• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.897-902
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• 1998

국내 경수로 원자력발전소 가압기는 안전성향상을 위하여 보다 많은 배관과 부수적인 배관이 설치 될 수 있다. 이에 따라 ASME 코드의 공식에 의한 설계(Design by Formula)보다는 해석에 의한 설계 (Design by Analysis)의 필요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 한국 표준형 원자로의 가압기 헤드 및 노즐에 대하여 ASME 코드의 해석에 의한 설계를 적용하여 범용유한요소 코드인 IDEAS로 응력해석 하고 구조적 건전성을 분석, 고찰하였다. 또한 해석결과에 따른 가압기헤드, 노즐 그리고 노즐보강에 대한 설계시 고려되어야 할 인자를 분석하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05b
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• pp.828-831
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• 2011

본 논문에서는 피에조 잉크젯 헤드의 액적 토출 형상에 대해 전산해석을 통하여 연구하였다. 열유체 해석 전용 프로그램인 FLUENT를 이용하여 에틸렌 글리콜이 잉크젯 헤드의 노즐에서 토출될 때의 형상을 전산모사하였다. 노즐 출구에서 메니스커스 변위의 시간에 따른 변화를 직접 측정하여 노즐 입구의 속도분포를 예측하고 이를 해석의 입력 자료로 사용하였다. 측정치와 해석치를 비교한 결과 전산해석이 측정치의 액정 형성 과정을 잘 모사함을 알 수 있었다.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.8 no.2
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• pp.337-342
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• 2022

Although printing technology has recently been widely used in IT fields including displays and fuel cells, residual and thermal stress are generated by a manufacturing process of stacking the layers of the print head and result in the substrate deformation and nozzle plate crack, which may cause ink leaks or not be ejected onto a desired region. Therefore, in this paper, we propose a new design of thermal inkjet print head with a robust and reliable structure. Diverse types of inkjet print head such as a rib, pillar, support wall and individual feed hole are designed to reduce the deformation of the substrate and nozzle plate, and their feasibility is numerically investigated through FEA analysis. The numerical results show that the maximum stress and deformation of proposed print head dramatically drops to at least 40~50%, and it is confirmed that there is no nozzle plate cracks and ink leakage through the fabrication of pillar and support wall typed print head. Therefore, it is expected that the proposed head shape can be applied not only to ink ejection in the normal direction, but also to large-area printing technology.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.10
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• pp.1235-1239
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• 2012

Primary water stress corrosion cracking (PWSCC) has been observed around the weld region of control rod drive mechanism (CRDM) nozzles in nuclear power plants overseas. The weld has a J-shaped groove and it connects the CRDM nozzle with the reactor vessel upper head (RVUH). It is a dissimilar metal weld (DMW), because the CRDM is made of alloy 600 and the RVUH is made of carbon steel. In this study, finite element analysis (FEA) was performed to estimate the stress condition around the weld region. Generally, it is known that a high tensile region is more susceptible to PWSCC. FEA was performed as for the condition of welding, hydrostatic test and normal operation successively to observe how the residual stress changes due to plant condition. The FEA results show that a high tensile stress region is formed around the weld starting point on the inner surface and around the weld stop point on the outer surface.

• 기계와재료
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• v.22 no.3
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• pp.22-29
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• 2010

