• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.40-40
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• 2018

강원도 혹한지역에 설치된 ACSR cable(Aluminium Conductor Steel Reinforced, 강심 알루미늄 연선)에 겔러핑(Galloping), 슬릿점핑(Sleet jumping) 등 빙설해로 인한 단전 및 단락 사고가 발생하여 전력망 운영에 심각한 문제를 초래하고 있다. 특히, 빙설해로 인한 정전사고는 전기 품질의 저하 뿐만 아니라, 국지적으로 발생하여 광범위하게 영향을 미치기 때문에 이에 대한 대응 및 예방기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 ACSR cable의 원 소재인 알루미늄 합금(Al 6061)을 대상으로 낮은 표면에너지를 갖는 결빙방지 코팅소재로 표면처리하여 결빙방지 성능을 향상하고자 하였다. 코팅소재와 얼음과의 접합특성은 결빙접합 특성 시험기를 사용하여 정량적으로 측정하였으며 시험기의 신뢰성 확보를 위해 FEM Modeling을 수행하였다. 결빙특성 지표인 ARF(Adhesion reduction factor)를 적용하여 소재별 결빙방지 효과를 비교 평가하였다. 코팅소재는 현재 해외 국내에서 상용화되고 있는 소수성, 초소수성 소재를 선정하였으며, 결빙접합강도와 매우 밀접하게 연관되어 있는 표면 에너지, 표면 거칠기와의 상관관계를 분석함으로써 결빙방지 코팅소재의 적합성을 평가하였다. 본 연구에서 개발한 상온 경화형 실리콘 러버 코팅소재는 원 소재 Al 대비 약 8~9배 낮은 탁월한 방빙성(Anti-icing) 효과를 나타내었으며, 내구성 또한 상용소재 대비 우수한 특성을 나타내었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권12호
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• pp.59-63
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• 2017

국내 한랭지역(강원권)의 경우 낮은 연평균 기온으로 인해 도로표면이 자주 결빙된다. 특히 터널의 입출구의 도로면은 지형적 영향으로 그늘이 생기기 때문에 타 도로면에 비해 결빙이 많이 발생하게 된다. 이러한 결빙을 방지하기 위해 염수분사장치, 전열선 설치, 지열이용 등이 주로 사용되고 있다. 하지만 이런 방법들은 환경오염, 많은 공사비, 유지보수비 및 정기적인 점검 등의 문제점들이 있다. 본 연구에서는 기존도로의 결빙을 방지하기 위해 발열체인 CNT를 이용하여 콘크리트 슬래브의 발열효과를 살펴보고 최적의 CNT설치 간격을 결정하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.51-56
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• 2019

본 연구에서는 염화물, 전열선 등을 이용한 기존 결빙방지기술의 문제점인 도로 및 주변 구조물 내구성 저하, 많은 인력과 유지비용이 필요로 하는 등을 해소하고자 Carbon nanotube(CNT)를 이용한 결빙방지기술에 대한 기초자료로 실내실험과 수치해석 방법을 제시하였다. 이를 위해 실내실험과 수치해석을 통한 검증을 수행하였다. 실내실험은 CNT를 콘크리트 실험체 중심에 1개 삽입 후 냉동 Chamber를 이용하여 주변온도 및 실험체의 내부온도를 $-10^{\circ}C$로 유지하였으며, CNT를 $60^{\circ}C$로 발열시켰다. 콘크리트 표면 온도를 측정하여 발열체로부터 $0^{\circ}C$까지의 거리인 유효발열거리를 확인하였다. 또한 열 중첩에 의한 CNT 간의 간격을 결정하기 위해 CNT를 150, 200, 300mm의 간격으로 삽입하여 총 4가지의 Case로 실내실험을 진행하였다. 실내실험과 함께 콘크리트 실험체의 열전도도 분석을 위한 수치해석을 수행하였다.

• 항공우주기술
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• 제7권2호
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• pp.196-204
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• 2008

현대의 민간용 회전익 항공기는 모든 기상조건에서 비행할 수 있는 운용 능력이 요구되고 있으며 이에 따라 결빙 환경에서의 회전익 항공기 운항 안전과 인증에 대한 관심이 대두되고 있다. 또한, 항공기의 결빙은 항공기 운항 안전에 있어 가장 다루기 어렵고 위험한 요인 중에 하나이며 실제 사고의 원인이 되기도 한다. 본 연구에서는 회전익 항공기의 결빙 인증 요구조건에 대한 고찰을 수행함으로써 회전익 항공기 형식증명 시 어떻게 결빙을 입증할 것인가에 대한 제시와 함께 결빙에 대해 고려하여야 할 사항들에 대해 논하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권11호
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• pp.911-925
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• 2020

항공기 결빙 보호장치는 항공기의 Window Shield 및 Engine Inlet, Wing 등에 적용되어 운용 중 발생할 수 있는 항공기와 센서의 표면 결빙으로 부터 항공기를 보호한다. 표면에 증식된 결빙은 항공기의 조종 안정성을 저하시키고 대기자료 프로브의 오작동을 일으킴으로써 심각한 사고의 원인이 되기도 하는데, 이를 방지하기 위하여 다양한 방식의 결빙 보호장치가 개발되었다. Electrothermal 방식은 비교적 간단한 구조이고 에너지 효율을 높이는 데 유리하여 가장 많이 사용되는 항공기 결빙 보호장치로 자리매김하고 있다. 본 리뷰 논문에서는 대표적인 결빙 보호장치인 Hot-air 및 Electro-thermal 방식을 집중적으로 분석하였고, 기술 현황과 적용 사례를 바탕으로 결빙 보호장치의 전망에 대해 고찰하였다.

