• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1993년도 추계학술대회논문집; 반도아카데미, 26 Nov. 1993
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• pp.35-41
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• 1993

산업사회가 발전함에 따라 거대한 플랜트(plant)를 포함하여, 원자력 발전소 와 로켓트 등과 같이 구조적 안전성과 정확한 성능의 확보가 극히 중요시되 는 설비들이 많이 등장하고 있다. 이들 설비를 구성하고 있는 파이프계 (piping system)는 강성 또는 연성재료 및 각종 valve등으로 구성되어 있기 때문에, 고온 고압 고속의 유체가 파이프 내부를 흐를 때 일으키는 진동현상 및 플랜트의 과도운전 상황에서의 일어나는 수격현상(water hammer 또는 steam hammer)과 이로 기인한 제반 진동문제는 안전성확보 측면에서 많은 관심이 고조되고 있다. 이와 관련되어 유체유발진동에 관한 많은 연구들이 수행되었으며, 파이프계에 장착된 밸브에 대한 연구는 Weaver등에 의하여 실험적, 이론적으로 수행되었다. 그들은 유동방정식에서 비정상 베르누이 방 정식을 사용하여 내부유동방정식을 간략하게 유도하였으나, jet flow에 의한 유체의 운동량변화를 고려하지 않고 해석되어 그 결과에 의문이 제기된다. 그러므로 본 연구에서는 체크밸브(check valve)가 부착된 파이프계에서 일어 나는 유체유발진동 및 안정성에 관한 이론적 연구를 수행하여, 파이프계의 설계에 필요한 파라미터의 영향을 파악하고자 한다. 원자력 발전소와 같이 구조적 안정성이 요구되는 플랜트를 국내 기술로 설계 시공하려는 국내 실 정에서 이로 인한 파이프계에 발생할 수 있는 유체유발진동과 안정성을 예 측할 수 있는 해석이론은 파이프계의 설계 및 운전조건의 선정에 있어서 그 의의가 크다고 할 수 있겠다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권3호
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• pp.347-355
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• 2022

안전밸브(PSV)는 다양한 원인으로 발생하는 압력이 설정 압력에 도달하면 자동적으로 스프링이 작동하면서 분출되고 일정 압력 이하가 되면 정상상태로 복원되는 안전장치이다. 안전밸브는 압력상승 등 비정상 상태에서 정상 작동할 수 있도록 주기적인 검사와 모니터링 이행이 필수적이다. 그러나 현행 안전검사는 정해진 주기에만 수행되고 있어 정상작동 여부의 안전성을 확보하는 데 어려움이 있다. 따라서 안전관리에 필요한 안전밸브의 고장모드와 원인요소를 찾아 평가항목을 개발하였다. 그리고 항목의 우선순위를 도출하여 안전성 확보를 위한 의사결정 정보를 제공하고자 한다. 이를 위해 15명의 전문가를 대상으로 안전밸브(PSV)의 Failure Mode Cause Factor(FMCFs)와 관련하여 중요하다고 판단되는 평가요인을 도출하기 위해 3차례에 걸친 델파이(Delphi) 조사를 수행하였다. 그 결과 안전밸브의 6개 고장모드와 그 하위요인 22개의 평가요인을 선정하였다. 이와 같이 선정된 평가요인들의 우선순위를 분석하기 위해 계층구조를 도식화하였고 우선순위 계산에는 계층적 의사결정 방법(AHP)을 적용하였다. 분석결과 FMCFs의 고장모드 우선순위는 'Leakage'(0.226), 'Fail to open'(0.201), 'Fail to relieve req'd capacity'(0.152), 'Open above set pressure'(0.149), 'Spuriously open'(0.146), 'Stuck open'(0.127) 순으로 확인하였다. FMCFs의 하위 우선순위는 'PSV component rupture'(0.109), 'Fail to PSV size calculation'(0.068), 'PSV Spring aging'(0.065), 'Erratic opening'(0.059), 'Damage caused by improper installation and handling'(0.058), 'Fail to spring'(0.053) 등의순으로확인하였다. 우선순위가 결정된 FMCFs 효율적인 관리를 통해 안전밸브의 취약점을 파악하고 안전성을 향상하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.415-416
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• 2010

