펌프의 효율측정 장비에 관한 연구

배철오,Bae, Cherl-O 선박안전기술공단 2012 선박안전 Vol.33 No.-

펌프는 산업 및 건설현장에 급수, 냉난방 및 산업공정에서 다양하게 사용되고 있으며, 전체 국가 전력의 약 20%를 소비하고 있다. 하지만 에너지 낭비요소에 대한 관리는 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다. 따라서 만일 효율이 저하된 상태로 펌프가 운전된다면 그의 에너지 낭비는 대단히 크게 된다. 펌프의 경우 초기 구입비용에 비해 사용하면서 발생하는 전력비용이 대단히 크기 때문에 이러한 낭비를 줄이기 위해서는 펌프의 효율을 정기적으로 측정하여 펌프의 운전 상태를 진단함으로써 펌프의 최적운전상태 및 교환주기 등을 제시할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 펌프의 효율측정을 위해 열역학적 방법과 수력학적 방법(전통적인 방법)의 두 가지 방법으로 측정할 수 있는 장비에 대해서 소개하고 실제 펌프의 효율을 계산하여 그 유효성을 확인하였다. Pumps are used widely in feed water, cooling & heating system and process line of industrial and construction fields. They consume nearly 20% of the each nation's total electrical energy. But The management of pump energy wasn't controlled well. Their loss of energy is huge if they have been operated at low efficiency. The first buying cost of pump is small compare to the power consumption of pump, so we can recommend the suitable replace time and best operating condition of parts and pump to measure the pump efficiency. Pump efficiency is usually measured according to the two methods which they are called thermodynamic method and traditional technique. And we measured the pump efficiency using two methods using potable pump efficiency measurement device and compared the results with the real performance curve offered from pump maker.

열역학적 방법을 사용한 펌프 효율 측정에 관한 연구

배철오,브엉득푹,이휘일 해양환경안전학회 2012 海洋環境安全學會誌 Vol.18 No.3

에너지 생성에 따른 탄소배출문제로 국제 에너지 기구는 세계 주요국의 에너지 효율을 15~30[%]이상 향상시키도록 권고하고 있으며, 국내 에너지 정책 동향도 에너지 절감 및 탄소 배출에 대해 정부에서 인센티브 및 페널티 프로그램을 제고하는 방향으로 가고 있다. 각국의 산업 현장에서 유체 이송용 펌프가 전기에너지의 20[%]를 소비하고 있는 실정으로, 주요 에너지 낭비 요인으로는 장시간 운전에 따른 효율 저하, 부적절한 설계 및 설비 등이 있다. 이러한 낭비를 줄이기 위해 펌프의 효율을 측정하여 펌프의 운전 상태를 진단하고자, 본 논문에서는 열역학적 방법으로 온도와 압력센서만을 활용하여 펌프의 최고 효율점을 측정할 수 있는 방법을 제시하고 실제 펌프의 효율을 계산하여 펌프제조사에서 제공한 성능곡선과 비교한 결과 유사한 성능곡선을 얻어 그 유효성을 확인하였다. Carbon emission generated by energy issues is one of the major problems which all countries concern. The International Energy Agency recommends to improve 15-30[%] of energy efficiency than now. Government has pushed the domestic energy saving policies and incentives and penalties were also given in that direction. Pumps are widely used to transfer fluids and they consume at least 20[%] power of each nation. Their loss of energy is huge if they have been operated at low efficiency for long time. Low efficiency of these pumps is often due to incorrect design or degradation. Pump efficiency can be measured to estimate energy loss. If it is low, the pump may be repaired or replaced with new one. This paper introduces thermodynamic method to measure pump efficiency using only two kinds of sensors for temperature and pressure. It can calculate best efficiency point(BEP) of actual systems easily and fast. Its values were compared with the real performance curve provided by pump maker and we got almost similar performance curves from the repeated experiment.

삼각파 형태의 용접선 자동추적에 관한 연구

배철오,김현수,안병원,Bae Cherl-O,Kim Hyun-Su,Ahn Byong-Won 해양환경안전학회 2006 海洋環境安全學會誌 Vol.12 No.2

용접은 가장 널리 사용되는 금속접합기술이며 조선, 자동차, 항공, 플랜트설비 등 산업현장의 여러 분야에서 활용되고 있는 근대산업의 기본적인 생산기술이다. 그러나 용접작업 자체가 강한 빛과 전류, 유해가스등을 발생하고 있으며, 다품종 소량 생산하는 작업장에서는 규격화된 물건을 만들어 내는 제조업에 비해서 자동화가 어렵다. 따라서 범용적으로 모든 형태의 용접할 부위인 용접선을 검출하여 자동으로 용접하기란 상당히 어려우며, 본 논문에서는 삼각파 형태의 굴곡을 가진 용접선을 검출하고자 스트레인게이지를 응용한 센서를 이용하였고, 이를 직선구동이 가능한 반자동 캐리지에 탑재하여 용접선을 자동으로 추적하여 용접하는 실험을 제안하였다. 캐리지는 직선 전진만 하고 있더라도 굴곡이 있는 용접선을 자동으로 검출하여 용접이 가능하도록 하였다. In these days, welding is the most commonly used metallic connection technology and also is the fundamental production technology of the modem industrial, which is used in various areas of the industrial fields, such as shipbuilding, automobiles, airplanes and plant facilities. However welding process produces strong light, electric currents, and fume gases etc., and the welding automation is not so easy compared to the other works of manufacturing industries which produce the standardized products in large quantities. So it is difficult to weld and detect the all kinds of seams automatically by a specific sensor. In this paper the sensor applying strain gauges is used to detect the seams of triangular wave form. With the auto carriage having the sensor we proposed the experiment to weld and track the seam automatically.

