• 한국추진공학회지
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• 제11권4호
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• pp.19-25
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• 2007

LNG 안전밸브는 LNG 수송배관 내부의 압력조절에 사용되며, 안전밸브를 통하는 유동은 소음과 진동을 동반하기 때문에 시스템에 부정적으로 작용한다. 본 연구에서는 LNG 안전밸브의 실용적인 설계를 위하여, 2차원 축대칭 압축성 Navier-Stokes 방정식에 의한 유한 체적법을 사용하여 LNG 안전밸브를 통하는 압축성 유동의 특성을 수치해석적 방법으로 조사하였으며, 이론해석결과와 비교하였다. 수치해석 결과, 밸브판의 형상 및 노즐출구와 밸브판 사이의 간격은 밸브판에 미치는 기체역학적 힘에 상당한 영향을 미치며, 밸브판에서 추력계수가 급격하게 증가하는 노즐출구와 밸브판 사이의 거리가 존재하는 것을 알았다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.551-556
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• 2007

소화시스템에 사용되는 고압의 소화가스 저장용기에는 저장용기의 파손을 막아주는 안전밸브가 있다. 이러한 안전밸브의 내부에는 원형 박판의 파열 판이 들어 있는데, 저장용기의 내압이 위험수준에 도달하면 파열 판이 파손하여 내압을 배출하는 역할을 한다. 안전밸브의 설계인자는 파열 판의 두께, 안전밸브의 유로 직경, 플라스틱 패킹 링의 내부 직경 그리고 파열 판을 고정하는 볼트 안쪽의 필렛 반경이 있다. 이중에서 파열 판의 두께는 0.2mm로 고정을 하였다. 요인배치법을 사용하여 주효과를 결정하였고 회귀방정식을 유도하였다. 이러한 회귀방정식은 추후 안전밸브의 설계에 있어서 기초 설계 자료로서 활용할 수 있도록 실험 결과와 비교하여 검증하였다. 검증실험 및 회귀방정식에 의한 결과의 오차는 약 $2{\sim}5%$ 정도인 것을 확인하였다. 그리고 반응표면법을 사용하여 기밀테스트 압력인 25MPa에서 파열할 수 있는 안전밸브의 최적 모델을 결정하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권11호
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• pp.2090-2097
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• 1992

본 연구에서는 밸브판의 거동을 2차의 회전계로 간주하고, 양력 및 항력(drag force)을 구하는데 있어 Reif등이 구한것과 동일한 방법을 이용하되 정지핀에 의해 그 최대 열림각이 제한을 받는 물리적 사실을 고려하고, 밸브를 통과하는 유량도 단위 입 력이 아닌 정현파(sine wave)로 간주하여 밸브판의 동적거동을 해석하였다. 해석대 상의 밸브 모델로는 Bjork-Shiley 27mm 1엽 밸브를 선정하였다.

• 항공우주기술
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• 제11권2호
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• pp.122-128
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• 2012

액체 로켓 엔진 점화 라인에 부착되는 연소기 점화기 중에 양단에 파열판이 부착되는 방식이 있다. 본 연구에서는 전단에 솔레노이드밸브가 있는 이러한 연소기 점화기에 대한 유량계수 시험을 수행하였다. 방사형 및 원주형 스코어를 가지는 인장형 파열판, 점화기에 대한 상온 수류 시험을 통하여, 유량계수에 대한 스코어, 유량, 파열판 두께, 전단 공기층 및 솔레노이드밸브의 영향을 살펴보았다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.510-515
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• 1993

본 연구에서는 저속에서도 시스템의 자세 제어가 용이하게 하기 위하여 추진기 뒤에 제어판이 위치하도록 설계하였으며, 일반 서보 시스템과는 달리 무게와 공간 제약이 크고, 제어판 운동에 따른 외란 등록성의 변화가 심하므로 push-pull 형태의 소형, 고출력 편로드 복동 복수 실린더의 작동기를 설계하였다. 또한 일반적으로 서보밸브와 작동기는 일체형으로 설계되나 본 시스템의 공간상 심한 제약으로 인하여 서보밸브와 작동기를 분리하는 방법으로 구조설계를 하고 그 사이 유로는 매니폴드식으로 하여 동력전달을 하였다. 설계된 구동장치를 실제 정밀제작하여 실험을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과와 실험에 의하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 설계의 타당성 및 시스템의 성능을 검증하였다. 고속 수중운동체에 대하여 저속에서 자세제어를 용이하게 하고, 제한된 좁은 설치공간의 문제점을 해결하기 위하여 1) 추진기 후미에 독립된 4개의 상, 하, 좌, 우 제어판 설치 2) 서보밸브는 몸체에, 작동기는 Tail Tube에 분리 작동 설계 3) 소형의 편로드 복동 복수 실린더로 설계 구성된 유압식 구동장치는 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 시스템의 타당성을 입증하였다. 그러므로, 개발한 구동장치는 저속에서도 큰 제어력으로 자세 제어가 용이하기 때문에 얕은 수심에서 발사시 예상되는 위험 요소를 상다ㅇ 개선 시키므로써 운용범위의 다양화를 가져 올것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제40권1호
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• pp.55-63
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• 2021