최근 석유수급에 대한 불안함이 증가되고 있으며 그로 인해 천연가스의 개발과 사용범위가 확대되고 있다. 특히, 전 세계적으로 조선에서는 LNG 및 LPG와 같은 천연가스의 저장과 운반에 대한 발전이 급속도로 성장하고 있는 반면에, 국내에서는 극저온 부품소재의 기술력 저하로 극저온 버터플라이 밸브와 같은 핵심부품을 전량 수입에 의존하고 있는 실정이다. LNG 및 LPG 둥은 미래 핵심 천연연료로 많은 지지를 얻고 있고 사용빈도도 증가하고 있기 때문에 이와 관련된 기술이 발전되어야 함은 물론이고, 국내에서도 극저온 버터플라이 밸브 제작과 설계에 대한 핵심기술을 확보하여야 한다. 이러한 관점에서 본 논문에서는 극저온 환경 하에서 우수한 신뢰성과 안전성이 보장될 수 있는 원주가압형 극저온 버터플라이 밸브를 유동-구조 연성해석을 이용하여 밸브 가압 길이에 따른 강도 평가를 수행하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제10권1호
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• pp.56-65
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• 2001

원전 안전주입계통 역지밸브의 유지보수 작업과 관련하여 작업자 방사성 피폭저감과 고가 부품의 재사용을 위해 방사능으로 오염된 이들 밸브를 화학제염법으로 제염을 수행하였다. 화학제염 후 역지밸브 내부 틈새에 잔류한 미세 고형입자를 제거하기 위해 초음파세척을 병행하였다. 역지밸브 disk arm holder를 사용한 사전 시험결과를 토대로 제염공정과 제염시약량을 결정하였으며 제염에 의한 부식산화물 용해거동, 방사능 제거거동과 재료부식거동을 조사하였다. 화학제염에 이은 초음파 적용결과, 초기 방사능의 93-95%가 제거되었으며 역지밸브 구성재질인 Type 304 stainless steel, Inconel-600 및 Stellite-6 에 대한 일반부식량은 각각 $ 2.1$\times10^{-2}$ , $6.0\times10^{-2}$ 및 1.7 mil 로써 일반부식 허용한계치의 3.3%, 24.0 % 및 2.7% 수준을 나타내어 제염효과와 재질건전성 면에서 효과적이었다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.52-59
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• 2023

The welding part of the valve needs immediate action when leakage occurs due to cracks or damage. In order to repair leakage of the welding part, the valve must be separated from the pipe or replaced with a new valve. However, it is difficult to remove the valve while operating the power plant. This study presents a method to remove leakage by precisely processing the gap between the clamp and the incision part within 0.1mm while installed in the pipe system. If the external leakage is removed using a clamp on the welding part without removing the valve during operation, the time and cost required for maintenance can be reduced.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.373-377
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• 2005

본 논문에서는 반도체 제조장비의 챔버 내부 가스누출을 방지하기위한 보완모듈을 제시하였다. MFC(mass flow controller) 다음단의 최종밸브와 챔버 사이의 가스관에 압력센서를 부착시켜, 압력센서의 신호와 최종밸브의 동작신호를 디지털 회로를 이용하여 실시간으로 감지하고 가스누출을 방지하도록 하였다. LED 모듈을 이용하여 공정중에 발생하는 2차 소성물로 인한 가스의 흐름과 관련된 시스템 고장을 표시한다. 본 연구에서 개발한 모듈을 이용하면 챔버 내에서의 가스누출로 인한 장비의 손상과 안전사고 등을 예방하는 효과가 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.663-670
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• 2016

본 논문은 심해저 채광시스템 중 심해저 광물자원의 안전한 양광을 위한 바이패스 밸브의 개념 소개 및 CAE 기반의 바이패스 밸브 요소 설계 기술을 고찰하고 있다. 바이패스 밸브는 다른 해양의 기자재와 같이 고장예방과 안정성 확보를 위해 간단한 구조로 제안되었으나, 유체, 구조, 동적 거동 등의 다양한 영향으로 인해 설계는 복잡하고 어렵다. 설계가 복잡한 바이패스 밸브를 개발하기 위해서 본 연구에서는 CAE 기반 설계 기술을 활용하였다. CAE 기반 설계 기술은 설계, 설계검증, 가상의 실험 등을 한 번에 할 수 있어 바이패스 밸브와 같이 복잡한 설계 문제 해결에 효과적이다. 특히, 바이패스 밸브에 사용되는 스프링은 밸브 특성에서 가장 중요한 응답 성능에 관련된 부품으로 유체력, 동역학을 이용한 CAE 기반 설계 기술을 적용하는 것이 효율적이며, 이를 위해 각 학제들을 연동한 통합설계 모델을 개발하였다. 이러한 통합설계 모델을 바탕으로 바이패스 밸브의 설계 및 설계에 대한 검증을 수행하였으며, 이러한 일련의 과정을 통하여 바이패스 밸브를 개발하였다.

