• 한국융합학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.199-203
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• 2018

온실가스 배출규제에 따라 국내 조선소를 중심으로 LNG연료로 추진되는 친환경 선박기술 도입에 박차를 가하고 있는 실정이다. 그러나, 선박의 LNG 연료공급을 위한 극저온 펌프 (Cryogenic Pump) 제작의 국내 기술력은 매우 미흡한 현실로서 핵심 부품의 설계와 제작기술이 절실한 시점이다. 그리하여, 본 연구는 선박용 LNG 공급시스템용 극저온 잠액식 원심펌프의 핵심부품인 로터에 대하여 기술하고자 한다. 따라서, 재료선정을 위한 실험적 및 해석적 방법을 통한 최적결과를 도출하여 기술개발의 기초자료로 활용하고자 한다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권7호
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• pp.972-980
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• 2006

In general, to send out natural gas via a pipeline network across the nation in LNG terminal, high-pressure cryogenic pump supply highly compressed LNG to high-pressure vaporization facilities. The Number of cryogenic pumps determined the send-out amount in LNG receiving terminal. So it is main equipment at LNG production process and should be maintained on best conditions. In this paper, to find out the cause of high vibration at cryogenic pumps-motor system in LNG terminal, vibration spectrum analysis and motor current signature analysis have been performed together. Through the analysis, motor rotor bar problems are estimated by the vibration analysis and confirmed by the current analysis. So, it is demonstrated through the case study in this paper, how performing vibration analysis and current signature analysis together can reliable diagnosis rotor bar problems in pump-motor system.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.28-33
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• 2018

With the continuous performance improvement and commercialization of HTS wires, there have been many efforts to commercialize HTS power cables recently. Unlike conventional power cables, a cryogenic cooling system is required for a HTS power cable and a cryogenic pump is one of the essential components to circulate subcooled liquid nitrogen and cool the HTS power cable. Especially, the development of a reliable and high-efficiency cryogenic pump is an important issue for the commercialization of HTS power cables of several kilometers or more. In this study, we designed and fabricated a cryogenic pump for subcooled liquid nitrogen with a mass flow rate of 1.2 kg/s, a differential pressure of 5 bar, and evaluated the hydraulic performance of the pump. Impeller design was conducted to meet the target design performance with 1 D analysis model and CFD analysis. The pump performance parameters such as pressure heads, mass flow rates, and efficiencies in accordance with rotating speeds were assessed using a laboratory's performance evaluation system.

• 한국정밀공학회지
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• 제34권4호
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• pp.247-251
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• 2017

Titanium alloy has been widely used in the aerospace industry because of its high strength and good corrosion resistance. During cutting, the low thermal conductivity and high chemical reactivity of titanium generate a high cutting temperature and accelerates tool wear. To improve cutting tool life, cryogenic machining by using a liquid nitrogen (LN2) jet is suggested. In cryogenic jet cooling, evaporation of LN2 in the tank and transfer tube could cause pressure fluctuation and change the cooling rate. In this work, cooling uniformity is investigated in terms of liquid nitrogen jet pressure in cryogenic jet cooling during titanium alloy turning. Fluctuation of jet spraying pressure causes tool temperature to fluctuate. It is possible to suppress the fluctuation of the jet pressure and improve cooling by using a phase separator. Measuring tool temperature shows that consistent LN2 jet pressure improves cryogenic cooling uniformity.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권11호
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• pp.1028-1034
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• 2015

발사체에 적용되는 솔레노이드 밸브의 경우 산업용 솔레노이드 밸브에 비해 엄격한 전류 및 무게, 크기 제한 조건을 요구한다. 이러한 제한 조건을 만족하며, 솔레노이드 밸브의 작동을 보장하기 위한 추진제탱크 가압제어용 솔레노이드 밸브 설계를 수행하였다. 극저온 상태에서 솔레노이드 전류 상승을 방지하기 위해 구리와 콘스탄탄 재료를 사용한 새로운 형태의 코일 설계를 적용하였으며, 시제품을 이용한 시험결과 측정된 전류는 설계 규격을 만족하고 있다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제12권4호
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• pp.1-7
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• 2015

In this study, a spiral valve which is used with a cryogenic linear expander and composed of plural plate coil shapes was examined. Generally, a spiral valve is well known for having excellent efficiency and low noise characteristics. In order to determine the movement characteristics and to investigate the limit of valve displacement, the stress variations according to the changes of operating pressure, displacement and workable temperature are discussed. From this examination, it is considered that the results of this study will significantly facilitate the design and development of a spiral valve for the cryogenic linear expander.

