• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2010.04a
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• pp.43-43
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• 2010

국내에 천연가스버스가 보급된 이래 5차례의 용기파열 사고가 발생하였는데 그중 2005년 8월 전주 덕진충전소에서 발생한 용기파열사고는 CNG용기의 라이너를 감싸고 있는 복합재료가 손상되어 발생한 사고로 보고되었다. 복합재료용기의 외피손상이 원인이 되어 발생한 사고사례는 해외에서 약 13건이 보고되었다. CNG용기 외피손상은 용기룰 고정하는 스트랩과 밀접한 관련이 있다. 용기고정이 불완전하면 슬립이 발생하고 이는 복합재의 손상으로 이어진다. 본 연구에서는 ISO 19078, CGA C6.4 등 국제코드의 규정을 고려하여 국내에서 제조된 Type 2, 3, 4 용기와 외국에서 생산된 Type 3 용기를 대상으로 결함깊이, 길이, 넓이에 따른 복합재료 결함 내구성시험을 수행하여 CNG용기의 내구성능을 평가하였고, 시험과 동일한 조건으로 복합재료 손상결함 조건을 컴퓨터로 전산모사하여 시험결과의 타당성과 유효성을 비교 검증하였다. 실험결과, Type 2 용기의 경우, 11,250회의 최소반복가압 회수를 충족하였으나 외피손상부와 반복가압에 따른 실제누출부위가 일치하지 않아 실험조건을 달리한 추가실험이 요구되었다. Type 3 용기의 경우에는 복합재 결함부위와 누수부위가 일치된 시험용기의 수는 67%정도로, 복합재료 용기의 수명을 저하시키는 원인으로 라이너와 외피손상이 서로 밀접한 관련이 있음을 확인하였다. Type 4 용기는 국제기준에서 요구하는 반복횟수를 만족하였고, 손상깊이 0.75mm와 1.25mm에서 반복가압회수가 60,000회 이상이 되어도 누설이 발생되지 않았다. 이는 라이너의 재질이 폴리머로서 균일한데다 탄소섬유 복합재료층 위에 유리섬유 복합재료 층이 1.5mm 정도 추가로 적층되어 있어서 3등급의 손상결함(결함깊이 1.25mm)에서도 구조 층이 전혀 손상되지 않은 것으로 판단되며, 이는 Type 2 용기의 강재라이너나 Type 3의 알루미늄 라이너와 비교하여 Type 4 용기의 폴리에틸렌 라이너의 물성이 반복성능이 탁월함을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.22 no.3
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• pp.239-249
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• 2022

Fire resistance performance and performance design of fire doors are becoming more important to prevent the spread of fire and support the rapid evacuation of apartment buildings. In this study, a database using 182 evacuation spaces and 308 common areas that passed the fire performance test was established, and fire door performance influencing factors were derived through an analysis of the structure(12 elements) of the fire door. As a result, the effects of fire-resisting filler density, adhesive, and foam gasket were confirmed for evacuation space, and the effects of fire-resisting filler, adhesive, and fire fins were confirmed for common areas. In the fire door fire resistance test, flames and cracks were analyzed as the most frequent failure factors.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.9
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• pp.1189-1194
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• 2013

The Intermediate Heat Exchanger (IHX) of a Very High Temperature Reactor (VHTR) is a core component that transfers the high heat of $950^{\circ}C$ generated in the VHTR to a hydrogen production plant. The Korea Atomic Energy Research Institute manufactured a lab-scale prototype of a Printed Circuit Heat Exchanger (PCHE) as a candidate for an IHX. In this study, as a part of a high-temperature structural integrity evaluation of the lab-scale PCHE prototype made of SUS316L, we carried out high temperature structural analysis modeling and macroscopic thermal and elastic structural analysis for the lab-scale PCHE prototype under helium experimental loop (HELP) test conditions as a precedent study prior to the performance test in HELP.

