• Elastomers and Composites
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• v.35 no.1
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• pp.4-11
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• 2000

A rubber diaphragm is a critical element of accumulators. The material of a diaphragm is nitrile rubber so as to recover and adjust the large deformation under external pressure fluctuation. The performance of accumulators is influenced by the deformation behaviors of the diaphragm. A large deformation behavior of the diaphragm has been investigated using the commercial finite element program MARC K7.1. The several elastic moduli have been used in linear analysis and Ogden's coefficients have been used in non-linear analysis. As a result, it has been shown that the deformation behavior with a elastic modulus of $0.3 kg/mm^2$ is similar to the behavior of non-linear analysis. And, the modified diaphragm shape to reduce the stress concentration has been proposed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.100.1-100.1
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• 2015

중이온가속기에서 잔류기체 분자와 가속 이온의 충돌이 발생하면 이온빔 전류의 손실을 야기하는 직접적인 효과 외에 잔류 기체분자 중에서 전리된 이온들이 반발력에 의해 용기 벽에 부딪힐 때 표면에 흡착되어 있던 기체분자들을 충격탈리(stimulated desorption)시킨다. 더 심각한 경우는 산란된 고속 이온이 용기 벽과 충돌하면서 핵반응을 일으켜 방사화 시키거나 벽에서 다량의 기체를 방출시키는 것이다. 최악의 경우에는 고속이온의 에너지에 의해 용기벽이나 부품들이 열적인 손상을 입을 수도 있다. 현재 설계 및 연구개발이 진행중인 기초과학원(IBS) RISP (Rare Isotope Science Project)의 RAON 중이온가속기는 입사기에서 실험영역까지 각 부분의 진공도 조건이 일반적으로 10-8~10-9 mbar 대에 있어서 이온빔 전류의 손실이나 전리 이온들에 의한 충격탈리는 무시할 수도 있지만 고속이온의 기체방출 수율이 ~104 정도로 높은 것을 감안할 때 고속이온의 충격탈리에 의한 압력 증가가 감내할 수준인지 검토할 필요가 있다. 압력증가는 추가적인 손실을 유발하고 이것은 다시 압력을 상승시키는 진공 불안정성(vacuum instability)을 야기할 수 있다는 축면에서 조심하는 것이 좋다고 판단된다. 고속 중이온과 잔류기체 분자와의 충돌에서 이온이 손실되는 반응에는 쿨롬(coulomb) 산란과 전하교환(charge exchange)이 있는데 전자는 후자에 비해 일반적으로 1/10000 가까이 낮아서 무시할 수 있고, 전자 포획(electron capture) 또는 전자 손실(electron loss, 이온의 전리에 해당)로 대별되는 전하교환 반응이 이온 손실을 주도하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 다양한 전하교환 반응 단면적을 아우르는 비례칙(scaling law)을 사용하여 대표적인 중이온인 U33+ 및 U79+의 손실 및 잔류 기체의 전리율을 계산하고 충격탈리에 의한 표면방출 및 압력상승을 일차적으로 고려하여 진공도 조건의 타당성을 입증하려고 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.366-366
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• 2011

냉중성자원은 하나로 반사체탱크에 위치한 수직공에 설치되어 노심에서 발생하는 열중성자를 감속재인 액체수소층을 통과시켜 냉중성자를 생산하는 설비로 수소가를 충전하고 있는 수소계통이 있으며, 21K의 극저온 액체수소/기체수소 2상(ttwo-phase)을 유지하기 위해 외부에서 유입되는 열침입을 최소화하기 위해 진공계통이 설치되어 있다. 진공계통은 수조내기기 집합체(In-Pool Assembly : IPA)의 액체수소 열사이펀, 감속재 용기 등의 냉중성자원 극저온 부풀들의 단열을 위하여 진공용기 내부진공도를 공정진공도 이하로 유지하기 위한 계통으로 고진공펌프, 진공배기탱크 및 저진공펌프의 조합으로 두 개의 진공펌프시스템과 진공박스, 배기수집탱크 및 밸브박스를 포함한 연결배관으로 설계되었다. 저진공펌프를 이용하여 대기압에서 고진공펌프 작동압력까지 도달한 후 고진공펌프를 가동하여 공정진공도 이하의 진공도를 확보하고, 고진공펌프로부터 배기되는 배출가스는 고진공펌프 후단에 설치된 진공배기탱크에 포집되며, 필요 시 저진공펌프레 의하여 배기수집탱크로 배출된다. 진공펌프시스템은 진공용기 내부의 압력이 공정진동고 이하로 유지되도록 연속적으로 가동되어 진공단열이 가능하다. 본 논문은 감속재인 수소를 액화상태로 유지하며, 공정진공도 이하로 충분히 유지되어 운전되는 진공계통의 특성을 원자로 운전 주기별로 소개하고자 한다.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.3
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• pp.267-275
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• 1991

LBB 설계법은 오늘날 같이 플랜트의 대형화 및 복잡화함에 따라서, 균열이 발생하였다고 하여도 기기의 점검시 발견하지 못하는 수가 있을 것이다. 이러한 경우에 있어서 LBB 설계법은 fail safe design으로서 만일의 손상이 발생하더라도 플랜트의 안전성 및 경제성 확보를 위하여 매우 중요한 설계법이다. 이 LBB 설계법은 위에서도 설명하였듯이 선진제국에서는 상당히 연구가 진전되어 있으나, 우리나라에서는 이 분야에 연구가 전혀 없는 실정이다. 특히 에너지자원이 부족한 우리나라로서는 LNG, LPG 가스의 수입에 있어서, 이러한 저온가스를 운반할 tanker의 개발에 있어서도 LBB의 확보가 중요한 것이다. 또한 발전에너지원을 석유에만 의존하는 현재의 추세에서, 우라늄 등에 의한 원자력발전으로 대체되어 가고 있는 현재 전 발전능력의 약 50%를 의존하고 있는 실정이다. 이러한 면에서 실제의 구조물이 일시에 파단이 일어나지 않고, 파단 신뢰성이 충분히 높다는 것을 실증하여 둔다는 것은 안전성평가상 지극히 중요한 것이다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.5
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• pp.551-556
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• 2007

