control switched off), respectively, and the average thermal-efficiency reductions were 1.1 % and 1.5 % (1.5 % and 2.1%, respectively, with A/F control switched off), respectively. The emissions of CO₂, CO, and NOx decreased as the HHV of the fuel gas was lowered. On the other hand, the emissions of THC (total hydrocarbon) were not consistent, and the extent of change in their emissions was small.

13A 가스기기 새 가스호환성 판정법

하영철(Young Cheol Ha),박세종(Seo Jong Park),박원식(Won Sic Park),최경석(Kyoung Seok Choi),이창언(Chang Eon Lee) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.9

본 연구에서는 13A 가스기기의 새 가스호환성 판정법을 개발하고자 하였다. 호환성 판정법 개발의 원칙은 세 가지로서, 1) 웨버지수 외에 가스조성 영향을 대표할 수 있는 인자의 도출, 2) 우리나라 가정과 업소에 보급된 모든 종류의 제작사별 가스기기(예혼합 가스기기 포함) 시험, 3) 가능한 한 간단한 판정법 개발이다. 이러한 원칙하에 30대의 대표성 있는 가스기기에 대하여 가스호환성 실험을 하였고 그 결과 웨버지수-비중 형식의 간단한 2차원 판정법(도표)을 개발하였다. 본 호환성 판정법은, 기존 호환성 판정법과 달리 화염안정 영역이 좁은 예혼합 가스기기를 포함하며, 이로 인해 기존 호환성 판정 법보다 가스호환성 영역이 좁은 것으로 나타났다. The objective of this study was to develop a new method for estimating gas interchangeability for 13A gas appliances. The three basic principles for the development of this method are as follows: 1) to derive the secondary interchangeability factor that represents the effect of gas composition, in addition to the major interchangeability factor, i.e., Wobbe index; 2) to test every type of and each maker’s domestic gas appliances that are widely used in our country, particularly including premixed gas appliances; and 3) to develop a simple estimation method. On the basis of these principles, thirty representative gas appliances were tested, and as a result, a simple two-dimensional interchangeability diagram consisting of Wobbe index and relative density was developed. Unlike conventional methods for estimating interchangeability, this method can be applied to premixed gas appliances, which have a narrow stable flame range, and the interchangeability range of this method then becomes narrower than that of the conventional methods.

차압을 이용한 터빈유량계 성능 진단

하영철(Young-cheol Ha),허재영(Jae-young Her) 한국유체기계학회 2004 유체기계 연구개발 발표회 논문집 Vol.- No.-

We have investigated the feasibility of using differential pressure(pressure drop) of gas turbine meter to diagnose turbine performance degradation caused by mechanical wearing damage and/or dirt buildup or erosion. If the differential pressure between the upstream piping and the throat of a turine meter can be correlated to meter flow rate over the operating range of the meter, then a relatively simple differential pressure measurement in the filed might be used to detect meter performance changes. To test this method, we have conducted two experimental simulation on Straightener Integrated Type(SIT) turbine meter. One is for dirt buildup on turbine blade, the other is for eccentricity of the blade. Results show that this method provide a reliable measure of performace degradation and is useful maintenance indicator.

고압 · 대유량 천연가스 교정설비 구축

하영철(Young-Cheol Ha),곽명석(Myoung-Seok Kwak),이승준(Seung-June Lee),동재현(Jae-Hyun Dong) 한국유체기계학회 2018 한국유체기계학회 학술대회 논문집 Vol.2018 No.11

KDS 2022(가칭) 풍하중기준의 주요 개정내용과 기대효과

하영철(Ha, Young-Cheol) 대한건축학회 2022 建築 Vol.66 No.3