열펌프 가열식 온수기의 동적 성능 특성에 관한 해석적 연구

김민성(Minsung Kim),김민수(Min Soo Kim),백남춘(Nam Choon Baek) 대한설비공학회 2001 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2001 No.-

초등학생용 청송세계지질공원 교육교재 개발 및 적용

김민성(Kim, Minsung),유수진(Yoo, Soojin),전영권(Jeon, Young-Gweon) 한국지역지리학회 2018 한국지역지리학회지 Vol.24 No.1

본 연구에서는 청송의 유네스코 세계지질공원 인증을 돕고 지질공원의 다양한 요소들을 효과적으로 학습할 수 있도록 초등학생 대상의 교육교재를 개발하였다. 내용전문가, 교과교육전문가, 현장전문가들이 협업하여 내용을 지속적으로 수정하고 발전시키는 반복적 디자인 과정을 통해 개발된 청송지질공원 교육교재는 학생들의 흥미를 자극하고 직접 해 볼 수 있는 다양한 활동을 포함한다. 프로젝트의 내용이 GGN(Global Geoparks Network) 영국 총회에 소개되었을 때, 여러 국가의 지질공원 관련 전문가들이 교재의 개발 방향, 목적, 내용 등에 긍정적 반응을 보였다. 나아가 청송지질공원의 대표적 경관인 기암 단애 관련 내용을 초등학생들에게 적용한 결과, 참여 학생들 역시 교재의 내용을 효과적으로 이해하고 흥미롭다는 반응을 보였다. 본 연구는 풍부한 교육적 잠재력을 지닌 지질공원 관련 콘텐츠를 효과적으로 교육하기 위한 교재를 개발하고, 그 적용가능성을 살펴보는 시론적 시도로서 의미가 있다. The purpose of this study is to develop an educational guidebook to help the Cheongsong UNESCO Global Geopark join the GGN(Global Geoparks Network) and for elementary students to study diverse components in the geopark effectively. The guidebook was developed through collaborations among a content specialist, a subject matter expert, and an experienced teacher. This research used the iterative design process in which contents are modified and revised continuously in developing the guidebook. The guidebook includes a wide range of activities that stimulate students’ interest and help learning by doing. When the project was introduced in the GGN conference in England, experts from various geoparks responded positively in the guidebook’s developmental direction, purpose, and contents. Furthermore, this study incorporated the guidebook into an elementary school classroom. As a result, the participants reported that they can understand the contents easily and the guidebook is interesting. This study represents a preliminary attempt to develop an educational guidebook and to demonstrate its applicability using geopark contents which attract great attention because of its pedagogical potential.

지리공간기술을 이용하는 목표기반시나리오 학습모듈 개발

김민성(Minsung Kim),유수진(Soojin Yoo) 한국사회과교육연구학회 2014 사회과교육 Vol.53 No.1

이 연구에서는 지리공간기술을 이용하여 임무를 완수하는 목표기반시나리오 학습모듈을 개발하였다. 목표기반시나리오를 통해 학생들은 현실 세계와 연계된 미션을 제시받고 실제적인 맥락에서 과제를 수행하게 된다. 과제 수행 과정에서 학생들은 학교 현장에서 상대적으로 용이하게 도입될 수 있는 웹 기반의 지리공간기술을 이용하였다. 개발된 모듈은 동고서저 지형 탐색, 교통발달이 지역에 미치는 영향, 인구 분포의 지역적 특징, 쓰레기 매립장 입지 선정, 여행상품 개발을 통한 세계지역 이해 문제를 다루고 있다. 개발된 모듈은 초등학생을 대상으로 실제 수업에 적용되었으며 학생들은 개발된 모듈을 이용한 수업에 긍정적인 반응을 보였다. 학생들은 흥미를 가지고 활동에 참여하였으며 학습해야 할 내용을 자연스럽게 습득하는 모습을 보였다. 학생반응과 더불어 교사관찰을 바탕으로 개발된 모듈의 의의, 그리고 확장 및 개선을 위한 제언이 제시된다. The purpose of this study is to develop goal-based scenario learning modules using geospatial technologies. Students are provided missions relevant to the real-world and complete their missions in authentic contexts. In tackling the mission, students employed web-based geospatial technologies such as Google Earth which are relatively easy to be incorporated into the classroom. The developed modules include the following five topics: 1) investigation of the east high and west low topography, 2) effect of the development of transportation, 3) regional characteristics of population distribution, 4) location selection for a landfill, and 5) understanding of world regions through the development of travel routes. The developed modules were applied to elementary students, and the participants responded to the modules positively. Students showed interest in the modules and acquired knowledge and skills in the course of performing activities. Based on the teacher observation, the implications and ideas for wider application and improvement of the modules are provided.

