• 제목/요약/키워드: 냉각라인

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양성자 빔을 이용한 의료용 방사성동위원소 C-11과 Tc-99m 개발

  • 김재홍;이지섭;박형;전권수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.235-235
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    • 2011
  • 진단용 또는 의료용 동위원소들은 안정한 표적물질에 높은 에너지의 양성자가 조사 될 때 핵반응에 의해서 생성된다. 양성자를 충분한 에너지로 가속하기 위해서 이용되는 사이클로트론의 주요 부분은 (1) 진공시스템, (2) 자석시스템, (3) RF 시스템, (4) 외부 이온원, (5) 수직 축 방향빔의 수평방향 전환 시스템, (6) 빔 인출 장치, 그리고 빔전송과 표적장치로 구성된다. 인출된 빔은 표적까지 손실 없이 전송 될 수 있도록 빔 라인에 설치된 광학적 요소에 의해 집속되어 전송된다. 방사성동위원소의 생산량은 양성자 빔의 특성과 표적 물질의 종류에 따라 결정된다. 즉, 표적 물질에 조사하는 입자의 종류, 적절한 핵반응 선택, 최소량의 불순핵종과 원하는 방사핵종의 최대수율을 얻을 수 있는 최적 에너지 범위결정, 표적 물질의 냉각능력과 입자전류의 세기 등을 고려 하여야 한다. 동위원소 생산에 있어서 예측되는 수율은 입자전류와 비례하며, 에너지에 대한 핵반응 단면적 즉, 여기함수를 적분하여 아래와 같이 얻을 수 있다. 주 생성핵종의 생산 효율을 최대로 높이고 불순 핵종의 생성량을 최소로 감소시키기 위해서는 정확한 여기 함수 자료를 바탕으로 최적 입자를 결정하여야 한다. 또한 이론적인 생산 수율은 입자 전류에 정비례하지만, 입자 전류가 클경우 생산수율은 이론적인 수율보다 적다. 입자빔의 불균일성, 표적의 방사선 피폭에 의한 손상, 높은 입자전류에 의해 발생하는 열로 인하여 생성 핵종이 증발하여 생산 수율이 감소된다. 본 발표에서 방사핵종 C-11과 Tc-99m을 개발하기 위한 최적 조건에 관한 연구결과를 보고하고자 한다.

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고변형능 라인파이프강의 미세조직과 기계적 특성에 미치는 압연 및 냉각 조건의 영향 (Effects of Rolling and Cooling Conditions on Microstructures and Mechanical Properties of High-Deformable Pipeline Steels)

  • 이상인;황병철
    • 열처리공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.235-241
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    • 2014
  • Effects of rolling and cooling conditions on microstructures and mechanical properties of high-deformable pipeline steels were investigated in this study. Six kinds of pipeline steels were fabricated by varying rolling and cooling conditions, and their microstructures were analyzed by scanning electron microscopy, electron back-scattered diffraction, and transmission electron microscopy. Tensile and Charpy impact tests were conducted on the steels in order to examine the mechanical properties. The steels rolled in the two-phase region showed better low-temperature toughness than those in the single-phase region due to the larger amount of ferrites having high-angle boundaries, although they have lower strength and absorbed energy. The steel rolled in single-phase and finish-cooled at higher temperature showed a good combination of high strength and good low-temperature toughness as well as excellent deformability of the lowest yield ratio and the highest uniform elongation because of the presence of fine ferrite and a mixture of various low-temperature transformation phases.

