• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.60.1-60.1
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• 2011

본 연구에서는 풍력 터빈 블레이드의 다분야 통합 최적 설계를 위하여, 진동하는 비정상 공력하중에 의한 작동 수명을 고려한 최적화 과정을 수행하였다. 최적화 대상으로는 NREL의 1.5MW 급 풍력터빈을 baseline 으로 하였고, NREL의 FAST 프로그램을 이용하여 발전기의 정격 출력 및 블레이드에 작용하는 비정상 공력 하중 특성을 분석하였다. 최적화 수행 시 블레이드 형상의 효율적인 구현을 위해 형상모델링 함수를 이용하여 코드 길이와 트위스트 분포를 모델링하였다. 그리고 상용 MDO Framework 인 Piano를 이용하여 블레이드 루트부의 비정상 공력하중 조건을 완화시키는 최적화 설계를 수행하였다. 정격출력을 유지하면서도 Out of Plain 방향의 하중 조건을 개선하여 보다 긴 작동 수명을 기대할 수 있는 블레이드 형상을 설계하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권4호
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• pp.371-377
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• 2004

원자력 발전소의 터빈에서 운전 연수 증가에 따라 pin finger형 블레이드 루트부에 균열이 발생하는 문제점이 발생되었다. 블레이드 루트부에 대한 비파괴검사는 매 계획 예방 정비기간 동안 수동 초음파 검사를 통하여 수행되어 왔으나, 검사의 신뢰성을 확보하기 위해 해당 설비에 대한 자동 초음파 검사 기술 개발의 필요성이 대두되었으며, 이에 따라 자동 초음파 검사 장비 및 검사 기술을 개발하였다. 개발된 검사 장비의 적용성을 확인하기 위해 계획 예방 정비 기간 중 저압터빈 2, 3단 블레이드 루트부에 대한 자동 초음파 검사를 수행하고, 다양한 형태의 터빈 검사에 확대 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권6호
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• pp.738-744
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• 2011

The reliability of blade root fixing section is required to endure the centrifugal force and vibration stress for the last stage blade of steam turbine in thermal power plant. Most of the domestic steam turbine last stage blades have finger type roots. The finger type blade is very complex, so the inspection had been performed only on the exposed fixing pin cross-section area due to the difficulty of inspection. But the centrifugal force and vibration stress are also applied at the blade root finger and the crack generates, so the inspection method for finger section is necessary. For the inspection of root finger, inspection points were decided by simulating ultra-sonic path with 3D modeling, curve-shape probe and fixing jig were invented, and the characteristics analysis method of ultrasonic reflection signal and defect signal disposition method were invented. This invented method was actually executed at site and prevented the blade liberation failure by detecting the cracks at the fingers. Also, the same type blades of the other turbines were inspected periodically and the reliability of the turbine increased.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제19권12호
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• pp.1281-1288
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• 2009

Variation of dynamic characteristics of a low pressure turbine blade with crack length is studied in this paper via both experiments and finite element model. Since most of the turbine blades used in domestic power plants are imported from abroad, it is necessary to understand their dynamic behavior in advance. When experimentally obtained natural frequencies and mode shapes are compared with those from FEM results, they are close to each other in their magnitude. Then, it is more feasible to use finite element model for analyzing the dynamic characteristics of a blade under various operation conditions (rotation speed, temperature, etc) as well as with a crack in the blade.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권2호
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• pp.151-157
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• 2004

초음파검사는 재료의 표면 또는 내부에 존재하는 불 연속부를 검출하기 위해, 초음파를 재료에 전달시켜 검사하는 비파괴검사법의 일종이다. 이러한 일반 초음파검사 방법 및 일반 결함평가 방법은 복잡한 형상에서 반사되는 신호로부터 결함을 구분하기가 어려워 결함의 평가 및 검사결과에 신뢰성이 떨어지고 있는 실정이다. 따라서 이러한 crack성 결함의 발생 가능성이 높으나 기존의 초음파검사 방법으로는 결함 판별에 어려움이 있는 설비에서의 검사방법 및 결함평가 방법의 제고가 필수 불가결한 실정이다. 본 연구에서는 위상배열 초음파를 사용하여 크랙 검출능력이 높고 길이 평가가 가장 정확한 방사각도를 규명하고, 주요발전설비중 하나인 터빈에 적용하였다. 기존의 초음파 검사 방식이 아닌 위상배열 초음파를 이용하여 결함의 크기를 평가할 수 있는 신 기법 및 이를 이용하여 터빈 블레이드 루트부 내에 존재하는 미세 결함에 대하여 크기평가 방법 및 결함탐지 방법에 대하여 고찰하였다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.8-14
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• 2013

Steam turbine blades and discs of nuclear power plants are one of the most highly stressed areas of turbine rotor, and periodic inspection of the blade roots is essential for monitoring integrity and preventing turbine failure. Ultrasonic technique is applied for volumetric inspection of blade root. However, the complexity of blade root geometry imposes challenges to inspection of blades and discs. Recently, phased array ultrasonic inspection technology is being applied to numerous power generation inspection applications including turbine rotor. The phased array ultrasonic technique requires customized inspection wedges which are generally necessary to generate effectively higher incident angle. But the usage of this wedge can cause access limitation for the lower stage blades of turbine because of the wedge front length. Therefore, the shear wave phased array probe which can generate high inspection angle without wedge is essentially necessary. In this study, feasibility study is conducted for the shear wave phased array ultrasonic probe application to blade and disc inspection. As results, the experimental results show that the shear wave phased array probe can detect the flaw and measure its size with reliable accuracy. Therefore if this shear wave phased array probe is applied to field inspection of blade and disc, more reliable inspection is expected for turbine having access limitation.