• 터널과지하공간
• /
• 제16권3호
• /
• pp.241-250
• /
• 2006

LNG지하저장 핵심기술 중 하나인 ice ring 형성을 열-수리 역학 해석을 통해 분석하였다. ice ring은 극저온물질의 누출에 대한 이차방벽 역할과 지하수의 저장공동 침투에 대한 일차방벽역할을 수행한다. 따라서 ice ring의 두께와 위치는 콘크리트와 PU foam 및 멤브레인으로 구성된 일차방호재의 무결성 유지에 있어서 핵심인자가 된다. 수치해석을 통해 이러한 ice ring의 위치와 두께를 추정하였으며 온도와 지하수위 결과를 계측치와 비교하였다. 수치해석결과는 PU foam 열전도도의 온도의존성과 지하수의 상변화를 고려한 경우 파일럿 공동에서 측정한 계측치와 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시한 수치해석 기법은 실규모 저장시설의 설계에 있어서 ice ring 형성을 모델링하는 데에 바로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.48-53
• /
• 2004

한국가스공사는 천연가스를 외국으로부터 수입하여 전국의 도시가스회사에 공급하는 일을 하고 있다. 이 때 수입하는 천연가스는 영하 162도의 액화된 상태로 LNG 운반선을 이용하여 운반한다. 한국가스공사에는 평택, 인천, 통영에 액화된 천연가스를 하역, 저장하고 액화천연가스를 기화시키기 위한 설비들이 있고, 이를 통상 생산기지라 명명한다. 생산기지에서는 여러 가지 다양한 설비들이 있는 데, 이 중에서, 2차 펌프는 액화천연가스를 압력이 $10 kgf/cm^2$ 에서 $70 kgf/cm^2$ 로 승압 시키는 부분을 담당한다. 이 펌프는 한 개의 지하 PIT내에 두 개의 펌프가 설치되어 있고, 이로 인해 한 펌프가 옆에 있는 펌프에 영향을 주는 것으로 의심되고 있다 또한 펌프 지지대 구조물과의 공진여부를 판단하기 위하여, 진동 분석을 실시하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.61-69
• /
• 2021

This paper presents the analysis and experiment results on the electrical and thermal characteristics of metal insulation (MI) REBCO racetrack coil, which was wound with stainless steel (SS) tape between turn-to-turn layers, under rotating magnetic field and conduction cooling system. Although the field windings of superconducting rotating machine are designed to operate on a direct current, they may be subjected to external magnetic field due to the unsynchronized armature windings during electrical or mechanical load fluctuations. The field windings show the voltage and magnetic field fluctuations and the critical current reduction when they are exposed to an external magnetic field. Moreover, the cryogenic cooling conditions are also identified as the factors that affect the electrical and thermal characteristics of the HTS coil because the characteristic resistance changes according to the cryogenic cooling conditions. Therefore, it is necessary to investigate the effect of external magnetic field on the electrical and thermal characteristics of MI-SS racetrack coil for further development reliable HTS field windings of superconducting rotating machine. First, the major components of the experiment test (i.e., HTS racetrack coil construction, armature winding of 75 kW class induction motor, and conduction cooling system) were fabricated and assembled. Then, the MI racetrack coil was performed under liquid nitrogen bath and conduction cooling conditions to estimate the key parameters (i.e., critical current, time constant, and characteristic resistance) for the test coil in the steady state operation. Further, the test coil was charged to the target value under conduction cooling of 35 K then exposed to the rotating magnetic field, which was generated by three phrase armature windings of 75 kW class induction motor, to investigate the electrical and thermal characteristics during the transient state.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제7권5호
• /
• pp.765-771
• /
• 2012

$SF_6$ gas has been used as arc quenching and insulating medium for high and extra high voltage switching devices due to its high dielectric strength, its excellent arc-quenching capabilities, its high chemical stability and non toxicity. Despite of its significant contributions, the gas was classified as one of the greenhouse gas in the Kyoto Protocol. Thus, many researches are conducted to find out the replacement materials and to develop the $SF_6$ gas useless electrical equipment. This paper describes experiments on the temperature change-related breakdown characteristics of $SF_6$ gas ($SF_6$) and $SF_6$ liquid ($LSF_6$) in a model GIS(Gas-Insulated Switchgear) chamber in order to show the possibility of more stable and safe usages of $SF_6$ gas. The breakdown characteristics are classified into three stages, namely the gas stage of $SF_6$ according to Paschen's law, the coexisting stage of $SF_6$ gas with liquid in considerable deviation at lower temperature, and the stage of $LSF_6$ and remaining air. The result shows that the ability of the $LSF_6$ insulation is higher than the high-pressurized $SF_6$. Moreover, it reveals that the breakdown characteristics of $LSF_6$ are produced by bubble-formed $LSF_6$ evaporation and bubbles caused by high electric emission and the corona. In addition, the property of dielectric breakdown of $LSF_6$ is determined by electrode form, electrode arrangement, bubble formation and movement, arc extinguishing capacity of the media, difficulty in corona formation, and the distance between electrodes. The bubble formation and flow separation phenomena were identified for $LSF_6$. It provides fundamental data not only for $SF_6$ gas useless equipment but also for electric insulation design of high-temperature superconductor and cryogenic equipment machinery, which will be developed in future studies.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
• /
• pp.515-519
• /
• 2011