자원의 고갈과 지구환경오염의 심각성을 인지하는 시각이 늘어남에 따라 산업계에서도 친환경적 기술에 대한 다양한 연구 개발이 이슈가 되고 있다. 정전기력 잉크젯 패터닝 기술 또한 그 예라 할 수 있겠는데, 이는 기존인쇄 기술의 시각적인 표현의 개념을 벗어나 패턴 자체의 기능을 부여함으로써 그 가치를 높이고, 현존하는 각종 미세 패터닝 기술의 다공정성과 환경에 미치는 영향 등의 문제점을 개선 할 수 있는 기술이라 할 수 있겠다. 정전기력 잉크젯 패터닝 기술은 이미 60~70년대부터 연구 개발 되어왔던 정전기력이 유체에 미치는 영향을 제어하여 극소량 미세 액적 토출 및 분무를 이끌어 내는 기술을 기반으로 토출되는 노즐 헤드의 직경 대비 극 미량의 기능성 잉크를 토출하고, 서브마이크론(submicron)급의 패턴 인쇄를 가능케 한다. 본 논문에서는 정전기력 잉크젯 패터닝 공정의 요소기술을 기반으로 프린팅 장비를 설계 및 제작하고, 미세 액적 토출을 위한 수마이크론의 직경을 갖는 노즐 헤드를 개발 및 프린팅 장비에 대응하여 통합 제어 프로그램을 이용한 기판상의 미세 패터닝 실험을 실시하였다. 정전기력 기반 미세 패터닝 실험의 공정 변수를 잉크의 특성, 노즐헤드의 특성, 기판의 특성, 장비의 특성으로 구분지어 공정 시스템의 성능을 검토 및 기능성 잉크의 미세 패터닝을 구현 하였다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2010.10a
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• pp.163-166
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• 2010

여객선 선실 등 선박 거주구역에 사용되는 노즐의 열응답 특성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. IMO(국제해사기구)의 수계소화설비 성능평가 기준에 따르면 구주구역에 설치되는 소화시스템의 노즐은 조기 반응 응답 특성을 확보하여야 한다. 본 연구에서는 glass bulb의 선정과 풍동실험을 통해 반응 응답 값을 측정하였으며, 노즐 헤드 형상의 개선을 통해 IMO 기준이 요구하는 RTI(반응시간지수) < $50ms^{1/2}$의 조건을 만족하는 노즐 헤드를 개발하였다.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.9 no.5
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• pp.529-534
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• 2023

Although line printing technology is capable of high-speed and large area printing, residual stresses generated during the manufacturing process can deform the feedhole, causing nozzle plate crack or ink leaks. Therefore, in this paper, we propose a new thermal inkjet print head that is robust, reliable and more suitable for line-printing. The amount of deformation of the conventional line printing head measured through the experiment was converted into an equivalent load, and the validity of the load estimation method was verified through FEA analysis. In addition, in order to minimize deformation without increasing the head size, the head structure was designed to increase internal rigidity by reinforcing the unit nozzle with a pillar or support wall or by adding a support beam or dry/wet etched bridge. The FEA analysis results show that the feedhole deformation was reduced by up to 90%, and it is confirmed that the suggested print head with dry etched feedhole bridge operates normally without nozzle plate cracks and ink leakage through fabrication.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.3
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• pp.387-395
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• 2013

Recently, several circumferential cracks were found in the control rod drive mechanism (CRDM) nozzles of U.S. nuclear power plants. According to the accident analyses, coolant leaks were caused by primary water stress corrosion cracking (PWSCC). The tensile residual stresses caused by welding, corrosion sensitive materials, and boric acid solution cause PWSCC. Therefore, an exact estimation of the residual stress is important for reliable operation. In this study, finite element simulations were conducted to investigate the effects of the tube geometry (thickness and radius) on the residual stresses in a J-groove weld for different CRDM tube locations. Two different tube locations were considered (center-hole and steepest side hill tube), and the tube radius and thickness variables ($r_o/t$=2, 3, 4) included two different reference values ($r_o$=51.6, t=16.9mm).

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 2002.04a
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• pp.249-252
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• 2002

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.31-37
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• 2011

Detail flow structure in a large solid rocket motor with two inhibitors has been investigated using 3D Large Eddy Simulation and Proper Orthogonal Decomposition(POD) analysis. Vortex shedding frequencies periodically occurred by inhibitors are coupled with flow acoustics induced by the impinging of vorticity on nozzle head. As a result of 3D analysis, it was observed that the nozzle exit flow causes roll-torques from the vortex being decomposed in unbalanced shape for the impinging of vorticity on the nozzle head.