• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권2호
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• pp.327-334
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• 2017

Common-cause failure (CCF) events can significantly impact the availability of safety systems of nuclear power plants. For this reason, the International Common Cause Data Exchange (ICDE) project was initiated by several countries in 1994. Since 1997 it has been operated within the Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD)/Nuclear Energy Agency (NEA) framework and has successfully been operated over six consecutive terms (the current term being 2015-2017). The ICDE project allows multiple countries to collaborate and exchange CCF data to enhance the quality of risk analyses, which include CCF modeling. As CCF events are typically rare, most countries do not experience enough CCF events to perform meaningful analyses. Data combined from several countries, however, have yielded sufficient data for more rigorous analyses. The ICDE project has meanwhile published 11 reports on the collection and analysis of CCF events of specific component types (centrifugal pumps, emergency diesel generators, motor operated valves, safety and relief valves, check valves, circuit breakers, level measurement, control rod drive assemblies, and heat exchangers) and two topical reports. This paper presents recent activities and lessons learnt from the data collection and the results of topical analysis on emergency diesel generator CCF impacting entire exposed population.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권8호
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• pp.1139-1148
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• 2006

This paper addresses the analytical modeling and dynamic response of the advanced composite rotating blade modeled as thin-walled beams and incorporating viscoelastic material. The blade model incorporates non-classical features such as anisotropy, transverse shear, rotary inertia and includes the centrifugal and coriolis force fields. The dual technology including structural tailoring and passive damping technology is implemented in order to enhance the vibrational characteristics of the blade. Whereas structural tailoring methodology uses the directionality properties of advanced composite materials, the passive material technology exploits the damping capabilities of viscoelastic material (VEM) embedded into the host structure. The VEM layer damping treatment is modeled by using the Golla-Hughes-McTavish (GHM) method, which is employed to account for the frequency-dependent characteristics of the VEM. The case of VEM spread over the entire span of the structure is considered. The displayed numerical results provide a comprehensive picture of the synergistic implications of both techniques, namely, the tailoring and damping technology on the dynamic response of a rotating thin-walled b ε am exposed to external time-dependent excitations.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.625-630
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• 2000

Numerical and experimental investigations are peformed for the rarefied gas flows in pumping channels of a helical-type drag pump. Modern turbomolecular pumps include a drag stage in the discharge side, operating roughly in $10^{-2}{\sim}10Torr$. The flow occurring in the pumping channel develops from the molecular transition to slip flow traveling downstream. Two different numerical methods are used in this analysis: the first one is a continuum approach in solving the Navier-Stokes equations with slip boundary conditions, and the second one is a stochastic particle approach through the use of the direct simulation Monte Carlo(DSMC) method. The flow in a pumping channel is three-dimensional(3D), and the main difficulty in modeling a 3D case comes from the rotating frame of reference. Thus, trajectories of particles are no longer straight lines. In the Present DSMC method, trajectories of particles are calculated by integrating a system of differential equations including the Coriolis and centrifugal forces. Our study is the first instance to analyze the rarefied gas flows in rotating frame in the presence of noninertial effects.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권2호
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• pp.117-125
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• 2015

This paper presents a dynamic modeling method for the indeterminate spindle-bearing system supported by multiple bearings of different types. A spindle-bearing system supported by ball and cylindrical roller bearings is considered. The de Mul's bearing model is extended for calculating ball and cylindrical roller bearing stiffness matrices with inclusion of centrifugal force and gyroscopic moment. The dependence between spindle shaft reaction forces and bearing stiffness is effectively resolved using an iterative approach. The spindle rotor dynamics is established with the Timoshenko beam theory based finite elements. The spindle reaction forces, bearings stiffness and spindle natural frequencies are obtained with taking into account spindle radial load, ball bearing axial preload and rotational speed effects. The developed method is verified by comparing the simulation results with those from a commercial program.

• 한국가스학회지
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• 제24권2호
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• pp.1-8
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• 2020

원심펌프는 통상적으로 임펠러를 고속으로 회전시켜 원심력을 통해 유체 에너지를 전달하는 설비로서 기화용 해수펌프, 공업용수 및 해수를 사용하는 소화펌프 등 많은 LNG 생산기지에서 사용하고 있는 주요 프로세스 설비이다. 현재 LNG 플랜트 현장에서의 펌프는 장기간 수요처가 원하는 공급량에 따라 운전조건이 변동되어 펌프의 성능이 저하되고 있다. 특히 펌프는 플랜트 현장에서 소비 전략량의 많은 부분을 차지하고 있어, 최적의 운전조건을 찾지 못한다면 장기간 플랜트 운영 시 막대한 에너지 손실비용을 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 펌프의 운전조건별 변동에 따른 유동해석 및 결과분석을 통하여 성능저하 요인을 파악하고 최적의 운전조건을 확인하는 기술이 필요하다. 실험기법을 통해 운전 효율성 평가를 하기 위해서는 현장의 운전조건과 실험장비 제작 등 상당한 시간과 비용이 발생되기 때문에 신속하고 정확한 전산유체역학(CFD) 기법을 활용하여 본 연구에서 결과를 도출하였다. 펌프의 성능이 현장의 사정에 맞지 않아 펌프 성능을 줄일 필요가 있는 경우, 회전수에 변화를 주거나 고점도 혹은 고형물이 함유된 특수액을 사용하는 방법 등이 사용된다. 특히 LNG 생산기지의 설비운영에 차질이 발생하지 않도록 하기 위해 단시간 내에 펌프의 기존 임펠러를 가공하여 필요한 성능 조건을 만족시키는 기술이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 펌프의 기존 회전차를 가공한 3D 모델링 형상을 적용하여 ANSYS CFX 프로그램으로 유동해석을 수행하였다. 유동해석 결과와 MATLAB 프로그램의 Curve Fitting Toolbox를 활용하여 수치 해석적으로 분석하여 회전차 외경수정 이론식을 검증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.19-27
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• 2007

