• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.213-217
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• 2017

액체로켓엔진 고장에서 시동과정이 30% 이상을 차지하며 특히, 우주왕복선 주 엔진(Space Shuttel Main Engine, SSME)은 2%의 밸브위치 오차 또는 0.1초의 시간오차와 같은 작은 변화에도 급격하게 변화하는 매우 민감한 시스템으로 시동과정의 모델링이 중요하다. 하지만, 시동과정에서 비선형 질량 유량과 열전달 특성 때문에 많은 어려움이 발생한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 부분적인 전산유체해석(Computational Fluid Dynamics, CFD) 방법을 사용하였으며 본 논문에서는 구성품의 모델링을 수행하여 정상상태에서 확인을 하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권11호
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• pp.1148-1154
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• 1998

Ga K-edge EXAFS spectra of PbO-Ga2O3 glasses were recorded at liquid nitrogen temperature and analyz-ed in order to quantitatively understand the medium-range-order arrangement around gallium in the glasses. The second peak was generated from a backscattering of the neighbor balliums and the Ga-Ga distance is ~3.13 A with Ga coordination number of ~2.7 Therefore GaO4 tetrahedra are connected through the cor-ner~sharing mode and form their own clusters made of the tetrahedra sharing more than 3 corners while some chains or rings are also present. These connection schemes of the GaO4 tetrahedra are believed to form the substantial part of the network structure.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권7호
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• pp.545-549
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• 2013

To realize the high-Tc superconducting (HTS) DC cable system, it is important to study not only high current capacity and low loss of conductor but also optimum electrical insulation at cryogenic temperature. A model HTS DC cable system consists of a HTS conductor, semi-conductor, cooling system and insulating materials. Polypropylene laminated paper (PPLP) has been widely adopted as insulating material for HTS machines. However, the fundamental insulation characteristics of PPLP for the development of HTS DC cable have not been revealed satisfactorily until now. In this paper, we will discuss mainly on the breakdown characteristics of 3 sheets PPLP in liquid nitrogen ($LN_2$). The characteristics of the diameter, location of butt-gap, distance between butt-gap length, pressure effect, polarity effect under DC and impulse voltage were studied. Also, the DC polarity reversal breakdown voltage of mini-model cable was measured in $LN_2$ under 0.4 MPa.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.178-183
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• 2004

액체산소 탱크 내에서의 열적 성층화(thermal stratification) 현상은 대기로부터의 열 투입과 탱크 내에서의 극저온 액체의 열적 비평형에 의해 발생된다. 열적 성층화 현상은 벤트 시스템, 탱크 단열. 펌프 설계에 영향을 미치게 되므로 정교한 해석 및 시험적 검증이 필요하다. 본 논문에서는 side-wall에서의 열 투입에 의해 발생되는 경계층 유동을 해석적 방법으로 1차원 모델링하여 시간에 따른 성충화 부피의 증가 및 탱크 내에서의 높이에 따른 온도 분포를 묘사한다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.64-68
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• 2009

To keep the superconducting (SC) magnet coils of KSTAR at proper operating conditions, not only the coils but also other cold components, such as thermal shields (TS), magnet structures, SC bus-lines (BL), and current leads (CL) must be maintained at their respective cryogenic temperatures. A helium refrigeration system (HRS) with an exergetic equivalent cooling power of 9kW at 4.5K without liquid nitrogen $(LN_2)$ pre-cooling has been manufactured and installed for such purposes. In this proceeding, we will present the commissioning and initial operation results of the KSTAR HRS. Circuits which can simulate the thermal loads and pressure drops corresponding to the cooling channels of each cold component of KSTAR have been integrated into the helium distribution system of the HRS. Using those circuits, the performance and the capability of the HRS, to fulfill the mission of establishing the appropriate operating condition for the KSTAR SC magnet coils, have been successfully demonstrated.

• 한국추진공학회지
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• 제26권4호
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• pp.54-63
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• 2022

500 kg의 페이로드를 500 km 태양동기궤도에 이송가능한 소형발사체의 상단에 사용될 3톤급 액체로켓엔진을 설계하고 있다. 소형발사체의 1단에는 비행시험으로 검증된 75톤급 엔진을 사용한다. 상단용 엔진은 액체산소와 액체메탄을 연료로 사용되는데, 이 추진제 조합은 공통격벽탱크를 적용하여 무게 감소가 가능하고 비추력도 높다. 상단엔진의 사이클로는 저압으로 운용되어 신뢰성이 높은 팽창식 사이클을 채택했으며, 노즐 확대비 120이상에서 360초를 상회하는 비추력 성능을 보일 것으로 평가되었다. 엔진의 주요구성품인 연소기와 터보펌프는 목표 비용을 맞추기 위하여 적층제조된다. 엔진은 자가증기가압과 롤추력제어를 위하여 가열된 증기메탄을 제공하고, 이러한 기능을 가진 상단 추진기관시스템은 심우주탐사 등 다양한 임무에 확대 적용 가능할 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.574-580
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• 2014