• 한국방재학회지
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• 제10권4호
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• pp.35-39
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• 2010

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.593-598
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• 2018

본 연구는 혹한기 결빙 방지를 위한 열회수형 환기장치의 개발에 관한 연구로써, 개발에 필요한 내부 리턴 댐퍼를 최적화하여 적용하기 위하여 전산유체해석(Computational Fluid Dynamics)을 수행하였고 이를 바탕으로 실험을 위한 시제품을 만들어 혹한기 결로 및 결빙실험을 수행하였다. 배기 재순환 비율이 최대가 되는 최적의 내부 리턴 댐퍼를 설계하기 위하여 총 16 model의 전산유체해석을 수행하였다. 전산유체해석 결과 외기에 대한 배기 재순환 비율은 59.9% ~ 62.3%로 나타났다. 외기온도(Outdoor Air Temperature)가 $-15^{\circ}C$ 이상에서는 배기 재순환 운전과 통상 운전 모두 결로와 결빙이 발생하지 않았다. 그러나 외기온도가 $-20^{\circ}C$에서는 내부 리턴 댐퍼를 $45^{\circ}$ 열어 배기 재순환 운전을 하여야 결로와 결빙이 발생하지 않았다. 혹한기 결빙 방지를 위한 열회수형 환기장치는 외기온도에 따라 통상 운전 모드와 배기 재순환 운전 모드의 두 가지 운전모드로 운전하여야 한다. 외기온도가 $-15^{\circ}C$보다 높을 경우에는 통상 운전 모드로 작동하고 외기온도가 $-15^{\circ}C$보다 낮을 경우에는 재순환 운전 모드로 작동하는 열회수형 환기장치의 운전 알고리즘을 개발하여 적용하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.31-38
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• 2019

기존 도로면 결빙방지기술은 염화물로 인한 도로파손 및 환경적인 문제점들 해결하기 위해 탄소섬유발열체를 콘크리트 슬래브에 'ㄷ'자 모양으로 삽입하여 현장시험을 수행하였다. iButton을 이용하여 중첩효과를 기대할 수 있는 구간과 그렇지 않은 구간에 대하여 12시간 발열하는 동안 온도를 측정하였다. 시험결과 중첩효과가 있는 구간에는 영상의 온도를 보였으며, 그렇지 않은 구간은 영상의 온도는 아니지만 콘크리트 표면 온도의 상승을 보였다. 따라서 CFHW는 발열체로 충분히 결빙방지 재료로 사용가능 함을 시험을 통해 검증하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권1호
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• pp.93-97
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• 2011

When freezing is present on ballast water, it can impose additional loads on the hull and effect on stabilization of ship. The anti-icing techniques of ballast water, therefore, are key criteria for ship safety. The existing anti-icing techniques of ballast tank are hull heating, water circulation and air bubble system etc. In this research, anti-icing performance tests for the ballast water using micro-bubble system and sea water circulation system have been carried out at two temperature conditions($-10^{\circ}C$ and $-25^{\circ}C$). Ambient temperature, sea water temperature and temperature of the inner parts of the ballast tank are measured and also ballast water conditions are checked during the model test. The applied anti-icing techniques of ballast water, such as micro-bubble system and sea water circulation system show good performance in the low temperature conditions.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.92-100
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• 2017

회전익 항공기의 MRA 조종로드는 메인로터의 회전면을 조절하여 항공기의 속도, 고도 및 방향을 조절해 주는 중요한 기능을 수행한다. 그러나 A 항공기 운용 중에 조종로드에 수분이 유입됨으로서 동계 운용 간 조종로드 내부가 결빙으로 파손되고 제작공정 간 불균일한 코팅으로 인한 부식이 발생되어 개선이 요구되었다. MRA 조종로드 상부 공간을 통하여 로드 내부로 수분이 유입되었고, 유입된 수분이 외부 온도의 영향으로 결빙 발생 후 팽창하는 과정에서 로드가 파손되었으며, 조종로드의 제작공정 간에는 도금처리 미흡으로 조종로드 내부에 부식이 발생하였다. 이러한 결함을 해결하기 위하여, 로드 내부로 수분이 유입되지 않도록 조종로드 상단 부분을 실링 처리하였고, 부식이 발생되지 않도록 제작공정 진입 전 내경부 부식 확인, 공정 이동 간 불순물 제거 및 방청유 적용 공정 추가, 균일한 두께 분포를 위한 내경부 2회 코팅 등을 반영하였다. 이를 검증하기 위해 개선품에 대한 방수시험과 염수분무시험 등을 통하여 방수와 부식방지 여부를 확인하였다. 본 논문에서는 이처럼 항공기 운용과정에서 발생한 MRA 조종로드 결함에 대한 현상과 원인 및 대책을 검토하고 개선 방안을 수립하여 이를 입증하였다. 이와 같은 방수 및 부식 방지 기술은 국내 회전익 항공기 개발 산업에 크게 기여할 것으로 판단된다.