본 연구에서는 준설에 따른 점토사면의 변형 및 변위양상과 파괴형태를 평가하기 위하여 준설사면의 기울기를 변화시키면서 원심모형실험을 실시하였다. 준설사면의 기울기는 1:2, 1:2.5, 1:3으로 변화시키면서 모형실험을 수행하였다. 실험 결과 기울기 1:3인 경우에는 4개월 경과시점까지 사면부내에서 변위는 발생되었지만, 초기단면과 유사하게 사면을 유지하고 있어 준설후 사면 안정성의 확보에는 문제가 없는 것으로 평가되었다. 준설사면 기울기가 1:2.5인 경우에는 4개월 경과시점에서 사면부내에서 국부적인 사면파괴가 발생하였으며, 기울기가 1:2인 사면의 경우 경과시간 2개월 후 원호파괴형태의 사면내 파괴가 발생되었다. 실험결과 지반의 최대 연직변위는 사면의 비탈머리에서 발생하였으며, 최대 수평변위는 비탈머리를 기준으로 0.5~1H(H : 초기 점토층의 높이) 떨어진 지점의 사면부 아래에서 발생하였으며, 최대 수평변위는 최대연직변위의 약 2배 정도인 것으로 나타났다.

• 동력기계공학회지
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• 제13권6호
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• pp.95-101
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• 2009

The generator for gas turbine power generation consists of the rotor which generates magnetic field, the winding coil which is the path for the field current and the wedge and retaining ring which prevents the radial movement of the coil. Relatively severe deformation was observed at the coil end section during the inspection of the generator for peaking-load operation, and the thermal-electricity and the centrifugal force were evaluated by the simple modeling of the windings to find the cause. But the simulation stress was not sufficient to induce the coil plastic deformation. The analysis result seems to be applicable to the base-load generators which runs continuously without shut down up to a year, but there had been more deformation than simulated for the generator which is started up and shut down frequently. The cause of the coil deformation was the restriction of the expansion and shrinkage. The restriction occurs when the winding coil shrinks, and the stress overwhelms the yield stress and cause the plastic deformation. The deformation is accumulated during the start-ups and shut-downs and the thermal growth occurs. The factors which induce the coil restriction during the expansion and shrinkage should be reduced to prevent the unallowable deformation. The resolutions are cutting off the field current earlier during the generator shut-down, modifying the coil end section to remove the stress concentration and making the insulation plate inserted between the coil end section and the retaining ring have the constant thickness.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.891-898
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• 1992

본 연구에서는 기존의 방식들의 단점들을 극복할 수 있고 회전하는 외팔보의 굽힘 진동 특성을 효과적으로 정확하게 예측할 수 있는 일관성 있고 간명한 방법을 제 시하는 것을 목적으로 한다. 참고문헌(9-11)에서는 회전하는 외팔보의 선형 운동방정 식을 복합 변형변수를 이용하여 구하고 있는데 이러한 동적모데링은 참고문헌(4-8)에 서와 같은 불필요한 원심력의 내재적 대입과정을 통한 2단계 운동 방정식 유도를 피할 수 있어 과정의 일관성과 간명성을 제공할 수 있음을 보였다. 본 연구에서는 이들 연구 결과에 근거하여 진동해석을 위한 방법을 제공하고 결과를 도출 분석 비교하는 것을 그 내용으로 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.622-628
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• 2016

자동차에 부착하여 사용하는 자전거 캐리어 지지용 흡착 패드는 운행 중 임의의 진동과 원심력과 같은 과도한 동적 하중을 받을 수 있어, 구조 안전성의 검토가 중요하다. 이를 위해서는 유체-구조 연계 유한요소해석을 이용하여 패드의 하부 압력이 패드에 가해지는 하중이나 모멘트의 변화에 따라 실시간으로 변화하는 것을 고려하여야 하나, 실제 상황의 모델링이 어렵고 계산을 위한 소프트웨어 비용이 높은 단점이 있기도 하지만, 정확한 결과를 얻기도 어렵다. 따라서 이 논문에서는 실험과 전산적인 방법을 조합하여 활용하는 새로운 방법을 제시한다. 이는 변화하는 하중에 따라 패드 하부의 압력과 접촉 면적을 실시간으로 측정하고 여기서 얻어진 데이터를 비선형 탄성 유한요소해석에 입력하여 활용하는 방법이다. 개발 단계의 제품 형상으로 실험 및 계산을 수행한 결과, 마운트 패드는 축 방향 하중에 대해서는 비교적 안전하나, 회전 하중이 과도하게 작용할 경우 패드가 바닥으로부터 분리되거나 패드 표면에 국부적인 손상이 일어날 수 있어 안전 여유가 많지 않음을 보여주었다. 작용하는 하중의 크기 및 형태에 따라 변화하는 접촉 거동을 예측하는 결과는 실험 결과와 잘 일치하였다. 본 연구에서 제안하는 해석 방법은 유사한 흡착 패드 시스템을 설계할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 보인다.