• Resources Recycling
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• v.23 no.4
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• pp.37-46
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• 2014

Carbon dioxide generated from construction materials and construction material industry among the fields of construction is approximately 67 million tons. It is about 30% of the carbon dioxide generated in the fields of construction. In order to reduce carbon dioxide in the fields of construction, it is necessary to control the use of fossil fuel consumed and decrease carbon emission by reducing the secondary and tertiary curing generating carbon dioxide in construction material industry. Therefore, this study manufactured mortar by having cement as the Plain and substituting three binding materials up to 50% and then adopted different curing methods to analyze congelation and strength characteristics. Test results for strength property by changing binding materials showed that specimens with blast furnace slag, CSA 15% and CAMC 5% resulted in positive effect for strength.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.106.2-106.2
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• 2013

본 논문은 반도체 및 평판 디스플레이 생산공정에서 가동되고 있는 건식 진공펌프들의 정밀 상태진단 및 예지 보수를 위한 pump monitoring system (PMS)의 제품화에 필요한 프로그램의 개발 내용을 소개한다. 본 연구에서 소개하는 건식 진공펌프들의 정밀 상태진단 및 예지보수기법은 PCT 특허 2 건으로 이미 등록된 내용이며, 본 논문은 이들 기법의 실제 구현에서 직면하는 기술적 문제점과 극복 방안을 제시한다. 본 논문에서는 현재 반도체 공정에 사용되고 있는 건식 진공펌프들로부터 측정하는 다중 상태변수들의 조사 결과를 소개한다. 이들 상태변수 측정치들이 갖는 개략적 특성을 통계적 분포함수로 분석한 결과를 우선 보인다. 특히 펌프 구동모터들의 소비 전류신호는 두 평균값에 대한 분포 즉 두 종의 분포함수를, 그리고 온도, purge gas 유량, 배기구 압력 등은 정상적 평균값에 대한 한나의 분포를 보였다. 따라서 구동모터들의 소비전류의 분포 즉 두 상하 수준('low and high' current level)에 따라 batch data를 구분하는 방법의 개발이 필요하였다. 본 연구에서는 step 함수형 eigenvector를 적용하여 소비전류 신호의 상하수준 천이 영역과 방향을 동시에 인식할 수 있는 기법을 개발 적용하였으며, 3300회의 배출가스 부하에 변화에 대한 천이 영역과 방향을 인식에 하나의 실패도 보이지 않음을 확인하였다. 기존의 측정 상태변수에는 회전기계류의 정밀 상태진단 및 예지보수에 핵심적인 기계진동 측정용 진동센서를 포함하고 있지 않은 기술적 문제점이 발견되었다. 기존 진동센서들의 높은 가격 뿐 아니라 진동센서의 출력신호를 저/중/고역 주파수 대역의 실효치로 환산하는 기술적 한계 때문에 진공펌프 상태진단에 아직 사용하고 있지 않고 있다. 본 연구에서는 진동선서 비용의 저감화 방안뿐 아니라 로터 회전 대역(250Hz 이하 저주파 영역), 베어링 진동 대역(250 Hz~2.5 kHz의 중간 주파수 영역), 그리고 기어 진동 대역(2.5 kHz~10 kHz 주파수 영역)별 실효치를 실 시간 측정할 수 있는 진동측정 모듈의 제품화 모델을 개발하였다. 개발 제품의 성능 뿐 아니라 현장 시험결과를 소개한다. 마지막으로 본 연구팀이 개발한 PCT 특허 2 건에 포함된 건식 진공펌프들의 정밀 상태진단 및 예지보수기법에 대한 현장 시험결과를 간략히 소개한다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.12 no.2
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• pp.69-76
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• 2008

Three failure cases of CNG composite vessels were reported since after January 2005. The 1st and 2nd accidents were indebted to vessel defect and installation mistake. The 3rd was caused by gas leak at pipe connections. In this paper various aspects were studied based on information of the three failure analysis, which must be improved for better safety of the CNG bus system. Overpressure region caused by vessel explosion was theoretically predicted and also assessed by PHAST program. Explosion of 120 l vessel under 20 MPa is equivalent to 1.2 kg TNT explosion. The predicted value by PHAST was more serious than theoretical one. However, actual consequence of explosion was much less than both of the predicted consequences. Since the CNG vessel was designed by the performance based design methodology, it is difficult to verify whether the required process and tests were properly conducted or not after production. If material toughness is not enough, the vessel should be weak in brittle fracture at early in the morning of winter season since the metal temperature can be lower than the transition temperature. If autofrettage pressure is not correct, fatigue failure due to tensile stress during repeated charging is possible. One positive aspect is that fire did not ocurred after vessel failure. This may be indebted to fast diffusion of natural gas which hindered starting fire.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.44 no.12
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• pp.1027-1034
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• 2016