본 논문에서는 고압가스 배관의 밸브 유동소음을 평가할 수 있는 수치적 방법론을 제시하고 밸브 유동소음 저감을 위한 다공판의 영향을 정량적으로 분석하였다.먼저, 고정확도의 비정상 압축성 대와류모사 기법을 이용하여 고압가스 배관의 밸브 유동과 이로 인한 유동소음을 예측하였다. 예측한 벽면 압력 스펙트럼을 측정값과의 비교를 통하여 수치해석결과의 유효성을 검증하였다. 다음으로 배관내에서 평균 유동장과 중첩되어 전파해가는 음향장의 음향파워를 평가할 수 있는 지표를 기반으로 배관내 밸브 유동에 의하여 하류방향으로 전파하는 음향파워를 분석하였다. 분석결과를 바탕으로 밸브 유동 소음 저감을 위해, 다공평판을 설계하여 밸브 후류에 설치하고 동일한 수치해석 방법을 통해 배관 하류방향으로 전파하는 음향파워를 예측하였다. 예측 결과를 기존 배관 결과와 비교하여 음향파워가 9.5 dB 감소함을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서 제시한 수치방법론은 고압가스 배관의 설계단계에서 뿐만 아니라 기존 시스템에서 발생하는 밸브 유동 소음을 효율적으로 저감할 수 있는 방법 개발에도 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국진공학회지
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• 제4권2호
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• pp.124-134
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• 1995

포항가속기연구소에서는 PLS 2-GeV 선형가속기 클라이스트론의 교체 및 보수시에 사용하기 위하여, 80 MW급 S-band의 도파관 밸브를 개발중에 있다. PLS형 도파관 밸브는 결합수단 없이 대전력을 전송할 수 있는 구조로 설계되어, 전력전송에 대한 제한을 받지 않는 특징을 갖는다. 본 도파관 밸브의 주요구성부는 밀착구동체를 갖는 U자형 도파관부, 두 개의 H-코너가 부착된 진공함, 그리고 두 개의 Viton O-링이 장착된 진공기밀판으로 이루어져 있다. 시제품용 도파관 밸브의 특성조사 결과, 펄스폭 3.5 $\mu$sec, 반복율 30 Hz에서 65MW의 전력전송을 얻을 수 있었다. 본 논문에서는 PLS도파관 밸브의 설계 개념, 기계적 특성 및 가공의 순으로 자세히 논할 것이며, 또한 현재까지의 실험결과 및 앞으로의 계획에 대하여 보고하기로 한다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.65-70
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• 2014

The effectiveness of a perforated plate installed additionally at butterfly valve to reduce cavitation which can cause vibration, noise, erosion, and flow path blockage has been investigated using CFD. Rayleigh-Plesset equation was applied to simulate cavitation phenomena. 3D flow simulations have been performed for 6 cases to consider the occurrence of cavitation at the downstream of the valve. From the present results, the perforated plate was thought to be very effective to suppress the cavitation inside of the pipe.

• 한국가스학회지
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• 제24권4호
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• pp.32-38
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• 2020

화학반응기에 발생한 화재·폭발 사고사례를 기반으로 화학반응기에 설치되어 있는 예방조치의 문제점을 분석하였다. 화학반응기는 다품종의 화학제품을 생산하며, 반응폭주시 급격히 상승하는 압력을 해소하기 위해 파열판을 설치하고 파열판의 기능을 유지하기 위해 배출물질을 대기로 배출하도록 허용하고 있어 화재·폭발사고가 발생하였다. 이를 개선하기 위한 방안으로 안전건전성수준(SIL3)을 기반으로 한 안전계장시스템(SIS)을 화학반응기의 예방조치로 적용하였다. 화학반응기의 원재료를 적하하는 배관에 긴급차단밸브를 직렬로 2개 설치하여 반응폭주시 긴급차단밸브 2개 중 1개만 작동하여도 원재료 공급을 차단할 수 있도록 하고, 반응응제제 공급배관에는 자동 ON/OFF 밸브를 병렬로 설치하여 반응폭주시 1개의 밸브만 열려도 반응억제제가 투입될 수 있게 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제17권3호
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• pp.14-19
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• 2013

본 연구에서는 특수가스용기용 밸브의 안전성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 시험용 밸브는 특수가스용기에 부착되었던 것을 무작위로 수거한 것으로 가스누출 및 작동 안전성에 대한 시험을 실시하였다. 실험결과에 의하면, 밸브의 몸체, 나사 체결부, 안전판, 방출구, 스템부, 핸들에서 가스누출 안전성에 영향을 미칠 정도의 크랙, 마모, 부식, 변형이 발생하지 않았다. 다만, 핸들의 페인트 일부가 벗겨지고, PT나사와 몸체에서 녹이 국부적으로 형성되어 있지만, 가스누출 안전성에 영향을 미칠 정도는 아니었다. 또한, 탈거한 밸브에서 가스누출은 발생되지 않았다. 다만, 밸브스템의 영구변형과 오링의 마찰표면 일부에서 손상이 관찰되었다. 따라서, 탈거된 밸브의 가스누출 안전성을 보장하기 위해서 밸브시트와 오링 교체하는 것이 바람직함을 알 수 있다. 또한, 핸들의 조임력을 주기적으로 점검하는 것이 필요함을 알 수 있었다.