• 한국가스학회지
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• 제24권5호
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• pp.10-19
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• 2020

석유화학 플랜트 및 가스 시설물의 밸브 사고는 심각한 인적·물적 피해를 유발하며 이러한 시설에서의 주요사고 원인은 밸브에서의 가스 누출로 인한 흡입, 중독, 화재 및 폭발사고이다. 가스 누출을 예방하기 위한 점검은 인력에 의해 직접 검사가 이루어지는 경우가 많으며, 점검자는 가스 누출사고의 위험에 직접적으로 노출된다. 이러한 사고를 예방하기 위하여 IoT 기반 위험 분석 및 위험성 평가 모니터링 시스템과 자동제어 시스템을 적용하였다. 이를 통하여 산업용 밸브의 내·외부 가스 누출을 검지하고 하이브리드 센서를 통한 국부 및 전역 센싱으로 플랜트 현장에서의 밸브 이상으로 인한 사고를 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 이와 같이 새로운 산업용 밸브 안전관리 시스템이 개발됨에 따라 관련 구성장치에 대한 성능 및 현장부합성에 대한 평가방안이 요구되었다. 본 연구에서는 산업용 유무선 통신을 지원하고 가스센서와 광섬유센서를 포함하는 방폭형 하이브리드 센싱 시스템과 자동제어가 가능한 액추에이터 패키지의 성능을 평가하기 위한 시험 항목 및 방법을 제시하였고 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있는 구성장치의 성능검증 방안을 개발하였다.

• 한국가스학회지
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• 제16권4호
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• pp.1-7
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• 2012

지난 2010년 8월 9일 발생한 압축천연가스(compressed natural gas, CNG) 버스의 내압용기 파열사고 이후 정부는 CNG자동차의 안전관리 체계를 구축하기 위하여 다각적인 연구를 수행하였으며, 본 내용은 그 주요 내용을 정리한 것이다. CNG자동차의 안전성 향상을 위해 관련 법령, 검사 인증기준 등 안전관리제도를 검토하였고, 더불어 CNG자동차 관련 종사자(검사원, 정비원)에 대한 교육훈련 등도 검토하였다. 주요 검토내용으로는 CNG자동차용 용기형태, CNG용기의 설치위치, 압력방출배관의 재질 및 설치형태, 배관접속 및 접합방법, 가스누출 경보시스템, 긴급차단밸브 및 작동 스위치, CNG용기 보호커버, CNG 자동차 충전사업자의 공급자 의무사항, CNG자동차의 정기검사제도, CNG자동차의 일상점검 제도, CNG자동차 종사자의 교육훈련제도, CNG버스 운송사업체의 안전관리자 선임제도 등이다. 위의 주요 항목들을 중점적으로 검토하여 CNG자동차의 안전성 향상 방안을 제안하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.98.2-98.2
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• 2011

지구 온난화의 원인이 되는 이산화탄소를 저감하며 유해한 배기가스를 배출하지 않는 수소연료전지자동차(FCV)에 대한 관심이 높아지고 있다. 한국가스안전공사에서 현재 구축하고 있는 평가장비는 이러한 수소연료전지자동차용으로 사용되는 고압용기의 수압반복시험 및 밸브류로 구성된 고압수소저장시스템의 단품 및 시스템 평가를 통한 안전신뢰성 검증을 목적으로 하고 있다. 현재 수소연료전지자동차는 차량이나 부품의 시험 방법에 대한 통일된 기준/표준/시험법이 아직 완전하게 정비되어 있지 않고, 시장에서의 도입 제도, 기준 등이 만들어지고 있는 현실이다. 또한 연료로 수소를 사용하는 도입단계에 있기 때문에, 수소용기가 반복압력변동에 따라 어떤 거동을 나타내는지에 대한 실험관련 연구가 미진한 상태이다. 따라서 수소연료전지자동차용 고압수소저장시스템에 대한 내구성, 안전성 확보를 위하여 수소연료전지자동차에서 중요한 부품인 용기에 대한 반복피로시험이 필요하다. 특히 복합재 용기 분야에서 Type3용기에 대한 높은 안전성과 내구성이 보고되고 있지만 실질적으로 얼마나 다른 용기에 비해 높은 성능을 가지고 있는지 국내에서는 체계적으로 검증된바 없다. 따라서 구축된 수압반복 장비를 이용하여 Type3 용기에 대한 수압반복시험을 실시하였으며, 이를 통해 수소용기의 거동을 확인하고자 한다.