• 전산구조공학
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• 제10권4호
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• pp.155-164
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• 1997

핵분열로 인한 고온, 고압의 냉각수를 유지하는 원자로 용기는 원자로의 냉각 또는 가열시 압력에 의한 응력과 함께 열응력이 가해지고 원자로 벽의 온도변화에 따라 파괴인성치가 변화하기 때문에 임의의 결함이 존재할 경우 건전성 확보가 쉽지 않다. 따라서 가상결함이 성장하지 않도록 압력과 온도를 조정하면서 냉각 및 가열시킬 필요가 있다. 본 연구에서는 원자로 운전 중 냉각 및 가열시 안전하게 운전하기 위한 압력/온도 한계곡선을 구하는 절차에 필요한 이론을 조사하였고 이의 도출을 위한 해석과정을 전산화하였다. 국내원전 중 가장 오래된 고리 1호기에 대한 압력/온도 한계곡선을 다양한 냉각 및 가열률에 따라 설정하였고 이들 결과를 검토하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제52권3호
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• pp.171-179
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• 2019

We have developed a numerical model to analyze flow dynamics and heat transfer characteristics of the cooling water in a circular rotating magnetron cathode by a moving boundary grid method realized in a commercial multiphysics package, CFD-ACE+. The numerical model is composed of a target, dual mass rotating cathode and cooling water connections. When the inlet and outlet of the cooling water are offset by the same distance from the rotation axis, the temperature at the center is higher by $50^{\circ}C$ at maximum. At 5 mm away from the target surface, the temperature profile showed typical center high characteristic. At heat input of 30 kW, the maximum temperature change of the cooling water hits $6^{\circ}C$ within 0.5 sec under 60 rpm. With a cooling water configuration of center in/edge out, the temperature of the center region of the target gets lowered. Within 100 seconds of plasma operation time, the cooling water temperature keeps getting higher.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권3호
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• pp.255-262
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• 2011

원자력발전소에 냉각재상실사고 발생 시 보온재 파편 등 이물질이 발생하여 방출된 냉각재를 따라 재순환 집수조에 흘러갈 수 있다. 이물질들이 펌프 흡입구에 축적되면 냉각수 흡입을 방해함으로써 원자력발전소 안전에 위협이 될 수 있다. NEI 04-07 및 USNRC 의 평가보고서가 이물질이동분율 평가에 대한 방법론을 제공하였지만 각 원자력발전소 고유특성을 반영한 추가적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 전산유체역학 코드를 사용한 원자력발전소 파단방출이동 해석 방법론을 수립하고 해석을 수행하였다. 해석 결과, 소형 이물질의 32%가 원자로건물 상부로 이동하였다. 이는 NEI 04-07 의 기본해석결과보다 7% 많은 양이다. 본 연구결과는 향후 수행될 이물질이동에 대한 해석적 연구에 중요한 참고자료가 될 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제7권2호
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• pp.231-240
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• 1998

CFC계 냉매에 의한 지구환경문제 야기, 여름철 피크전력의 증가뿐만 아니라 열회수 시스템에서의 손실로 인하여 고성능 흡수냉동시스템의 개발은 이 문제를 해결할 수 있는 유망한 방법중의 하나이다. 하수처리수를 이용한 흡수식 냉동시스템은 환경보호와 에너지 보존의 측면에서 유용하다. 본 연구에서는 2중효용 병렬 및 직렬방식에 대한 사이클 시뮬레이션 해석을 수행하였다. 신작동매체로 LiBr+LiI+LiCl+LiNO3 용액을 선택하였다. 이 연구의 주된 목적은 흡수기와 응축기의 냉각수로써 하수처리수를 효과적으로 이용할 수 있는 가능성을 평가하는 것과 2중효용 병렬과 직렬방식에 영향을 미치는 신작동매체의 특성을 파악하고 최적설계조건을 찾고자 하는 것이다. 본 연구에서 사이클 시뮬레이션을 통하여 신작동매체를 사용하는 흡수식 냉동기의 특성을 파악했으며 이를 기존의 LiBr 수용액을 사용하는 흡수식 냉동기와 비교평가하였다. 신작동매체를 이용한 흡수식 냉동기는 LiBr 수용액을 사용하는 경우보다 COP의 향상과 시스템의 소형화가 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.264-269
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• 2012