NH₃/H₂O 압축-흡수식 하이브리드 히트펌프 해석 및 설계

김민성(Minsung Kim),백영진(Young-Jin Baik),신광호(Kwang-Ho Shin),박성룡(Seong-Ryong Park),장기창(Ki-Chang Chang),이영수(Young-Soo Lee),나호상(Ho-Sang Ra) 대한기계학회 2008 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2008 No.5

Industrial low temperature waste heat exists sparse in surroundings but its amount is huge. However, large portion of waste heat is discarded due to its poor recovery quality and inferior application technologies. The heat pump system in this research is based on the hybrid combination of compression cycle and absorption cycle in order to recycle various kind of industrial waste heat effectively. The prime objective is to design a compression absorption hybrid heat pump system which can make high temperature above the level of 90℃ and low temperature of 20℃ as well at the same using 50℃ waste heat water. A mathematical simulation was carried out as a basis to design a prototype 3 RT class hybrid heat pump.

열펌프의 고장진단시스템 구축을 위한 정상상태 진단기 개발

김민성(Minsung Kim),윤석호(Seok Ho Yoon),김민수(Min Soo Kim) 대한기계학회 2008 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2008 No.11

Identification of steady-state is the first step in developing a fault detection and diagnosis (FDD) system. In a complete FDD system, the steady-state detector will be included as a module in a self-learning algorithm which enables the working system's reference model to tune itself to its particular installation. In this study, a steady-state detector of a residential air conditioner based on moving windows was designed. Seven representing measurements were selected as key features for steady-state detection. The optimized moving window size and the feature thresholds was suggested through startup transient test and no-fault steady-state test. Performance of the steady-state detector was verified during indoor load change test. From the research, the general methodology to design a moving window steady-state detector was provided for vapor compression applications.

열펌프의 고장감지 및 진단시스템 구축을 위한 실시간 정상상태 진단기법 개발

김민성(Minsung Kim),윤석호(Seok Ho Yoon),김민수(Min Soo Kim) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集B Vol.34 No.4

고장감지 및 진단 시스템의 구축의 기초 연구로 정상상태 진단기에 대한 연구를 수행하였다. 정상상태에 대한 진단은 시스템 전체를 관찰하거나 몇몇 필요한 시스템 파라미터를 모니터링 함으로써 가능하다. 최적화된 정상상태 진단기를 이용하면 시스템에서 필수적인 정상운전 시의 기준모델 FDD (no fault reference model)을 자가학습을 통하여 적용할 수 있다. 본 연구에서는 가정용 열펌프가 냉방조건으로 작동할 경우에 대해 이동창을 기반으로 개의 측정값들에 대한 표준편차를 분석함으로써 정상상태 판정을 내리도록 하였다. 정상상태 진단기의 작동의 여부는 실내부하를 조절함으로써 확인하였다. 본 연구를 통하여 열펌프 등의 증기압축 사이클 시스템에 대하여 이동창을 기반으로 한 정상상태 진단기 개발 방법을 제시하였다. Identification of a steady state is the first step in developing a fault detection and diagnosis (FDD) system of a heat pump. In a complete FDD system, the steady-state detector will be included as a module in a self-learning algorithm, which enables the working system's reference model to “tune” itself to its particular installation. In this study, a steady-state detector of a residential air conditioner based on moving windows was designed. Seven representative measurements were selected as key features for steady-state detection. The optimized moving-window size and the feature thresholds were decided on the basis of a startup-transient test and no-fault steady-state test. Performance of the steady-state detector was verified during an indoor load-change test. In this study, a general methodology for designing a moving-window steady-state detector for applications involving vapor compression has been established.