KSTAR 전류인입선 및 헬륨냉매 제어시스템 제작 및 설치 (Construction and Assembly of KSTAR Current Leads and the Helium Control System)

  • 송낙형;우인식;이영주;곽상우;방은남;이근수;김정수;장용복;박현택;홍재식;박영민;김양수;최창호
    • 한국진공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.388-396
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    • 2007
  • KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 전류인입선(CL; Current Lead)은 4.5 K의 저온에서 운전되는 초전도 버스라인과 300 K의 실온에서 운전되는 MPS (Magnet Power Supply)를 전기적으로 연결하는 장치이다. 초기 플라즈마 발생시험을 위하여 TF (Toroidal Field) 및 PF (Poloidal Field) 리드박스에 전류인입선이 설치된다. TF 자석용 CL은 17.5 kA급 4 개의 CL에 최대 35 kA의 DC 전류가 인가되며, PF 자석용은 13 kA급 14 개의 CL에 350초간 $20\;{\sim}\;26\;kA$의 펄스 전류가 인가된다. 각각의 전류인입선은 TF 및 PF 자석에 전류를 인가하기 위한 버스라인이 연결되어 있으며, 전류인입선을 통해 초전도 버스라인으로 전달되는 전도열 및 전류인가시 발생되는 주울(Joule) 열을 차단하기 위한 헬륨냉매 제어시스템이 KSTAR 주장치와는 별도로 설치되어 있다. 리드박스 내 외부의 배관 및 제어시스템 설치완료 후 고진공 배기, 헬륨 누설검사, 전류인입선 유량 검사 및 액체질소 냉각시험을 실시하여 장치의 성능검증을 완료하였다.

유한요소 해석을 통한 차량용 도어 래치 사출성형 공정조건 결정 (Determined Car Door Latch Injection Molding Process Conditions through the Finite Elements Analysis)

  • 이중현;이선봉
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.499-508
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    • 2016
  • 사출 성형 방법은 금형내부에 가소화된 수지를 높은 압력으로 사출한 후 경화시켜 제품을 만드는 방법으로 자유로운 형상제조가 가능하며 수 만개의 제품생간이 가능한 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 사출성형 해석을 통하여 차량용 도어래치 공정조건을 결정하는 것이다. 적합한 사출성형 공정의 사출 유량을 선정하기 위하여, 사출 시간, 압력, 유동 패턴, 고화영역, 전단응력, 전단률, 웰드라인을 비교한1차 해석과 금형 온도 안정화 및 보압과 냉각 공정 조건 결정을 위한 2차 해석을 진행하여, 사출성형 특성과 제품 품질에 미치는 영향을 고찰하였다. 이에 따라 선정된 사출 성형 공정 조건으로 금형을 설계하고, 제품을 생산하였을 때 성형품의 외관을 관찰한 결과 웰드라인과 기공들이 존재하지 않음을 알 수 있었고, 시제품과 변형량을 비교하였을 때 문제가 없음을 확인할 수 있었다. 따라서 선정된 조건으로 제품을 생산하였을 때 기존 제품에 비해 불량률을 줄일 수 있으며, 제품 생산 시간의 손실을 최소화 하여 경쟁력을 확보할 수 있을 것이라 판단된다.

저항 점 용접에서 날림발생 저감을 위한 DC 펄스전류 파형설계에 관한연구 (Design of DC current waveform for expulsion reduction in resistance spot welding)

  • 황인성;윤현준;김동철;강문진
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.39-39
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    • 2010
  • 최근 자동차 산업에서는 차체의 무게를 감소시켜 연비향상과 배기가스의 양을 줄이려는 목적으로 고강도 강재의 차체 적용이 증가하고 있다. 또한 다른 여러 산업에서도 두께 감소를 통한 경량화를 위해 고강도 강재가 사용되고 있다. 고강도 강재를 자동차 차체에 적용하면서 용접성에 대한 새로운 문제가 제기 되고 있으며 그 중 자동차 생산라인에서 차체의 조립공정의 대부분을 차지하는 저항 점 용접에 대한 연구가 중요한 이슈가 되고 있다. 이러한 고강도 강재의 저항 점 용접의 문제점으로는 잦은 날림발생을 들 수 있다. 이는 강도의 증가에 따른 비저항 증가와 필요 가압력의 증가로 인해 입열에 의한 가압부의 소성변형이 쉽게 발생하기 때문이다. 이를 방지하기 위해 현재 다단가압, 다단전류제어 등의 기법들이 시도되고 있다. 본 연구에서는 저항 점 용접의 펄스전류 파형설계를 통해 고강도강 용접의 날림발생을 저감하고자 하였다. 실험소재로는 Al-Si 도금의 1.5GPa 급 강재를 사용하였고 실험조건으로는 기존 로브곡선에서 날림이 발생하는 용접조건을 사용하였다. On/Off 방식의 펄스전류를 이용하여 On/Off 시간에 따른 용접성을 평가하여 이를 기존 용접성과 비교하였다. 또한 펄스전류 파형에 따른 입열과 냉각의 변화와 날림발생에 미치는 영향을 분석하였다.

