• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.21 no.4
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• pp.84-91
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• 2017

Recent years have witnessed the increased usage of flammable metals, such as aluminum or magnesium, in wide range of high-tech industries. These metals are indispensable for the improvement of physical properties of materials as well as the design capability of the final product. During the process, unwanted metal dusts could be released to the environment. This can lead to an occupational health and safety issues. Due to their flammable nature, more serious problem of an explosion can happen in extreme cases. The explosion is the combustion of tiny solid particles and vapor mixture, caused by pyrolysis. This complex composition makes engineering analysis more difficult, compared to simple gas explosions or vapor cloud combustions. The study was conducted to assess this light metal dust explosion in an effort to provide the bases for a risk assessment. Dust explosion characteristics of each material was carefully evaluated and an appropriate analysis tool was developed. A comprehensive database was also constructed and utilized for the calibration of the developed response model and the verification for its accuracy. Subsequently, guidelines were provided to prevent dust explosions that could occur in top-notch industrial processes.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2000.04b
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• pp.276-281
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• 2000

A simulation program using the mass transfer correlation was constructed to analyze 1-D simplified condensing flow across the tube bank. Higher efficiency was anticipated by reducing the flue gas temperature down below the dew point where the water vapor in the flue gas is condensed at the surface of the heat exchanger; that is, the heat transfer by the latent heat is added to that by the sensible heat. Thus, there can be an optimum operating condition to maximize the heat recovery from the flue gas. The temperature rises of the flue gas and the cooling water between the inlet and the outlet of the tube bank were compared with the experimental data reported previously. The predicted results agree well with the experimental data. Using this simulation program, the parametric studies have been conducted fur various operating conditions, such as the velocities and temperatures of the vapor/gas mixture and the cooling water, the number of the rows, and the conductivity of the wall material.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.14 no.5
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• pp.1-11
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• 2000

A control system using a programmable logic controller (PLC) has been developed for a dual tower dryer (DTD) in a canadian deuterium natural uranium reactor (CADND) type nuclear power plant. This system will replace the existing DTD control system which was implemented with mechanical timers and relays. The new control system makes it possible for an operator to perform more precise time and dew point control for the DTD, thanks to the high efficiency and flexibility of the PLC. The operational cost for the control system is much reduced compared to the existing system.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.12-12
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• 2009

터빈에서 핵심부품인 로터는 블레이드를 원심 운동시키는 대형 단조강이며, 고압의 증기 조건에서 고속회전하며 고온에서 운전과 저온에서 과속시험 동안 높은 원심력을 받는다. 또한 기동/정지 천이 동안 열응력을 받기 때문에, 이러한 운전조건에 부합되는 소재로서는 높은 Creep 강도 및 피로강도를 가지는 CrMoV type의 강종이 사용되어져 왔다. 발전소의 대용량화 및 고온화에 따라 종래의 증기조건에서 사용되어져 왔던 1%CrMoV강은 내산화성 및 내부식성이 문제가 되어 더 이상 사용이 불가하며, 고온/고압하에서도 우수한 소재 특성을 가지는 12%Cr강의 사용이 필수적이다. 그러나 12%Cr강으로 제작되는 로타는 Cr 양이 높기 때문에 저널부에 Galling 또는 Scuffing 이라 불리는 부적절한 마모현상과 사용 중 소착이 발생하기 쉬운 단점이 있기 때문에, 저널부에 Cr 함유량 2~3% 이하의 저합금강을 오버레이 용접하여 육성하는 일체형 가공구조의 로타 저널부가 주목되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 Large scale 로타가 용접 도중 급열 및 급냉이 되지 않으면서 균일한 온도로 일정 시간 유지할 수 있는 열관리 장치 개발, 최적 오버레이 용접조건 선정 및 용접부 건전성 시험 평가를 통하여 12%Cr 로타 저널부의 최적 오버레이 용접공정을 확립하고자 하였다. 용접 열관리 장치는 전기저항 가열방식을 적용하고 있으며 용접이 최종 완료되기 전까지 로타 제품 전체는 $93^{\circ}C$이상의 온도로 유지 되어져야 하며, 규정 용접후열처리 온도는 $650^{\circ}C{\pm}14^{\circ}C$ 이다. 또한 로타 오버레이 용접은 모재 Set up $\Rightarrow$ 용접예열 $\Rightarrow$ GTA용접 $\Rightarrow$ SA용접 $\Rightarrow$ 용접후열(Post heating) $\Rightarrow$ 용접후열처리(PWHT) $\Rightarrow$ 정삭가공 $\Rightarrow$ NDE(UT) 순으로 수행 되어진다 실제 로타의 1/3 Scale로 시험편을 제작하여, 오버레이 mockup 시험을 수행한 후 화학성분, 경도 분포, 인장강도, 충격인성 및 굽힘시험을 수행한 결과, 오버레이 용접에서 요구되어지는 용접 물성값을 만족하는 것으로 확인되었다. 또한 균열 등의 선형 결함이나 기공, 슬라그 혼입과 같은 결함은 관찰되지 않았으며, 용접 시 아크의 안정성과 슬라그의 박리성은 양호하였으며 비드의 외관도 미려하여 용접 작업성도 양호하였다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.16 no.3
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• pp.22-28
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• 2012

