• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.892-893
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• 2011

본 논문은 2세대 고온 초전도 선재를 이용한 대전류용 고온초전도 변압기의 설계 및 제작에 관한 연구결과이다. 대전류용 변압기는 154 kV, 단상 33 MVA를 기준으로 기 설계된 초전도 변압기의 요소기술 평가를 위한 것으로 초전도 변압기의 제작의 중요 요소기술 중 하나인 저압권선용 초전도 선재의 대전류 통전 특성평가와 초전도 권선의 교류손실 저감효과에 관한 검증을 위해 설계 및 제작 되었다. 이러한 대전류용 변압기의 설계와 초전도 권선의 제작, 시험을 통해 실제 100 MVA 초전도 변압기 설계의 신뢰성과 대전류 통전용 초전도 선재의 성능평가를 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.232-232
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• 2009

일반적으로 초음파 유량계에서 초음파를 발생하고 수신하는 압전세라믹 진동자의 특성상 $200^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 사용이 불가하여, 각종 화학공정, plant, 발전소 등에서는 사용에 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 $400^{\circ}C$ 이상의 유체 흐름을 측정할 수 있는 고온용 초음파 유량계를 설계하고 그 특성을 평가하였다. 우선 고온의 유체에서 압전진동자부로의 열전달이 최소화되도록 트랜스듀서 구조를 도출하고 그 타당성을 유한요소해석을 통하여 검증하였다. 해석을 위해 상용 해석프로그램인 ANSYS를 이용하여 열전달 해석을 실시하였으며, 최종 선정 모델을 제작, 평가하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.10
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• pp.1251-1259
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• 2013

In this study, high temperature design and creep-fatigue damage evaluation of a decay heat exchanger (DHX) in the decay heat removal systems of a sodium-cooled fast reactor (SFR) have been performed. Detail design and 3D finite element analysis have been conducted for the DHXs to be installed in active and passive decay heat removal systems in Korean Generation IV SFR, and the DHX installed in the STELLA-1(Sodium integral effect test loop for safety simulation and assessment) at KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute). Evaluations of creep-fatigue damage based on full 3D finite element analyses were conducted for the two Mod.9Cr-1Mo steel heat exchangers according to the elevated temperature design codes of ASME Section III Subsection NH and RCC-MR code. Code comparisons were made based on the creep-fatigue damage evaluation and issues on conservatisms of the design codes were discussed.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.2 no.4
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• pp.1-6
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• 1998

In order to increase design efficiency, it is required to design steam boiler pressure parts systematically considering daily start-stop operation and load variation. The objective of this research is to develope an integrated system for increasing design efficiency of boiler pressure parts. The developed system consists of three program modules: (1) flexibility design module for the header stub considering fatigue life, (2) fatigue limit calculation and life evaluation module for the thick-walled boiler pressure part under cyclic operation using TRD301 code, (3) drawing automation module for the header and drum producing design drawings, welding data and bill of materials.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.91.2-91.2
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• 2010

SOFC는 높은 반응온도($600{\sim}1000^{\circ}C$)에서 작동되어 발전효율이 높고 다양한 연료를 사용할 수 있는 것이 장점이다. 하지만 고온에서의 운전은 구성요소의 열변형과 온도구배에 의한 전극촉매의 열화 그리고 밀봉재의 수명에 영향을 주어 결국 스택의 내구성을 감소시킨다. 특히 스택의 온도구배가 심화되면 국부적인 Hot spot를 형성하여 셀에 심각한 손상을 주게 된다. 본 과제에서는 SOFC 스택의 온도구배를 완화시키기 위한 내부개질기의 개발 및 고온용 분리판 소재의 정밀성형기술을 확보하고자 한다. 열/유동해석을 통하여 반응가스의 농도, 유속, 구조변경 등 내부개질기 온도구배에 대한 주요인자를 확인하였고, 장기 운전평가를 통하여 개질 촉매의 고온 활성 및 내구성에 대한 성능평가를 진행 중이다. 분리판의 경우, 고온용 소재(페라이트계 스테인레스)에 대한 기초실험을 실시하여 성형품질의 주요 인자를 파악하였으며 Proto-type 금형 설계 및 개발을 통하여 성형 기초기술을 확보하였다. 그리고 스택 내부온도를 구현할 수 있는 시뮬레이터를 설계 중에 있으며 이를 이용하여 개발된 내부개질기 및 분리판을 스택 운전환경에서 평가할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.823-830
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• 1998