플라스틱 제품의 다이슬라이드식 사출성형은 기존 사출공법의 부가공정을 삭제하여 제품 생산에 요구되는 비용과 시간을 현저히 줄여준다. 그러나 다이슬라이드식 사출성형은 사출제품의 백화, 수지침투, 기공, 수지넘침 등의 결함들을 해결해야한다. 본 연구에서는 사출성형의 공정파라미터들을 유한요소법과 다구치법을 사용하여 최적화하고자 한다. 사출 성형해석은 Moldflow insight 2010 코드로 해석하며 2차 사출에서는 다단 사출코드를 적용한다. 폴리프로필렌(PP)을 밀폐용기인 냉각수 보조탱크로 성형할 때 사용하는 공정파라미터들은 다구치법의 망소특성과 $L_{16}$ 직교배열을 사용한 실험계획을 통해 최적화된다. 한편 최적값은 유의수준 5% 수준의 분산분석을 통해 타당성을 검증한다. 그리고 최적화 조건에서 성형된 제품과 기존 제품의 치수정확도를 비교한 결과 치수안정성이 5% 이상 개선됨을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.291-298
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• 2010

본 논문은 자동차 디젤엔진의 EGR 시스템에 사용되는 EGR 냉각기의 열교환 효율에 관한 것으로 배기가스의 냉각수 사이의 열교환을 촉진시키기 위한 방법으로 딤플형 EGR 냉각기를 설계 및 그 성능을 평가하였다. 개발초기 단계에서 딤플형 EGR 냉각기의 성능을 평가하기 위하여 기존 스파이럴 타입의 EGR 냉각기와 딤플형 EGR 냉각기의 전열면적을 비교하였으며, 균질화 기법을 이용한 유한요소해석을 통하여 딤플형 EGR 냉각기의 구조 건전성을 평가하였다. 또한, 딤플형 열교환 튜브의 생산공정-딤플성형, edge bending, center v-notch bending, 압착, 플라즈마 용접-을 체계화하였다. 최종적으로 본 연구를 통하여 딤플형 EGR 냉각기를 개발하였으며, 그 성능을 검증하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.74-77
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• 2000

사출성형에 관한 연구는 오랜 역사를 가지고 있으며 공정 시뮬레이션을 위한 상용화된 CAE 프로그램을 포함하여 많은 연구가 진행되는 분야중의 하나이다. 그러나 다양한 고분자 재료의 성질, 금형의 복잡한 형상 및 성형조컨 둥의 변화로 인해 금형설계 및 제작 그리고 사출성형시 상당한 어려움을 겪게 된다. 사출성형 공정에서는 금형온도, 플라스틱 재료, 냉각수, 보압과 사출압 등의 여러 가지 공정변수가 있어 현장전문가의 경험에 의해 사출금형의 제작이 이루어지는 경우가 보통이다 이와 같은 경험에 의한 금형 제작은 상당한 납기지연과 노동집약적인 방식으로 흘러가게 된다. 금형 제작시 가장 고려해야 될 사항 중의 하나는 사출성형품의 수축이다. 사출성형에서 광음수지는 냉각, 고화하면서 수축하는데 성형품 치수를 유지하기 위해서는 수축하는만큼 금형의 치수를 보정하여야 한다. 이 수축률은 사용수지의 종류와 성형품 크기, 살두께 등에 따라 다르다. 또 동일한 수지일 경우에도 성형조건에 따라 변화하고 특히 배향성을 가진 수지는 유동방향에 따라서도 변화가 있다. 즉, 금형의 온도가 높으면 수축률은 증가하고 사출압력이 높으면 감소한다. 또한 살두께가 두껍고 길이가 길 때 수축률은 증가한다 방향성이 있는 수지는 유동방향에 대하여 지각방향에서 가장 적다. 특히 방향성이 현저한 HDP에서는 유동방향에 따라 수축차가 크므로 성형할 때 변형을 일으키는 경우가 많다. 일반적으로 PE, PP. PA와 같은 결정성 수지는 PS, SAM, ABS 등의 비결정성 수지보다 수축률이 크다. 본 연구에서는 한조산업사에서 제작한 '클랠프 척' 금형 제작과정에서 성형품의 수축으로 인한 금형의 치수보정에 있어서의 문제점을 유동해석 전용 CAE 프로그램인 C-mold를 사용하여 해석하고 평가하였다. 그리하여 현장 전문가가 경험적으로 여러 번의 시행착오를 거쳐 완성된 금형을 제작하던 기존의 방법보다 체계적이고 합리적이며 또한 신속하게 문제를 해결함으로써 궁극적으로 금형설계 및 제작기간을 단축하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.30-35
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• 2021