최적의 UPFC 위치 결정에 관한 연구

배철오,Bae, Cherl-O 해양환경안전학회 2009 海洋環境安全學會誌 Vol.15 No.3

일체형 조류제어기인 UPFC는 FACTS 기기중 가장 효과적인 기기 중 하나이다. 본 논문에서는 전력시스템에서 UPFC의 최적위치를 결정하는 데 필요한 컴퓨터의 계산을 줄이는 방법에 대하여 기술한다. 이를 위해 UPFC 제어 변수들과 관련된 발전 비용의 민감도가 평가되었다. 모든 송전선로의 UPFC 민감도를 얻기 위해 단지 한 번의 최적조류제어만으로 해결하였다. 전력시스템에서 UPFC의 최적 위치를 알아내기 위해 여러 권선비와 가변 션트 어드미턴스로 구성된 이상변압기 모델을 사용하였다. 이 모델에서 UPFC 제어 변수들은 UPFC 입 출력의 전류와 전압에 대해서 종속되지 않는다. 민감도 방법은 그의 효율성을 파악하기 위해 IEEE 14 모선에서 파생된 5 모선시스템과 IEEE 14 모선시스템을 대상으로 실험하였다. The unified power flow controller(UPFC) is one of the most effective devices in the FACTS family. This paper concerns about a filtering technique for reducing the computer calculation to determine the optimal location of UPFC in a power system. The sensitivities of the power generation cost for UPFC control parameters are evaluated. This technique requires that only one optimal power flow is run to get UPFC sensitivities for all possible transmission lines. To find out a optimal locating of a single UPFC in power system, an ideal transformer model which consists of a complex turns ratio and a variable shunt admittance was used. In this model, the UPFC control variables do not depend on UPFC input and output currents and voltages. The sensitivity method was tested on a 5-bus system derived from the IEEE 14-bus system and IEEE 14-bus system to establish its effectiveness.

Fiber Sensor와 X-Y Robot을 이용한 용접선 추적에 관한 연구

배철오,박영산,이성근,김윤식,안병원 한국정보통신학회 2001 한국정보통신학회논문지 Vol.5 No.1

산업현장의 열악한 작업중의 하나인 용접작업을 자동화하기 위한 방법으로 본 논문은 비접촉식 센서인 Fiber Sensor를 이용하여 용접선을 1차적으로 추적하고, 추적한 데이터를 텍스트 파일로 저장함과 통시에 2차적으로 추적한 용접선을 X-Y 로봇의 좌표값으로 다시 출력하여 용접을 하도록 하고 있다. Fiber Sensor를 통하여 읽어 들인 데이터는 Delphi Version 3.0을 이용하여 만들어진 프로그램을 통하여 처리하였고, I/O 입출력은 16 채널의 Relay Actuator 출력과 16 채널의 opto-isolated 입력이 가능한 PC의 ISA슬롯에 직접 삽입하여 사용하는 카드를 통해서 이루어졌다. 본 실험에서 용접선 추적은 직선, 기울기를 가진 직선 및 곡선에 관하여 추적을 행하였고, 추적한 데이터를 토대로 인버터 $CO_2$ 용접기를 사용하여 용접을 행하여 보았다. There are many types of seam tracking methods actually used in industrial spot. Lately, Non-contact sensor technics are mostly used because non-contact sensor has more advantage than contact sensor in many parts. This paper also concerned about fiber sensor a kind of non-contact sensor. X-Y robot and fiber sensor scan the seam tracking to be weld. After scanning, X-Y robot moves the first working point of being scanned and welding starts automatically. It makes an experiment on some types of Seam tracking like straight line tracking, leaned line tracking and curved line tracking to confirm how well the fibers sensor tracks the seam pass to be weld. And the seam pass that had been tracked was welded by inverter $CO_2$ voiding machine.