In this research, experimental study about size effect of solid particles on erosion resistance is presented. A high-density polyethylene particle with a mm-sized diameter is accelerated using a two-stage light gas gun up to Mach number of approximately 3.0. An accelerated particle impacts aluminum alloy such as Al1050 and Al6061 T6, and infrared windows such as ZnS and sapphire specimens. For the aluminum alloy, craters that form on the surface of the specimens are measured to characterize the erosion resistance of the material. For the infrared windows, repetitive tests are conducted until a linear or circumferential crack is found to create damage threshold curves that define a material's erosive resistance. From the comparison of test data for various sizes of high-density polyethylene particles, it is found that erosion resistance of material is linearly dependent on the size of particles.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.24 no.6
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• pp.91-97
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• 2020

Lithium-ion batteries (LIBs) have a longer lifespan, higher energy density, and lower self-discharge rates than other batteries, therefore, they are preferred as an Energy Storage System (ESS). However, during years 2017-2019, 28 ESS fire accidents occurred in Korea, and accurate capacity estimation of LIB is essential to ensure safety and reliability during operations. In this study, data-driven modeling that predicts capacity changes according to the charging cycle of LIB was conducted, and developed models were compared their performance for the selection of the optimal machine learning model, which includes the Decision Tree, Ensemble Learning Method, Support Vector Regression, and Gaussian Process Regression (GPR). For model training, lithium battery test data provided by NASA was used, and GPR showed the best prediction performance. Based on this study, we will develop an enhanced LIB capacity prediction and remaining useful life estimation model through additional data training, and improve the performance of anomaly detection and monitoring during operations, enabling safe and stable ESS operations.

• Fire Science and Engineering
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• v.24 no.4
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• pp.12-17
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• 2010

The purpose of this study is to determine how effectively waste tire recycled material mixed with flame retardant work in combating fire. As discovered in the previous study, waste tire mixed with cement mortar has more insulation capacity. However, this mortar is weak against fire. Therefore flame retardant, with a specific proportional mix, will be added to increase its fire prevention capacity. Tests will be made in accordance with ISO 5657 procedures for measuring fire ignition time, flame and shape variation of test pieces at the Building Material Test Institute. The test piece will be set up with horizontal levels having a constant radiation heat of $1{\sim}5W/cm^2$. Temperature transfers and increases from the surface into the interior. Combustible gases result due to pyrolysis, and regular contact is maintained between the fire source and the center of the test piece for assessment purposes. Ignition has not been occurred without adding retardant meaning that there is almost no possibility of ignition of waste tire particle. This fact can be considered as fire load to appreciate a volume of combustion materials. Flame is not occurred due to heat-absorbing effect by adding non-organic series retardant into waste tire particle. Conclusions have been summarized as follows; 1) Combustion of building material can be decreased by adding retardant to waste tire-mixing mortar. But compressive strength and insulation capacity of the material should be measured later. 2) Firing prevention and ignition are main points of building fire. Reasonable fire engineering assessment of interior material should be made for establishing effective disaster prevention system.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2001.06a
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• pp.54-54
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• 2001

End hall type 이온건을 이용하여 다층 다이아몬드상 차본(DLC) 필름을 M2 steel 기판 위에 합성하였다. 다충 다이아몬드상 카본 필름은 순수 DLC 필름과 실라콘 함유 D DLC 필름의 조합으로 구성되어 있으며, $C_6H_6$ 및 수소 희석된 30% 를 사용하여 증착 하였다. 생성된 DLC 박막의 조성은 $C_6H_6$과 $SiH_4$ 가스의 비를 조절함으로써 변화시켰으며, 250 kHz의 고주파 전원을 바이어스 전원으로 사용하여 박막의 물성을 변화시켰다. DLC 박막의 두께와 다층의 구조 및 종류(2충, 4충)는 코팅 공정의 실험 변수로서 변화시켰다. 직경 3 mm의 루비볼을 사용하여 ball-on-disk 방식으로 마모 시험을 행하였으며, 하중은 490 g, 500 rpm에서 상대습도를 5 % 이하와 80 % 이상으로 변화시켜가며 시행하였다. 100,000 cycle 회전 후 측정된 시편의 마모상태는 5 % 이하의 습 도에서 4층 구조의 박막이 2충 구조의 박막보다 2배 이상 낮은 마모률을 보였으며 그 값은 각각 $2~3{\times}\;10^{-8}\;\textrm{mm}^3/rev$와 $1~2{\times}\;10^{-7}\;\textrm{mm}^3/rev$로 나타내었다. 80% 이상의 습도에서도 마모률의 변화는 저습에서의 경우와 유사하였다. 또한 Si함유 DLC 다층 박막이 저습 및 고습에서 더욱 안정한 마찰 마모 거동을 보였다.