본 연구는 다양한 가이드 핀 구조와 경계 파라미터가 폐열 회수 열전발전용 열교환기의 열적 성능에 미치는 영향에 대하여 다룬다. 가이드 핀 구조의 영향을 확인하기 위하여 ANSYS 19.1 소프트웨어를 사용하여 핀이 없는 유형, 삼각형 핀, 원형 핀, 원형 핀과 삼각 핀 조합 열교환기의 열전달율 및 압력 강하 특성을 수치해석 하였다. 원형 핀과 삼각 핀 조합 열교환기는 핀이 없는 열교환기, 원형 핀 또는 삼각 핀이 있는 원형 핀 또는 삼각 핀 열교환기와 비교하여 각각 27.0%, 5.2% 및 1.5% 높은 열전달율을 나타내었다. 그리고 복합 핀 열교환기의 압력강하는 핀이 없는 열교환기와 비교하여 28.3% 높았지만, 복합 핀 열교환기와 비교하여 9.2% 및 10.5% 낮은 압력강하 특성을 나타내었다. 최적모델로서 복합 핀 열교환기는 최대 고온 가스 및 냉각수 질량 유량, 최고 고온 가스 온도 그리고 최저 냉각수 온도 조건에서 최대 열전달율 5664.9 W 및 최대 압력강하 1454.02 Pa을 나타내었다.

• 에너지공학
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• 제26권3호
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• pp.64-70
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• 2017

한국원자력연구원에서 제안한 혼합형 안전주입탱크 (Hybrid SIT)는 APR+ 원자로에 적용하기 위해 개발된 피동안전주입시스템이다. 본 연구는 대표적인 고압사고인 발전소정전사고 시 Hybrid SIT의 냉각성능을 평가하기 위해 열수력 안전해석 코드인 MARS-KS 코드를 이용한 예비해석에 대한 것이다. PAFS 구동이 정지되면, 열제거량이 감소하게 되어 가압기와 증기발생기의 압력이 상승하기 시작하며, 가압기의 압력이 안전감압계통(Pilot Operated Safety and Relief Valve) 개방 설정치인 17.03 MPa에 도달하면, 그와 동시에 Hybrid SIT의 증기격리밸브가 열림으로서 가압기 상단의 증기가 Hybrid SIT로 주입되게 된다. 주입된 증기에 의해 압력평형이 빠른시간 안에 이루어졌으며, 주입배관을 통해 냉각수가 주입 되었다. 발전소정전사고시 PAFS와 같은 열제거수단이 상실됨에도 혼합형 Hybrid SIT가 주입되는 시간동안은 노심의 수위가 유지됨을 확인할 수 있었고, 수위가 유지됨에 따라 노심 출구 온도(CET)의 상승을 방지함을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.185-191
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• 2016

피동충수용 혼합형 안전주입탱크는 한국원자력연구원에서 제안한 원자력 피동안전계통의 한 종류로, 안전주입탱크의 상부와 가압기를 연결하여 모든 운전압력 조건에서 냉각수 주입이 가능하도록 개선한 시스템이다. 본 연구에서는 피동충수용 혼합형 안전주입탱크, 가압기와 원자력압력용기에 대한 압력 네트워크를 통해 피동충수용 혼합형 안전주입탱크와 가압기의 압력이 평형이 되는 조건을 이론적으로 도출하였으며, 개별효과시험장치를 이용하여 안전주입탱크에서 발생하는 다양한 열수력 현상(증기응축 및 열혼합 현상)들을 파악하였다.