High pressure storage of the agent gas in fire suppression system was composed of tank, main valve and safety valve, which prevents the fracture of the high pressure storage. The safety valve has circular thin plate as fracture plate that was destroyed over fracture pressure. When inner pressure of the storage is reached the fracture pressure, the safety valve discharges gas and degrades simultaneously the inner pressure of the storage. There are design variables such as flow path diameter, inner diameter of the plastic packing ring, thickness of plate and fillet radius. In this variables, thickness of plate is set to be a value of 0.2mm. The main effect of variables on the inner pressure, has been decided using factorial design and statistical analysis. Therefore, the relation of variables are expressed by regression equation. It is disclosed results that the difference of fracture pressures between the equation and experiment has $2{\sim}5%$. Finally, using response surface method, the optimal design of the safety valve could be decided with safety pressure of 25MPa, where the fracture occurs on circular thin plate.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.17 no.3
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• pp.20-26
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• 2013

In this research, an empirical study on the designed burst pressure of Type3 composite cylinder was performed by hydrostatic burst test equipment. The designed burst pressure of Type3 composite cylinders, which are 6.8 liter and 31 MPa of service pressure, was estimated with the analysis using the finite element method. In order to confirm its accuracy, the burst test of small Type3 composite cylinders was perfomed through three times. The burst test equipment can pressurize to 400 MPa. As a result of comparison between the designed burst pressure and actual burst pressure, the difference was less than 4 percentage. With a test result, the analysis accuracy was verified. This technique will be applied to both qualification and inspection for the composite cylinder.

• Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
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• v.4 no.2
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• pp.20-28
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• 2008

According to IAEA regulations, a transportation package of radioactive material should perform its intended function of containing the radioactive contents after the drop test, which is one of hypothetical accident conditions. Impact limiters attached to a transport cask absorb the most of impact energy. So, it is appreciated to determine properly the shape, size and material of impact limiters. A material data needed in this determination is a dynamic one. In this study, several materials considered as those of impact limiters were tested by a drop weight facility to acquire dynamic material characteristics data. Impact absorbing volume of the impact limiter was derived mathematically for each drop condition. A size optimization of impact limiter was conducted. The derived impact absorbing volumes were applied as constraints. These volumes should be less than critical volumes generated based on the dynamic material characteristics. The derived procedure to decide the shape of impact limiter can be useful at the preliminary design stage when the transportation package's outline is roughly determined and applied as input value.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.7
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• pp.947-952
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• 2010

Components such as pressure vessel, hydraulic hose assembly, accumulator, hydraulic cylinder, hydraulic valve, pipe, etc., are tested under the impulse-pressure conditions prescribed in ISO and SAE standards. The impulse pressure test machine needs to have a high pressure, a precise control system and a long life. It should satisfy the requirements for fabrication of the impulse tester to generate ultra high pressure in the hydraulic system. In the impulse tester, a servo-valve control system is adopted; although the control application is convenient, it is expensive owing to the cost of developing the system. The type of the control system determines the pressure wave, which affects the components that are tested. In this study, the manufacturing process and the intensifier system design related to the flow, pressure, and the increasing rate of pressure are investigated. The results indicate the ultra high pressure waves in the system.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.4
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• pp.439-445
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• 2011

Forensic Engineering is the art and science of professionals qualified to serve as engineering experts in courts of law or in arbitration proceedings. Buses using compressed natural gas (CNG) trend to be extended in use internationally as optimal counterplan for reducing discharge gas of light oil due to high concern about environment. However, CNG buses have to be equipped with composite pressure vessels (CPVs); since the CPVs contain compressed natural gas, the risks in the case of accident is very high. Hence, the investigation of such accidents is usually associated with engineering analysis. Among the possible reasons for such CNG explosion accidents is vehicle fire and vessel fracture. By conducting formal inspection and engineering tests, in this study, the cause of vessel explosion is investigated by analyzing the failure mechanism by fractography and by comparing the material properties of a reference part with those of a problem part by adopting instrumented indentation technique.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11a
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• pp.369-375
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• 1996

가압경수로의 기동과 냉각시 발생할 수 있는 저온과압사고는 원자로 압력용기의 취성파괴를 유발할 위험이 있다. 따라서 발전소는 저온과압을 방지하기 위해 기술지침서의 온도-압력 곡선을 토대로 운전온도에 따른 압력경계를 제한하고 있으며, 과압방지설비로 가압기 PORV나 잔열제거계통의 방출밸브를 갖추고 있다. 미 NRC에서는 GL90-06을 통해 저온과압사고에 대한 안전성 분석을 권고하고 있으며, 이에 따른 표준 기술 지침서를 제시하였다. 국내 가동 원자력발전소중 영광 3,4호기 이후에는 설계시 이를 반영하였으나, 타 발전소에는 반영되질 않았다. 이 논문에서는 이들 운전중인 가압경수로의 저온과압사고에 대한 안전성 분석을 수행하기 위해 개발한 안전성 평가 방법을 제시하였다.