75톤급 연소기 헤드부의 구조적인 안정성을 검증하고자 구조시험을 수행하였다. 연소기 헤드부는 재생냉각된 연료와 극저온 산화제에 의하여 고압의 하중을 받을 뿐만 아니라 엔진에서 발생된 추력을 전달한다. 따라서 연소기 헤드부가 소성변형 또는 구조적인 손상 없이 작동하기 위해서는 헤드부의 구조안정성이 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 구조안정성 평가를 위하여 전자빔용접과 티그용접 두 가지 종류의 용접을 사용하여 헤드부를 제작하고, 구조적인 안정성을 평가하였다. 구조시험 결과 전자빔용접을 적용한 연소기 헤드부가 설계 하중조건에서 구조적인 손상 없이 안정하였으며, 티그용접 연소기 헤드부에 비하여 구조적으로 더 안정함을 보여주었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
• /
• pp.721-724
• /
• 2011

터보펌프에서 발생 가능한 cavitation을 동반하지 않으면서 추진제를 요구하는 압력과 유량으로 연소기에 공급하기 위해서는 추진제 탱크에 저장된 추진제를 가압하는 시스템이 필요하다. 가압시스템은 선가압과 주가압으로 분류할 수 있으며, 본 연구에서는 주가압 시스템에 대해서만 언급한다. 추진제탱크 가압 방식에는 가압가스 생성방법과 공급 방법으로 나눌 수 있으며, 가압가스 생성방법으로는 비활성가스 및 극저온 산화제를 기화시켜 추진제탱크에 공급하는 방법이 있다. 본 연구에서는 가압시스템의 분류와 가압 방식에 따른 장단점을 비교하였으며, 특히 발사체에서 사용하고 있는 가압방식 중에서 임펄스 제어방식의 원리와 가압시스템의 특성을 기술한다. 또한 가압시스템의 구성요소인 열교환기의 형상과 구조 및 각 열교환기의 특징에 대하여 설명한다. 본 자료는 발사체 개발단계에서 가압시스템의 기본요구조건 도출과 개념설계 단계에서 활용할 수 있다.

• 공업화학
• /
• 제8권1호
• /
• pp.76-83
• /
• 1997

열방성 액정고분자(TLCP)와 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 혼합용매 중에서 블렌딩하였으며, 이들 블렌드는 capillary rheometer die를 통하여 $287^{\circ}C$에서 섬유상 압출물로 가공되었다. 블렌드와 제조된 복합재료의 열적 성질, 기계적 성질, 모폴로지는 DSC, 편광현미경, SEM 및 인장시험에 의하여 조사되었다. 블렌드의 결정화 동력학은 등온 DSC 방법에 의하여 측정된 데이타로부터 Avrami식을 이용하여 결정화 속도 및 결정성장 메카니즘에 대한 정보를 얻었다. 블렌드내의 액정상은 가공온도조건하에서 거대상분킥나 열분해현상을 보이지 않았으며, 액체질소 속에서 절단된 섬유 단면의 SEM 관찰에 의하면, 섬유내 TLCP domain은 $0.1{\mu}m$에서 $0.2{\mu}m$정도의 크기로 분산되었고, 두 상 계면에서의 접착은 잘 되어있음을 알 수 있었다. TLCP/PET in-situ 섬유상 복합재료의 인장강도와 모듈러스는 TLCP 함량이 많을수록, draw ratio가 높을수록 증가됨을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
• /
• pp.114-118
• /
• 2007

본 연구는 30ton급 액체로켓엔진 지상연소시험용 연소기의 설계 및 제작에 관한 것이다. 본 연소기는 연소압력이 60 bar, 노즐 확대비가 12이며, 헤드부와 연소실부가 용접되는 일체형 재생냉각형 연소기이다. 헤드부는 저온에서 기계적 특성이 좋은 STS316L을 사용하였다. 연소실부는 실린더부, 노즐목부, 1차 노즐부, 2차 노즐부로 구성되어 있다. 연소실부의 내피 재질은 동합금 /STS319J1/STS316L, 외피 재질은 STS329J1을 사용하였다. 선반, 밀링, MCT, 롤링 및 프레싱 등의 기계적 가공을 통하여 단품들을 완성하였다. 이러한 각 단품들을 조립하여 일반 용접 및 전자빔 용접, 브레이징 등을 적용하여 일체형으로 접합하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.322-325
• /
• 2007

본 논문은 터보펌프를 사용하는 액체로켓의 저압 LOX 공급계의 개발 프로세스를 제공한다. 대한항공은 한국항공우주연구원과 협력하여 터보펌프 공급을 위한 LOX 공급계 개발을 수행하였다. LOX 공급계는 극저온의 온도와 무게절감을 위한 얇은 배관두께가 특징이다. 본 프로젝트의 시스템은 주 배관과 LOX 온도 제어를 위한 재순환 배관으로 구성되어 있다. 각 배관시스템은 벨로우즈, 필터, 오리피스, 밸브류, 플랜지와 서포트로 구성되어 있다. 이 논문에서는 시스템 설계 및 제작, 구조 및 열 해석, 단품 시험에 대하여 설명하였다. 최종적으로, 이 시스템은 한국항공우주연구원의 PTF 시험설비에 조립되어 요구 성능을 달성하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.44-48
• /
• 2009

본 연구에서는 천연가스 액화 플랜트 산업에서의 핵심 기술인 액화공정 개발을 위해 두 가지 2단 압축 방식의 액화 사이클의 성능을 시뮬레이션 하였다. Process1은 케스케이드 액화공정을 기초로 하여 프로판, 에틸렌, 메탄 사이클 모두 인터쿨러가 적용된 것이다. Process 2는 위의 공정에 메탄과 에틸렌 사이클 사이에 액-가스 열교환기를 적용하였고, Process 3은 위의 공정에 에틸렌과 프로판 사이클 사이에 액-가스 열교환기를 추가로 적용하였으며, 인터쿨러를 적용한 케스케이드 공정과 성능을 비교하였다. Process 2의 COP는 Process 1보다 14.0%정도 높게 나타났고, LNG 단위 생산량 당 소비 동력은 11.5% 정도 낮게 나타났다.