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LNG 플랜트용 프로판 냉매 원심압축기의 공력설계 및 전산해석적 연구
박주훈(Joo Hoon Park),이원석(Won Suk Lee),신유환(You Hwan Shin),김광호(Kwang Ho Kim),이윤표(Yoon Pyo Lee),정진택(Jin Taek Chung) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.8
본 연구에서는 4단으로 구성된 LNG 플랜트용 프로판 냉매 원심 압축기 각 단의 설계점에 대해 상용 코드를 이용하여 공력설계를 하였다. 1차원 공력 설계 결과와 3차원 유로 형상의 타당성은 유동해석을 통해 확인하였다. 특히 입구전압이 높고 회전수가 큰 4단 압축기 임펠러의 유로와 베인리스 디퓨저 내부 유동에 대한 속도장, 압력장 및 엔트로피 등의 유동특성에 대해 고찰하였고, 아울러 익단 간극이 유동장에 미치는 영향에 대해서도 알아보았다. 본 연구 결과는 프로판 냉매 압축기의 시스템 제작에 활용될 것이며 추후 실제 실험결과와 비교하고자 한다. 향후 설계된 프로판 냉매압축기에 대한 LNG 플랜트에서의 실증시험을 통해 구체적인 설계결과에 대한 평가 및 설계 개선이 이루어지리라 생각한다. We design a four-stage propane-refrigerant centrifugal compressor for an LNG plant. Using a commercial code, we aerodynamically designed the compressor at each design point of the corresponding stages. We estimated the one-dimensional aerodynamic design output and the three-dimensional shape of the impeller flow passage via three-dimensional flow analysis. In particular, we discuss in detail the flow characteristics of the impeller and the vaneless diffuser passages of the fourth-stage compressor in terms of the velocity fields, the pressure, and the entropy distributions of the flow passages. We include the flow effects of the tip clearance flow, because at this stage the rotating speed and total inlet pressure are higher than those at the other compressor stages are. We carried out performance tests of the designed compressor stages using propane as a refrigerant in the LNG cycle. The practical evaluation could lead to design enhancements in the future.
철도차량 궤도 분기기 밀착상태 측정을 위한 알고리즘 연구
박주훈(Ju-Hun Park),김정연(Jeong-Yeon Kim),김희식(Hie-Sik Kim) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.7
본 논문에서는 텅레일과 기본레일 사이의 밀착상태 계측을 위한 영상처리 알고리즘을 연구하였다. 이를 위해 라인 레이저로 레일형상을 마킹하고 HD급 카메라를 이용하여 레일 영상을 획득 한다. 이때 808nm 밴드패스 필터를 사용하여 외부광원에 의한 노이즈를 차단한다. 레이저 프로파일 검출은 Peak Detector를 통해 레일에 마킹된 레이저의 중심부를 추출하고, ICP(Iterative Closest Point) 알고리즘으로 표준 레일형상과 검측레일 간에 프로파일 형상을 매칭 하였다. 레일 형상의 오차범위는 텅레일과 기본레일 사이 유지보수 거리인 5mm를 기준으로 1m단위로 측정하고 오차는 ±0.5mm로 한다. 검측시스템은 레일 헤드의 기준점과 오차는 0.6° 와 0.4mm 범위로 ±0.5mm 이내임을 확인하였다. 이것은 철도 차량의 레일시스템에 응용할 수 있을 것으로 기대한다. 향후 궤도 분기기의 계측을 위한 많은 연구가 필요하다. In this paper, we study the image processing algorithm for close contact between tongue rail and base rail of turnout. For this purpose, the rail shape is marked using a line laser and a rail image is captured using a camera. In addition, by using an 808-nm band-pass filter, noise due to an external light source is cut off. Laser profile detection uses the Peak Detector to extract the center of the laser marked on the rail. The ICP (Iterative Closest Point) algorithm is used to match the profile shape between the standard rail shape and the detection rail. The matching result is 0.4 mm in accuracy and applicable to tongue rail detection system.
박주훈(Ju Hun Park),홍상아(Sang-A Hong),장선영(Sun Young Jang),김희식(Hei Sik Kim) 한국철도학회 2016 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2016 No.5
유럽 국가 간 상호운용성 확보를 위해 개발된 유럽표준열차제어시스템(European Train Control System)은 기능에 따라 Level 1, Level 2, Level 3로 분류된다. 국내 고속 및 간선철도 신호시스템은 2003년 ETCS Level 1과 동일한 기능의 ATP(Automatic Train Protection)을 도입함에 따라 ATS(Automatic Train Stop), ATC(Automatic Train Control)의 3가지 신호시스템을 적용하고 있으며, ETCS Level 2와 동일한 기능의 KRTCS(일반·고속철도)를 개발 중에 있다. 이처럼 다양한 신호시스템이 국내에 운용되므로 체계적인 열차제어시스템 분류(구분)이 필요하다. 본 논문에서는 국내·외 도입된 열차제어시스템의 종류와 그 기능을 분석하고, 열차제어시스템 명칭 부여 시 요건을 제시하였다. 분석 결과는 향후 한국형 열차제어시스템의 용어 정의에 활용 될 것으로 기대된다. ETCS(European Train Control System) that developed to ensure interoperability is classified Level 1, Level 2, Level 3 according to the function. Train signaling system adapted domestic high speed and main line railway is comprised ATP, ATS, and ATC. Also, KRTCS for conventional railway and high speed railway is developing as national R&D. Therefore, train control system requires a systematic classification because the various signaling system are used in the domestic. In this paper, we analyzed the types and functions of the train control system. And then, we suggest train control system requirements to define the system name. Analysis results are expected to be utilized in the definition of the Korean Train Control System.
박주훈(Ju-Hun Park),김희식(Hui Sik Kim),홍상아(Sang-A Hong),장선영(Sun Young Jang) 한국철도학회 2015 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2015 No.10
국내 운영중인 고속 및 간선철도 신호시스템은 자동열차제어장치(Automatic Train Control), 자동열차정지장치(Automatic Train Stop), 자동열차방호장치(Automatic Train Protection)로 분류할 수 있으며, 2003년부터 유럽표준 열차제어시스템(ETCS Level 1)을 도입하여 기존 자동열차정지장치(ATS)에서 자동열차방호장치(ATP)로 개량하였다.그러나 철도 신호시스템에 사용되는 용어가 명확히 정의되지 않아 ETCS Level 1과 동일한 시스템을 의미하는 ATP, 지상 및 차장설비에 적용되는 장치의 ATP, 신호업체에서 제작하는 제품을 지칭하는 ATP와 같이 다양한 의미로 쓰이고 있어 사용자 간 혼선이 일고 있다. 본 논문에서는 기존 사용중인 열차제어시스템 용어를 검토하고 혼용되는 단어 정의에 도움이 되고자 국내 철도 신호시스템 분야에 맞는 용어를 제안하였다. Train signaling system in domestic high speed and main line railway has operated Automatic Train Control(ATC), Automatic Train Stop(ATS), and Automatic Train Protection(ATP). As European Train Control System(ETCS) Level 1 has been introduced since 2003, ATS has been upgraded with ATP. However, the various meanings of the term cause confusing because it of the train signaling system was not clearly defined. For example, ATP means that one is equal performance with ETCS Level 1. Another is wayside and on-board ATP device. The other is a product manufactured by the supplier. In this paper review terms of domestic train control system and we suggest to be helpful to define appropriate term.