For a methanol separation column of the BPA (Bisphenol A) plant, HAZOP (hazard and operability) assessment was performed and damage ranges were predicted from the accident scenarios for the fire and the explosion. As a result, the damage range of the jet fire was 20 m in the case of rupture of the discharge pipe (50 mm diameter) of safety valve, and that of the flash fire was 267 m in the case of catastrophic rupture. Also, the damage ranges of the unconfined vapor cloud explosion (UVCE) for the rupture of the discharge pipe and for the catastrophic rupture were 22 m and 542 m, respectively. For the worst case of release scenarios, safety measures were suggested as follows: the pressure instruments, which can detect abnormal rise of the internal pressure in the methanol separation column, should be installed by the 2 out of 3 voting method in the top section of the column. Through the detection, the instruments should simultaneously shut down the control and the emergency shut-off valves.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.62-62
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• 2009

석탄화력발전소의 CO2배출량 감소와 고효율, 대용량화로 인해 초초임계압(USC:Ultra Super Critical) 화력발전소의 건설이 증가하고 있다. USC 발전소는 효율향상을 위한 증기온도와 압력의 상승 때문에 보일러 고온고압부에 기존의 소재에 비해 고온강도와 내산화성의 재료물성이 향상된 신소재 적용이 불가피하다. 특히 사용된 신소재 중에서 보일러 본체를 구성하는 수냉벽관(Water wall), 과열기와, 재열기용 튜브 및 후육부인 헤더와 배관재로 기존의 2.25Cr-1Mo강을 개량한 2.25Cr-1.6W계 내열강이 적용되고 있다. 2.25Cr-1.6W강은 SMI와 MHI가 공동개발한 소재로 1995년 튜브제품이, 1999년에 단조, 파이프재, 플레이트제품이 ASME code case로 등재되었고, 2009년 ASME code case 2199-4로 개정되어 사용 중이다. 이 소재는 2.25Cr-1Mo강에 고온강도 개선을 위해 석출강화효과가 있는 V과 Nb을 첨가하였고, 탄화물의 열적안정성과 고용강화효과 증대를 위해 W을 첨가하였다. 그리고 제작성과 용접성 및 재료의 인성 향상을 위해 B첨가와 C함량을 낮추었다. 합금성분의 첨가와 조정에 의해 고온강도는 개선되었지만, 보일러 설치 및 보수를 위한 용접과정에서 용접금속과 CGHAZ(Coarse Grain HAZ)에서 용접균열이 발생하였다. 대부분의 용접균열은 용접결함이나 고온 혹은 저온균열이 아닌 2.25Cr-1.6W계강의 강도 개선을 위해 첨가한 V과 Nb이 용접후열처리 도중 입내에 MX형태의 미세석출로 입내를 강화시킴으로서 발생한 재열균열 민감성 증대에 기인된 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서 용접 및 후열처리 과정에서 용접금속과 HAZ에서 발생하는 용접금속의 응력분포를 전산해석을 통해 확인하고 실제 후육파이프 용접부에서 잔류응력을 측정해 비교하였다. 용접부 응력분포는 SYSWELD 프로그램을 사용해 해석을 수행하였고, 발전소 실배관재의 용접부 응력측정은 수평부 측정이 용이하도록 지그를 부착한 Potable 잔류응력측정기를 사용해 Hole Drilling Method(HDM)를 적용하여 잔류응력을 측정하였다. 해석 결과 CGHAZ부위의 잔류응력이 용접금속과 기타 부위에 비해 높은 응력분포를 나타냈으며, 이는 CGHAZ와 용접용융선 부근에서 균열이 발생하는 실제값과 일치하는 결과를 보였다. 실제 배관재 용접부에서 측정한 잔류응력값은 항복응력의 약 50% 이하 응력값을 나타냈다. 배관 구조에 기인한 시스템응력의 영향을 제거하기 위해 배관재 용접부를 중심으로 양끝단을 절단 후 용접부에서 측정한 응력은 항복응력 대비 25%수준의 낮은값을 보였다. 그러나 배관재가 장기간 고온환경에 노출되었고 용접금속 내부의 균열이 발생한 상태에서 측정하였기 때문에 용접잔류응력은 상당부분 해소되어 상대적으로 낮은 응력값이 얻어진 것으로 판단된다.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.24 no.6
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• pp.171-180
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• 2023

Hydrogen energy technology is gaining importance in the era of the Fourth Industrial Revolution, offering military advantages when applied to military vehicles due to its characteristics such as reduced greenhouse gas emissions, noise, and low vibration. Korea's military has initiated the Army Tiger 4.0 plan, focusing on hydrogen application, downsizing, and AI-based smart features. The Ministry of National Defense plans to collaborate with the Ministry of Environment to expand hydrogen charging stations nationwide, anticipating increased deployment of military hydrogen vehicles. However, considering the Jet Fire and VCE(Vapor Cloud Explosion) nature of hydrogen, ensuring safety during installation is crucial. Current military guidelines specify a minimum safety distance of 2m from adjacent buildings for charging stations. Scientific methods have been employed to quantitatively assess the accident damage range of hydrogen, proposing a minimum safety distance beyond the affected area.