• 한국가스학회지
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• 제6권1호
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• pp.1-9
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• 2002

This paper presents simple models for flow and the PIG dynamics when it passes through a $90^{\circ}$ curved section of pipeline. The simulation has been done with two different operational boundary conditions. The solution fur non-linear hyperbolic partial equations for flow is given by using MOC. The Runge-Kuta method is used to solve the initial condition equation fur flow and the PIG dynamics equation. The simulation results show that the proposed model and solution can be used fur estimating the PIG dynamics when the pig runs in the pipeline including curved section. In this paper, dynamic modeling and its analysis for the PIG flow through $90^{\circ}$ curved pipe with compressible and unsteady flow are studied. The PIG dynamics model is derived by using Lagrange equation under assumption that it passes through 3 different sections in the curved pipeline such that it moves into, inside and out of the curved section. The downstream and up stream flow dynamics including the curved sections are solved using MOC. The effectiveness of the derived mathematical models is estimated by simulation results fur a low pressure natural gas pipeline including downward and upward curved sections. The simulation results show that the proposed model and solution can be used for estimating the PIG dynamics when we pig the pipeline including curved section.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권2호
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• pp.191-198
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• 2008

유체가속부식에 의한 탄소강 배관의 감육은 원자력 발전소 저탄소강 배관의 주요 경년열화 현상으로서, 예상치 못한 배관의 파단을 야기해 발전소의 성능 및 안전을 저해할 수 있다. 최근, 등전위 교번식 직류 전위차법(ES-DCPD, equipotential switching direct current potential drop)을 이용한 배관 감육의 정밀 감시기법이 본 연구자들에 의하여 개발되었다. ES-DCPD 방법은 넓은 배관 영역을 빠르게 검사할 수 있는 방법으로, 넓은 영역의 직관부 감육을 빠르게 검사하는 광역감시법(WiRN, wide range monitoring)과 엘보우 등 곡관부의 감육이 활발한 컴포넌트의 국부적 감육을 비교적 넓은 범위에서 빠르게 스캔하는 협역감시법(NaRM, narrow range monitoring)으로 사용이 가능하다. 광역감시와 협역감시 기법은 초음파검사의 위치 선정파 초음파검사의 검사 누락부에 대한 신뢰성을 개선할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 ES-DCPD를 바탕으로 한 새로운 감육 진단 기술을 실험실 환경에서 장기 검증 시험을 수행하여 신호 정밀도를 분석하였고, 결과의 현장 적용성을 논의하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.73-81
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• 2013

이 연구에서는 열 수송관로 직선부에서 마찰계수의 증가를 통해 관로의 최소 설치길이를 감소시켜, 현장 시공 시 매설깊이의 증가를 억제하고, 충분한 마찰력을 제공함으로써 신축이음관의 설치를 줄여 효율적인 시공이 가능토록 함과 동시에, 곡선부에서는 마찰계수의 감소를 통해 신축흡수재의 수명 연장을 도모하여 열 수송관로의 유지관리의 효율성을 향상시키고자 하는 목적으로, 현재 주로 사용되고 있는 되메움재인 강모래보다 큰 내부마찰각을 가진 되메움재와 작은 내부마찰각을 가진 되메움재를 개발하였다. 곡관부에 타이어 분말 혼합 되메움재를 사용할 경우, 관경이 커질수록 신축흡수재에 가해지는 마찰력의 감소 경향은 증가하고 있는 것으로 나타났고, 관경 900mm에서의 마찰력은 약 38% 감소를 보였다. 강모래+fly-ash 혼합 되메움재를 사용할 경우, fly-ash 혼합비 1.5%에서 최소 설치길이의 감소효과는 약 30%, fly-ash 혼합비 3%에서 최소 설치길이의 감소효과는 약 50%로 나타나고 있어, 열 수송관로의 효율적인 시공 및 유지관리가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.11-14
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• 2022