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아임계 및 초임계에서 액체 질소 분류의 온도 분포 (Temperature Distribution of Liquid Nitrogen Jet at Sub- and Supercritical States)

  • 이현창;김해솔;조성호;성홍계;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-6
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    • 2018
  • 아임계 및 초임계에서 액체질소 분류의 온도가 분사기 내부와 세 개의 축방향 하류 위치(0.9, 10.6, 28.1d)에서 열전대를 이용하여 측정되었다. 액체질소는 공급라인과 분사기를 냉각하며 분사되므로, 분류의 온도는 시간에 따라 감소한다. 이때 챔버와 분사기 사이에 분사 차압이 존재하므로, 아임계에서 분류는 감압비등에서 비등 그리고 비등이 일어나지 않는 상태로 변화한다. 초임계에서 가짜끓음이 존재함에 착안하여, 가짜 감압비등의 존재에 대해 가정하였으며, 실제로 초임계에서도 아임계와 유사하게 일정 온도 영역에서 하류에서 온도의 변화가 없는 구간이 확인되었으며, 이를 바탕으로 가짜 감압비등이 존재할 수 있음을 보였다.

상용전기자동차용 모터-변속기 일체화에 관한 연구 (A Study on the Integration of Motor - Transmission for Commercial Electric Vehicle)

  • 오세훈;염광욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.306-313
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    • 2019
  • 전 세계적으로 자동차 산업에 있어서 현재 배기가스로 인한 대기오염과 화석연료의 에너지자원 고갈의 문제로 인해 배기가스 발생이 전혀 없고 다양한 방법으로 에너지원을 만들 수 있는 전기자동차의 전동 구동부 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 전기 자동차는 차량의 중량에 따라 모터의 용량 및 사양이 달라지는데 그 중 상용전기자동차에 사용하는 고용량의 전기모터는 크기가 크고 중량이 무거워서 제한된 배터리의 용량을 빨리 소비하여 주행거리를 단축시킨다. 이러한 모터의 출력은 일반적으로 고속회전하기 때문에 자동차에 필요한 초기가속능력이 부족하다. 따라서 본 연구에서는 모터의 출력을 변속기를 통하여 감속시켜 차량의 초기가속능력을 높이고 모터의 크기와 중량을 상대적으로 줄였다. 그리고 각각의 분리된 구조를 이루고 있는 구동모터와 변속기를 일체화하여 입 출력을 위한 커넥터의 간소화를 이루고 냉각시스템의 용량도 축소하여 차량을 설계하고 제작하거나 기존차량을 구조변경을 하는데 효과적인 기술을 제시하였다. 또한 모터와 변속기를 일체화하기 위한 스플라인의 설계 및 해석을 통하여 적합성을 증명하였다.