• 분석과학
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• 제25권6호
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• pp.375-381
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• 2012

본 연구에서는 테들러백에 포집한 가스 시료 중의 NMHCs 성분의 분석을 위한 저온농축장치 시스템을 개발하였다. 개발한 저온농축장치는 냉동고를 이용하여 $-67^{\circ}C$에서 시료를 농축한 후 $180^{\circ}C$의 고온으로 탈착하는 시스템을 제작하였고, 많은 양의 시료가 GC/FID로 주입되게 함으로써 대기 중에 nmol/mol 농도(ppb)의 미량으로 존재하는 가스의 정량을 가능하게 하였다. 저온농축장치의 신뢰성을 위해 수행한 실험에서 농축시간과 피이크 면적이 비례함을 확인하였고, 10% 이내의 재현성과 0.1 nmol/mol의 검출한계를 확인하였다. 본 실험 방법을 실제 시료에 적용하기 위하여 대전, 서산, 고흥의 대기시료와 토양시료에서 채취한 가스 중의 NMHCs를 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권4호
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• pp.1-10
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• 2006

본 논문에서는 극저온 추진제 탱크가 가스 헬륨(GHe) 버블링에 의해 가압될 때 극저온 추진제의 열역학 변수들에 대한 계산 방법을 제시하였다. 헬륨 분사를 이용한 액체 산소(LOX)와 액체 수소($LH_2$) 탱크의 가압 과정에서의 극저온 추진제 온도와 추진제로 용해되는 가스 헬륨의 질량을 분석하였다. 해석 결과를 통해 헬륨 버블링이 LOX와 $LH_2$의 열역학적 변수들에 어떻게 영향을 주는지 확인하였다. 제시된 계산 방법을 통해 가압 시스템으로써 헬륨 버블링의 실현 가능성과 헬륨 버블링을 이용한 가압 시스템의 최적화가 가능할 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.185-191
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• 2017

최근, LNG는 저렴한 가격과 친환경적 연료 등의 이유로 선박용 대체연료로 각광을 받고 있으며, 그 수요량도 급성장이 예상된다. 그러나, 선박의 LNG 연료공급을 위한 극저온펌프(Cryogenic Pump) 제작과 관련한 국내 기술력은 매우 미흡한 실정으로 핵심 부품의 설계와 제작 기술이 절실한 시점이다. 따라서, 본 연구는 선박용 LNG 공급 시스템용 극저온 잠액식 원심펌프(Cryogenic Submerged Centrifugal Pump)의 단계별 개발절차에 대하여 기술하였다. 그리하여, 각 단계별 특성 및 주요 개발항목을 공학적이고 관리적인 측면에서 접근함으로써 실질적이고 구체적인 개발방법을 제시하는데 연구 목적을 두었다.

• 설비공학논문집
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• 제26권1호
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• pp.32-37
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• 2014

The thermal contact resistance (TCR) is one of the important resistance components in cryogenic systems. Cryogenic measurement devices using a cryocooler can be affected by TCR because the device has to consist of several metal components that are in contact with each other for heat transfer to the specimen without a cryogen. Therefore, accurate measurement and understanding of TCR is necessary for the design of cryogenic measurement devices using a cryocooler. The TCR occurs at the interface between metals and it can be affected by variable factors, such as the roughness of the metal surface, the contact area and the contact pressure. In this study, we designed a TCR measurement system at variable temperature using a cryocooler as a heat sink. Copper was selected as a specimen in the experiment because it is widely used as a heat transfer medium in cryogenic measurement devices. We measured the TCR between Cu and Cu for various temperatures and contact pressures. The effect of the interfacial materials on the TCR was also investigated.