제자리 선회 및 측면주행을 위한 4WD, 4WS 구조의 동축반전기구 메커니즘 개발

김민성(Minsung Kim),김동환(Dong Hwan Kim) 대한기계학회 2018 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2018 No.5

가정용 열펌프 시스템의 정상냉방 운전조건에서 기준모델에 의한 잔차의 통계적 분석

김민성(Minsung Kim),윤석호(Seok Ho Yoon),백영진(Young-Jin Baik) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.12

열펌프의 고장감지 및 진단을 위하여 측정값에 대한 분석은 필수적이다. 열펌프의 고장감지는 열전대 등의 온도센서로 수행되는데, 재연성과 센서자체의 오차에 의해 시스템의 정상상태 측정값들은 통상 백색 노이즈의 형태로 존재한다. 고장감지 및 진단시스템을 구축하기 위하여 이상적인 정상상태를 정의하는 기준모델을 추출하게 되는데, 실제 측정값과 모델에 의한 기대값은 수학적 편차, 즉 잔차가 필연적으로 존재하게 된다. 이러한 잔차는 운전조건에 따라 변화하며, 다양한 불확실도를 포함한 확률분포를 갖게 된다. 본 연구에서는 온도센서를 활용하여 정상상태 진단을 수행하고 이를 기반으로 기준모델을 도출하였다. 이후 실측값과 기준모델과의 잔차를 통계적으로 분석하여 고장여부를 판단하는 경계값을 산출하였다. 본 분석에 의하여 열펌프의 고장감지 및 진단시스템의 개발을 위한 불확실도와 경계값을 통계적으로 계산함으로써 진단결과의 확률적 신뢰성을 보장할 수 있는 방법론을 제공하였다. To approximate the threshold of the fault detection and diagnosis (FDD) system, validation of the measurements is mandatory. Naturally, the system shows uncertainties due to measuring sensors - mostly thermocouples or RTDs - and due to repeatability. The uncertainty of a thermocouple comes from natural variation or a drift of the thermocouple measurement. Considering the natural variation behaves like zero-mean white noise, its natural variation can be characterized closely by the steady-state standard deviation. However, residuals between measurements and no-fault references in FDD systems show a statistical distribution with various uncertainties. In this paper, steady-state variations of measurement residuals were investigated by utilizing built-in temperature sensors in a heat pump for the model development and the final application.

전기화학적 압축기 시스템 연구

김민성(MInsung Kim),김동규(Dong Kyu Kim) 대한설비공학회 2022 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.6

Compression technologies are adopted in diverse applications recently. For fuel cell vehicles, high pressure hydrogen compression is required for longer transportion, which causes frequent failure on compressor assembly with high maintenance cost. Vacuum compression mechanism is adopted to vacuum membrane dehumidification (VMD). Although traditional mechanical compressors have been contributed to technology development with relatively good performance, the necessity on new compression technologies are being increased. As a part of these trends, a technology on electrochemical compressor(ECC) is getting more interest from many research groups. Differently from the existing mechanical compressors, ECC shows superior compression efficiency and can operate without noise or vibration. Owing to its simplified structure on multi-stage compression and intercooling configuration, compression mechanism of ECC can be approached to near isothermal compression. In this study, the principle of proton exchange membrane (PEM) ECC is introduced and its preliminary performance will be discussed.

전기화학적 압축기 시스템 연구

김민성(MInsung Kim),김동규(Dong Kyu Kim) 대한설비공학회 2022 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.6

Compression technologies are adopted in diverse applications recently. For fuel cell vehicles, high pressure hydrogen compression is required for longer transportion, which causes frequent failure on compressor assembly with high maintenance cost. Vacuum compression mechanism is adopted to vacuum membrane dehumidification (VMD). Although traditional mechanical compressors have been contributed to technology development with relatively good performance, the necessity on new compression technologies are being increased. As a part of these trends, a technology on electrochemical compressor(ECC) is getting more interest from many research groups. Differently from the existing mechanical compressors, ECC shows superior compression efficiency and can operate without noise or vibration. Owing to its simplified structure on multi-stage compression and intercooling configuration, compression mechanism of ECC can be approached to near isothermal compression. In this study, the principle of proton exchange membrane (PEM) ECC is introduced and its preliminary performance will be discussed.