본 연구에서는 미국, 프랑스, 일본의 고온구조 설계지침서의 크립-피로 손상평가 방법을 살펴보고 고온하중을 받는 불연속 구조물에 대하여 범용 유한요소 해석코드인 ANSYS와 ABAQUS를 이용한 열전달 및 응력해석을 수행하여 각국의 코드 절차에 따른 크립-피로 손상 평가를 하였다. 이들 결과를 점소성 비탄성 구성식을 적용한 비탄성해석 결과와 비교평가하였다. 본 연구에서 분석한 불연속 구조물의 경우에 대한 평가 결과 미국의 ASME Subsection NH에 의한 방법이 비탄성 해석결과에 가장 가까운 결과를 주며, 일본의 BDS에 따른 평가방법은 적용성이 가장 편리함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.318-321
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• 1995

원자력 발전소의 안전성 보장 및 신뢰성 향상을 위하여 시운전 단계에서 원자력 발전소내 안전등급에 해당하는 배관계통의 상태 확인을 위하여 각종시험을 하도록 되어있다. 특히 새로운 설계기념, 크기 또는 용량을 갖는 원자로 모델에 대해서는 필수적으로 건전성 평가를 하게 되었다. 이를 위해 발전소 건설기간에 시행하는 고온 기능시험 중에 원자로 주변 주요 시스템인 원자로 냉각재 루프 계통에 대한 건전성 확인을 위해 압전형 고온 가속도 센서를 이용하여 정상운전상태의 진동을 측정하여 시스템 진동거동을 규명하였다. 배관시스템의 일상운전상태는 유체의 흐름과 기기운전이 일정한 정상상태와 펌프의 기동 또는 정지 및 밸브의 급격한 개폐등으로 발생하는 과도상태로 나눌 수 있다. 따라서 두 가지 상태의 진동을 측정해야 한다. 배관계통은 정상운전 상태로 설계수명을 유지할 수 있어야 하므로 정상진도잉 최소화 되어야 한다. 진동 평가기준은 배관재질의 응력(S/N 커브) 곡선을 참조하여 설계수명내에 손상이 일어나지 않도록 재료의 허용응력을 산정하고 이를 진동변위로 환산하여 정한 것이며 이 값에 측정 데이타를 비교하여 1차계통 배관의 건전성을 확인하였다.

• Composites Research
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• v.14 no.1
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• pp.30-38
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• 2001

As fiber reinforced composite materials are widely used in aircraft, space structures and robot arms, the on-line cure monitoring during the cure process of the composite materials has become an important research area for the better quality and productivity. In this paper, the dielectric circuit of the Wheatstone bridge type for measuring the dissipation factor during cure of thermsetting resin matrix composite materials was designed and manufactured. Also, the dielectric sensor for the cure monitoring of high temperature cure composites was developed and tested. The residual thermal stresses of the dielectric sensor during high temperature cure were analyzed by the finite element method and its dielectric characteristics at high temperature cure were analyzed by the finite element method and its dielectric characteristics at high temperature were evaluated. The on-line cure monitoring of the BMI(Bismaleimide) resin was performed using the developed Wheatstone bridge type circuit and the high-temperature dielectric sensor.

• Journal of Energy Engineering
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• v.20 no.3
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• pp.185-190
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• 2011

This paper describes design, fabrication, and evaluation of the conduction cooled high temperature superconducting (HTS) magnet for superconducting magnetic energy storage (SMES). The HTS magnet is composed of twenty-two of double pancake coils made of 4-ply conductors that stacked two Bi-2223 multi-filamentary tapes with the reinforced brass tape. Each double pancake coil consists of two solenoid coils with an inner diameter of 500 mm, an outer diameter of 691 mm, and a height of 10 mm. The aluminum plates of 3 mm thickness were arranged between double pancake coils for the cooling of the heat due to the power dissipation in the coil. The magnet was cooled down to 5.6 K with two stage Gifford McMahon (GM) cryocoolers. The maximum temperature at the HTS magnet in discharging mode rose as the charging current increased. 1 MJ of magnetic energy was successfully stored in the HTS magnet when the charging current reached 360A without quench. In this paper, thermal and electromagnetic behaviors on the conduction cooled HTS magnet for SMES are presented and these results will be utilized in the optimal design and the stability evaluation for conduction cooled HTS magnets.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.8
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• pp.831-836
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• 2014

In this study, high temperature integrity evaluation on a pressure vessel of the expansion tank operating at elevated temperature of $510^{\circ}C$ in the sodium test facility of the SEFLA(Sodium Thermal-hydraulic Experiment Loop for Finned-tube Sodium-to-Air heat exchanger) to be constructed at KAERI has been performed. Evaluations of creep-fatigue damage based on a full 3D finite element analyses were conducted for the expansion tank according to the recent elevated temperature design codes of ASME Section III Subsection NH and French RCC-MRx. It was shown that the expansion tank maintains its integrity under the intended creep-fatigue loads. Quantitative code comparisons were conducted for the pressure vessel of austenitic stainless steel 316L.