소독약 자동 주입장치용 납축전지의 과 방전 방지시스템

배철오,박영산,Bae, Cherl-O,Park, Young-San 해양환경안전학회 2012 海洋環境安全學會誌 Vol.18 No.2

충전과 방전이 빈번히 발생하는 축전지의 사용수명을 늘리고 안정적인 사용을 위해서는 과 방전을 방지하는 것이 가장 중요한 요인중 하나이다. 축전지의 건강상태를 파악하는 방법에는 여러 가지로 연구가 진행되고 있으며, 그 중에서도 본 논문에서는 가장 간단하게 축전지의 상태를 파악할 수 있는 단자전압을 이용하는 방법을 활용하여 축전지의 잔존용량을 파악하였다. 일정 전압 이하로 축전지의 전압이 떨어지지 못하도록 간단하게 비교기를 이용하여 과 방전이 되지 못하도록 설계 제작하였다. 상수도 시설이 없는 장소의 저수조탱크의 물 소독을 목적으로 제작된 태양광발전을 응용한 소독약 자동 주입장치의 축전지에 설계한 회로를 제작 설치하여 그 동작실험을 하고 그 유용함을 확인하였다. It is one of the most important to protect the battery over charging for stable use and to extend the life of battery which occurs with repeated charging and discharging. Various research have been studied to know the state of health, and in this paper the terminal voltage of battery is measured to calculate the state of charge simply. The circuit used comparator is designed and built not to fall under the specific voltage of battery. The designed circuit board is attached to the automatic water sanitizer device with a solar power system. The system is located in the water tank where there is not water and electric service, and confirmed that the state of working is good.

Basic Image Acquisition and Processing with LabVIEW using webcam C920 of Logitech

배철오,브엉득푹,박성근 해양환경안전학회 2013 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2013 No.11

충격파관을 이용한 DISK형 MHD발전기에 관한 연구

배철오,신명철,김윤식,길경석 한국정보통신학회 1999 한국정보통신학회논문지 Vol.3 No.2

In MHD power generation system, enthalpy of the working gas is convened to electric power directly through expansion in generator channel. It means that electric power can be generated without a moving mechanical linkage such as turbine blades. The principle of MHD generation is based on Faraday'law of induction that eletromotive force(u$\times$B) is generated when the working gas of velocity u flows a channel in which magnetic field of strength(B) exists. In this paper, helium gas seeded with cesium is used as working gas. There are two types of generator in MHD generation; linear type faraday and disk type hall generator. Rogowski coils having the bandwidth of the 100(Hz) ~ 20(kHz) were used for measuring current flowing MHD disk channel. Optimum load resistor value of the MHD generator studied was 2.5[$\Omega$]. Disk type hall generator's generation performance is the main target of this paper, which superiors to linear type Faraday generator in many points. Isentropic efficiency and enthalpy extraction rate of disk type shock tube driven hall generator is discussed here.

A Study on the Pump Efficiency Measurement Using the Thermodynamic Method

배철오,브엉득푹,이휘일,Bae, Cherl-O,Vuong, Duc-Phuc,Lee, Hwi-Il The Korean Society of Marine Environment and safet 2012 海洋環境安全學會誌 Vol.18 No.3

에너지 생성에 따른 탄소배출문제로 국제 에너지 기구는 세계 주요국의 에너지 효율을 15~30[%]이상 향상시키도록 권고하고 있으며, 국내 에너지 정책 동향도 에너지 절감 및 탄소 배출에 대해 정부에서 인센티브 및 페널티 프로그램을 제고하는 방향으로 가고 있다. 각국의 산업 현장에서 유체 이송용 펌프가 전기에너지의 20[%]를 소비하고 있는 실정으로, 주요 에너지 낭비 요인으로는 장시간 운전에 따른 효율 저하, 부적절한 설계 및 설비 등이 있다. 이러한 낭비를 줄이기 위해 펌프의 효율을 측정하여 펌프의 운전 상태를 진단하고자, 본 논문에서는 열역학적 방법으로 온도와 압력센서만을 활용하여 펌프의 최고 효율점을 측정할 수 있는 방법을 제시하고 실제 펌프의 효율을 계산하여 펌프제조사에서 제공한 성능곡선과 비교한 결과 유사한 성능곡선을 얻어 그 유효성을 확인하였다. Carbon emission generated by energy issues is one of the major problems which all countries concern. The International Energy Agency recommends to improve 15-30[%] of energy efficiency than now. Government has pushed the domestic energy saving policies and incentives and penalties were also given in that direction. Pumps are widely used to transfer fluids and they consume at least 20[%] power of each nation. Their loss of energy is huge if they have been operated at low efficiency for long time. Low efficiency of these pumps is often due to incorrect design or degradation. Pump efficiency can be measured to estimate energy loss. If it is low, the pump may be repaired or replaced with new one. This paper introduces thermodynamic method to measure pump efficiency using only two kinds of sensors for temperature and pressure. It can calculate best efficiency point(BEP) of actual systems easily and fast. Its values were compared with the real performance curve provided by pump maker and we got almost similar performance curves from the repeated experiment.

기관실 시뮬레이션 수업에서 교수자 피드백에 따른 학습자 특성의 차이

배철오,최현준,김누리 해양환경안전학회 2021 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.06