본 논문에서는 회귀 문제에서 예측값들의 분산을 줄이기 위한 딥뉴럴 네트워크 구조를 제안한다. 일반적인 회귀 문제에서 딥뉴럴 네트워크 학습 시, 하나의 입력에 대한 레이블 값을 이용하여 학습한다. 본 눈문에서는 하나의 입력에 대한 레이블 값뿐만 아니라 두 입력에 대한 레이블 값들의 차이를 학습시키는 딥뉴럴 네트워크 구조를 제안한다. 통계학 이론을 통하여 예측값들의 분산이 줄어든다는 것을 증명한다. 또한, 배관 곡관의 감육두께를 예측하는 문제를 통해 제안된 네트워크의 성능을 검증한다. 일반적인 딥뉴럴 네트워크 구조를 이용하였을 때에 비하여 제안한 네트워크 구조를 이용하였을 때, 회귀 문제의 예측값들의 분산이 감소함을 확인한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권8호
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• pp.511-517
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• 2016

3차원의 협착 혈관모델을 3D 프린터를 이용하여 제작하였다. 협착부는 관의 중심축에 대하여 대칭인 형태이며, 협착부가 0도인 직관과 10도로 굽어진 관인 두 가지 모델에 대하여 실험을 수행하였다. 협착모델 내부 속도장을 매질에 대한 왜곡 없이 측정하기 위하여 굴절률일치법을 이용하였다. 정량펌프를 사용하여 발생된 맥동유동은 펌프의 회전속도로 세 가지의 속도조건을 조절하였다. 비정상상태의 속도장은 time-resolved PIV 기법을 이용하여 측정되었다. 주기적인 와류의 생성과 이동은 관 내 최대속도 영역과 관련 있으며, 와류의 크기와 위치 및 대칭성은 레이놀즈수와 관의 기하학적 구조에 영향을 받음을 알 수 있었다. 곡선관에서는 협착부 하류에 재순환 영역이 관찰되며, 이는 혈류역학적 관점에서 혈전의 형성과 침착 가능성을 설명해준다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권9호
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• pp.739-745
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• 2014

심장 질환 환자에게 약물 치료를 시행하고 있으나, 통상의 약물 치료만으로는 심장질환을 치료하기에는 부족하다. 그러나 LVAD 를 이식한다면 심장기능을 보조하여 심장 이식까지의 가교 역할로서 효과가 있다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 선행 연구로 개발된 곡관형 LVAD 인 LibraHeart-I(LH-1)을 이용하여, 대동물(Bovine model, Holstein)과 소동물(canine model, Labrador-retriever)을 대상으로 장기간 동물실험 및 응급상황에서의 생체적합성을 평가하고자 한다. 대동물을 대상으로 실시한 장기간의 동물 실험에서 49 일 생존하였으며, 실험기간 동안 실시한 혈액 검사 및 생징후에서 특이 소견을 관찰되지 않았다. 소동물을 대상으로 한 단기간의 동물 실험에서는 외부 구동부의 동력 지원 없이도 LH-I 내에 혈액이 머무르지 않는 것으로 관찰되었다. 본 연구에서는 장기간 동물실험 및 응급상황에서의 박출 성능을 통해 선행 연구로 개발된 LH-I의 생체적합성을 검증하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권6호
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• pp.144-150
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• 2018

In this study, the freezing process of L-shaped pipe exposed to the outside was investigated numerically by considering the mushy zone of freezing water. From the numerical results, it was found that the flow was outwardly directed due to the influence of the L-shaped bending part in the outside exposed part of the pipe, and the ice was formed in the shape of longitudinal corrugation on the wall surface of the pipe after the bending part. It is confirmed that this phenomenon is caused by the venturi effect due to the freezing as seen in connection with the velocity distribution in the pipe. It is found that the remelting phenomenon at the end of the freezing section occur simultaneously during the process of forming the ice in the pipe section. In regard of the factors affecting freezing, it was found that the thickness of the freezing layer is increased as the exposed pipe surface temperature is decreased, and the pipe surface temperature had a significant effect on the change of the freezing layer thickness. At the same time, it was found that the freezing layer becomes relatively thin when the water inflow rate is increased. This phenomenon was caused by reducing the exposure time of freezing water due to the vigorous flow convection of the water fluid.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권1호
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• pp.9-16
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• 2013