이산화탄소($CO_2$) 포집 및 지중저장을 위한 $CO_2$ 수송선용 저장탱크는 액체 $CO_2$와 직접적으로 접촉할 경우 발생할 수 있는 물리적/열적 탱크 손상을 방지하기 위해 화물 선적 단계 이전에 예냉과정을 거쳐야 한다. 본 연구에서는 예냉을 위해 주입되는 저온 $CO_2$ 기체의 탱크 유입량을 계산하기 위해 $CO_2$ 저장탱크 예냉과정의 수학적 모델 식을 제안하였다. 또한 비례-적분(proportional-integral: PI) 제어를 통해 공정을 제어하는 동적 모사 결과를 제시하였다. 이 때 제어 변수를 탱크 내 온도 또는 압력으로 선정한 두 가지 사례를 모사하였으며 그러한 결정이 $CO_2$ 저장탱크의 예냉과정에 미치는 영향을 해석하였다. 결과적으로 예냉과정의 PI제어에는 탱크 내 온도를 제어하는 것보다 압력을 제어하는 우회적인 방식을 택할 때 수학적 모델의 비선형성과 특이점 발생으로 인한 불안정성을 피할 수 있으므로 더 안정된 결과가 도출됨을 보였다.

• 에너지공학
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• 제26권3호
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• pp.105-112
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• 2017

우리는 원자력발전시스템에서부터 상수도까지 많은 배관시스템을 사용하고 있다. 그리고 이들 배관시스템의 적절한 운용을 위하여 배관시스템의 유지 및 보수 등을 수행하고 있다. 특히 한국지역난방공사와 같은 대형플랜트 배관시스템의 고장은 기업의 생산성과 이익에 직결된 문제일 뿐만 아니라 국민의 안전과 편익과 같은 매우 중요한 문제를 유발할 수 있기 때문에 빠른 대응과 안전한 수리가 가장 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 한국지역난방공사 사용 중인 이중보온 열수송관(300A)의 유지보수를 위하여 액화질소를 이용한 배관 동결차수공법을 개발하였다. 본 연구에서는 전산해석기법을 채용하여 대상 열수송관과 전용 재킷에 대한 내부 유동 및 열전달 해석을 수행하여 최적의 시스템을 선정하고, 상세 모델을 설계, 제작하였다. 실험실 규모 시험장치를 개발하여 차수공법에 대한 자체시험을 수행하고, 한국지역난방공사 세종지사 Test bed에서 현장적용 성능평가 시험을 수행하였다.

• 분석과학
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• 제25권2호
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• pp.91-101
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• 2012

2010년부터 지정악취물질로 관리 중인 유기지방산은 큰 반응성과 그에 따른 낮은 회수율 등의 문제로 인해, 분석이 난해한 성분으로 알려져 있다. 악취공정시험기준에서는 대기 중에 존재하는 유기지방산을 분석하는 방법으로 알칼리함침필터법과 알칼리흡수용액법을 제시하고 있다. 본 연구에서는 유기지방산의 분석기법을 전반적으로 비교검토하였다. 그러나 이들 지정분석방법에 대한 객관적인 검증이 쉽지않다는 점을 감안할 때, 유기지방산의 새로운 대안 분석방안으로 고체흡착관-저온농축탈착법 등을 고려할 필요가 있다. 고체흡착관으로 시료를 채취하고 저온농축열탈착기를 이용하여 분석할 경우, 공정시험기준상에 제시한 분석방법들에 비해 상당히 간편하고 검정이 용이하다는 이점이 있다. 본 연구에서는 이러한 분석방법에 대한 고찰에 덧붙여, 표준시료의 준비, 시료의 채취단계, 최종적인 검출단계에 대한 부분에 대해서도 검토하였다. 유기지방산의 현장시료를 채취 및 분석하기 위해서, 용기채취법의 적용은 심각한 오차를 수반할 수 있다는 점을 확인하였다. 또한 현장에서 채취한 시료의 유기지방산을 분석할 때, GC/FID에 의존할 경우, 여러 가지 간섭 성분의 영향을 배제하기 어렵다. 따라서 유기지방산의 분석에는 GC/MS를 이용하여 정량뿐 아니라 정성적인 부분까지 동시에 검토하는 것이 중요하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권3호
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• pp.352-359
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• 2018

As a fuel for ship propulsion, liquefied natural gas (LNG) is currently considered a proven and reasonable solution for meeting the IMO emission regulations, with gas engines for the LNG-fueled ship covering a broad range of power outputs. For an LNG-fueled ship, the LNG bunkering process is different from the HFO bunkering process, in the sense that the cryogenic liquid transfer generates a considerable amount of boil-off gas (BOG). This study investigated the effect of the temperature difference on boil-off gas (BOG) production during ship-to-ship (STS) LNG bunkering to the receiving tank of the LNG-fueled ship. A concept design was resumed for the cargo/fuel tanks in the LNG bunkering vessel and the receiving vessel, as well as for LNG handling systems. Subsequently, the storage tank capacities of the LNG were $4,500m^3$ for the bunkering vessel and $700m^3$ for the receiving vessel. Process dynamic simulations by Aspen HYSYS were performed under several bunkering scenarios, which demonstrated that the boil-off gas and resulting pressure buildup in the receiving vessel were mainly determined by the temperature difference between bunkering and the receiving tank, pressure of the receiving tank, and amount of remaining LNG.