몬테 칼로 전산코드 MCNPX를 이용한 I-123 생산량 예측 (Prediction of 123I production using the monte Carlo code MCNPX)

  • 유재준;김계홍;김병일;이동훈
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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    • pp.816-818
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    • 2014
  • 갑상선암 진단 방사성의약품인 $^{123}I$ 생산을 목적으로 한 가스타겟챔버를 개발하고 MCNPX를 이용해 30MeV 빔에너지 가 가스타겟챔버에 어떻게 들어가는지와 들어갔을 경우의 $^{124}Xe$와 핵반응은 어떻게 발생하는지를 모델링하였다. 빔에너지 가 확산되어 가스타겟챔버 내경에 맞아 에너지 손실이 생긴다. 그것은 즉 손실된 에너지가 열로 바뀜으로 타겟챔버가 변형이 일어나기 않게 냉각수를 이용한다. 쿨링시스템도 타겟챔버를 효율적으로 냉각하기위해 냉각수라인을 나선형으로 설계하였다. KIRAMS에서 보유하고 있는 사이크로트론 C30을 이용하여 30MeV 에너지에 100A 빔을 조사해 $^{124}Xe(p,2n)$, $^{124}Xe(p,n)$, $^{124}Xe(p,pn)$ 각각의 핵반응이 일어나는걸 알 수 있었고 생산량을 예측 할 수 있었다.

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API X80 라인파이프강의 미세조직과 기계적 특성에 미치는 냉각조건의 영향 (Effect of Cooling Conditions on Microstructures and Mechanical Properties in API X80 Linepipe Steels)

  • 한승엽;신상용;이성학;배진호;김기수
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권9호
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    • pp.523-532
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    • 2009
  • In this study, four API X80 linepipe steel specimens were fabricated with varying cooling rates and finish cooling temperatures, and their microstructures and crystallographic orientations were analyzed to investigate the effects of cooling conditions on their tensile and Charpy impact properties. All the specimens consisted of acicular ferrite, granular bainite, and secondary phases such as martensite and martensiteaustenite constituent. The volume fraction of secondary phases increased with increasing cooling rate, and the higher finish cooling temperature resulted in the reduction in volume fraction and grain size of secondary phases. According to the crystallographic orientation analysis data, the effective grain size and unit crack path decreased as fine acicular ferrites having a large amount of high-angle grain boundaries were homogeneously formed, thereby leading to the improvement of Charpy impact properties. The specimen fabricated with the higher cooling rate and lower finish cooling temperature had the highest upper shelf energy and the lowest energy transition temperature because it contained a large amount of fine secondary phases homogeneously distributed inside fine acicular ferrites, while its tensile properties well maintained.

폐쇄형 해양온도차발전 사이클 효율 향상 방안 (A Study on the Improvement for Cycle Efficiency of Closed-type OTEC)

  • 이호생;김현주;정동호;문덕수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권1호
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    • pp.46-52
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    • 2011
  • 본 연구에서는 폐쇄형 해양온도차발전 효율 향상 방안으로 재열기, 재생기 및 다단 터빈을 적용하여 각 사이클 성능을 비교 분석하였다. 기화기 증발 열원으로 $26^{\circ}C$의 해양표층수를 이용하고 응축기 냉각 열원으로 $5^{\circ}C$의 해양심층수를 이용하는 것으로 가정하였고, 작동유체로는 암모니아를 적용하였다. 3가지 효율 향상 방안에 대한 사이클 효율, 응축기 및 증발기 용량 등 사이클 성능을 비교 분석하였다. 기본 폐쇄형 해양온도차발전 사이클에 재생기를 적용하기 위해서 사이클 시뮬레이션을 수행한 결과, 재생기 부착을 위한 열교환 라인은 터빈 출구 작동유체와 펌프 출구의 작동유체를 열교환하는 것이 사이클 효율 향상에 기여하는 것으로 나타났다. 또한, 기본 사이클에 유용도 0.9의 재열기를 적용한 결과, 터빈 2기를 적용시 사이클 효율이 3.14%로 증가하였고, 동일 총 출력에 대해서 응축기 및 증발기에 필요한 해양표층수 및 해양심층수량이 감소하였다. 사이클 성능 향상 방안으로 기본적인 폐쇄형 해양온도차발전 사이클에 재생기, 재열기 및 터빈 2기를 적용한 결과 기본 폐쇄형 해양온도차발전 사이클에 비해 효율은 약 6.5% 향상되었다.