최근 환경적 요인으로 친환경 에너지나 효율성이 높은 에너지관리 기술에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 중에서 열교환기는 역사가 오래된 기계장치 이지만 최근 온실가스 저감을 위해 항공기 등에 응용을 시도함에 따라 그 가치가 증가하고 있다. 또한 이러한 열교환기가 항공기 엔진에 적용될 경우 고온, 고압의 조건을 견디어야 함으로 기계적 건전성 평가는 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 관형 열교환기의 취약부인 브레이징 접합부의 국부적인 물성분포 분석과 유체-고체 연성해석을 통하여 구조적 안전성을 평가하였다. U자형 단일 곡관을 제작하여 해석과 실험을 통하여 신뢰성을 검증하였고 브레이징 조건 변경을 통하여 재료 분포를 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권6호
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• pp.789-795
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• 2010

본 논문은 자벌레 이동장치의 전, 후반부에 각각 여섯 개의 다리로 이루어진 고정장치를 사용하여 인체 내에서 원활하게 이동할 수 있는 대장내시경로봇을 제안하였다. 또한, 관탐사용 이동장치로 기 개발된 하나의 공압선을 이용한 자벌레 이동방식을 적용하여 공압선과 이동환경 사이의 마찰을 줄여주어 이동 성능을 높여주었다. 이동 성능을 평가하기 위하여 로봇을 직경 15mm, 길이 110~250mm 의 크기로 설계 및 제작 후, 아크릴 관과 죽은 돼지의 창자에서 이동실험을 수행하였다. 실험을 통하여 로봇은 곡관의 반경이 25mm 이상이면 이동이 가능함을 알 수 있었고, 직관의 경우 수평관에서 33mm/s, 수직관에서 12.1mm/s 의 이동 속도를 보여주었다. 결론적으로 하나의 공압선을 이용하여 구동되고 양단에 다리로 구성된 고정장치를 장착한 제안된 로봇은 대장내시경 로봇으로써 신뢰성이 높은 이동성능을 보여주었다.

• 한국물환경학회지
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• 제18권3호
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• pp.303-312
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• 2002

본 연구에서는 기존 배관설비 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있는 Polly-Pigs를 이용한 건물내 급수관의 스케일을 제거하기 위한 공법을 개발하여 이를 평가하였다. 15mm 노후관의 세관실험결과, KDP series에 의해서 직관부 또는 곡관부의 통수능은 3.5~15.4%까지 증가되는 것으로 나타났으며, 육안분석결과 대부분 제거가 이루어진 부분은 적색 스케일($Fe_2O_3{\cdot}3H_2O$)이었으며, 흑색 스케일($Fe_2O_4{\cdot}nH_2O$)의 제거에는 한계가 있는 것으로 나타났다. 그러나 KDP series의 겉표면에서 Fine sand를 coating한 KDPS series에 의해서는 sand의 효과로 노후관의 통수능이 13.0~17.9%까지 증가되어 통수능이 95.9~99.5%까지 높게 회복되는 것으로 나타났으며, 대부분의 흑색 스케일도 크게 제거되는 것으로 나타났다. 또한 Cleaning v/v의 나선형 가이드 베인(Helical guide vane)과 Pigs의 회전날개(Rotating wing)의 영향으로 주행시 Pigs의 회전력은 크게 향상되어 16배이상 회전수가 증가하는 것으로 나타났다. 이로 인해 100mm 급수관의 세관에서는 통수능이 90%인 노후관이 세관 후 통수능이 완전히 회복되는 것으로 나타났다. 또한 15mm 급수관에 비하여 매우 낮은 압력하에서도 세관효과가 높은 것으로 나타나 관경이 클수록 세관에 필요한 세관압력은 크게 감소되며, 세관효과는 증가되는 것으로 나타났다.