• 한국군사과학기술학회지
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• 제27권6호
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• pp.714-721
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• 2024

For weight reduction we have applied Ti-6Al-4V, a lightweight and high-strength material, to a high-pressure gas cylinder for rapid cooling airborne electro-optical/infrared sensors. We have designed, manufactured using electron beam welding, and evaluated various performance(e.g., proof pressure tests, cooling tests). As results, a weight reduction of approximately 29 % was achieved compared to the previous gas cylinder made of STS630. Additionally, representative micro-structures that improve mechanical properties, such as acicular α' phase Martensite and Widmanstatten structure, were observed in the fusion zone. Furthermore, the cooling performance was successfully met under even high-temperature conditions.

• 한국가스학회지
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• 제14권2호
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• pp.1-6
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• 2010

고압가스 압력용기의 강도안전성을 FEM으로 해석하였다. 본 연구에서 고려한 강재용기의 내압은 서비스 충전압력 $9kg/cm^2$, 가스충전 최고압력 $18.6kg/cm^2$, 안전변 작동 최고압력 $24.5kg/cm^2$, 수압시험압력 $34.5kg/cm^2$이다. FEM 해석결과에 의하면, 서비스 충전압력 $9kg/cm^2$와 충전최고압력 $18.6kg/cm^2$에 대한 강도안전성은 가스용기에 걸리는 응력이 강재의 항복강도 이내에 있기 때문에 안전한 것으로 나타났다. 그러나 수압시험압력 $34.5kg/cm^2$을 가하였을 때에 발생하는 응력은 항복강도를 충분히 넘어서기 때문에 불안전하지만, 인장강도 이내에 존재하기 때문에 아직은 안전하다. 수압시험압력을 용기에 자주 공급하면 용기는 소성변형에 의한 피로잔류응력이 특히 하단반구부에 축적되므로 파손될 수 있다. 계산결과에 의하면, 스커트 지역에 작용하는 집중하중은 하단반구부에 영향을 미치지 않지만, 용기에 서 가장 취약한 부분은 용기의 몸체와 스커트 사이에 위치한 하단반구부의 중간부분임을 알 수 있다. 따라서 하단반구부의 형상은 고압가스 저장용기 설계에서 중요한 요소라는 것을 보여주는 FEM 해석결과를 제공하고 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.193-196
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• 2007

We developed and tested the high pressure hydrogen gas cylinder(type4) for fuel cell vehicle. The working pressure is 350bar. We conducted material tests, production tests and design qualification tests on the developed cylinders according to modified NGV2-2000(hydrogen). The high pressure hydrogen gas cylinder met all the design qualification requirements of ANSI/CSA NGV2-2000 and acquired NGV2 certification from independent inspection agency.

• 한국생산제조학회지
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• 제23권2호
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• pp.103-108
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• 2014

Growing concerns about environmental pollution have led to an increase in the demand for compressed natural gas (CNG) vehicles in recent years. CNG vehicles are equipped with a cylinder valve installed in a high-pressure vessel to control the CNG flow. The cylinder valve must meet high quality safety standards because the pressure vessel stores high-pressure CNG. Therefore, safety evaluation of the cylinder valve is necessary to ensure the safety of CNG vehicles. In this study, fluid-structure interaction analysis for the structural integrity of the cylinder valve were conducted using a commercial finite element analysis code(ANSYS WORKBENCH V14). The CFD analysis was performed using a steady-state technique according to the inlet and outlet pressures in order to predict the pressure distribution. Structural analysis was performed by a static structure technique at the maximum working pressure to evaluate the structural integrity of the cylinder valve. From the results, the safety factor of the valve component is between 1.57 and 21.5.

• 한국가스학회지
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• 제18권2호
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• pp.16-20
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• 2014

본 논문에서는 현재 캠핑 문화의 확산에 따라 수요가 증가하는 LGP 재충전 용기에 관한 내압성능을 실험적으로 검증하였다. 겨울철에 부탄가스는 높은 비점의 영향으로 기화가 쉽게 일어나지 않는 물적 특성을 지니고 있다. 하지만 프로판의 경우 비점이 낮아 겨울철에도 기화가 쉽게 일어나 연료로써 공급 필요성이 증가되고 있다. 하지만 프로판은 높은 증기압으로 인해 많은 안전상의 문제가 존재하며, 이를 극복하고 연로로써 유통되기 위해서는 안전한 용기의 공급이 우선시 되어야 한다. 국내외적으로 고압용 소형 재충전 용기의 보급을 시도하고 있으나, 프로판의 높은 증기압으로 인한 안전상의 문제로 제재가 되고 있다. 본 논문은 재충전 용기의 내압성능을 검증하기 위해 수압장치를 이용하여 용기의 가압 및 파열 실험을 수행하였다. 또한 고온에서 프로판의 증기압과 용기 파열시 수압과 비교하여 그 특성을 제시하였다. 수압가압 실험 및 파열 실험을 통해 토출 된 본 논문의 결과는 향후 소형 재충전 용기 개발 연구의 기초가 될 것으로 기대하며, 재충전 용기의 보급에 있어 기준 자료로 활용 될 것으로 사료된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.667-669
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• 2014

Development of 3 cylinder turbo charger engine is increasing due to engine down-sizing, cost reduction and emission regulations. However, 3 cylinder engine makes higher Exhaust manifold gas pressure(P3) pulsation than 4 cylinder engine and it generate boosting air with high pulsation. The mechanical waste-gate turbocharger just controlled by the boosting air has higher movement because of this high pulsation boosting air. This causes high vibrations to wasted gate and accelerate wear of the linkage system. So we need to understand out of the exhaust gas pressure pulsation changed by turbocharger compressor pressure(P2) Pulsation. In this study, we discuss how to prevent to abnormal movement of the turbo actuator by stabilized P2 Pulsation.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.41-44
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• 2015

Experimental study was conducted to investigate the effect of ultra-high injection pressure on combustion and emission characteristics in a single-cylinder diesel engine. Electronically controlled ultra-high pressure fuel injection system consistently supplied the fuel of ultra-high pressure up to 250 MPa. Various injection pressures, 40 to 250 MPa, were applied and compared. A injector with eight identical nozzle holes which have diameter of $105{\mu}m$ was used. The results showed high potential to improve the nitrogen oxide (NOx) and particulate matter (PM) trade-off relationship with an ultra-high injection pressure and the exhaust gas recirculation (EGR).

• 열처리공학회지
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• 제11권4호
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• pp.283-294
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• 1998

This paper presents an investigation why Mn-steel high pressure gas cylinders have been failed in service. The fractured cylinders have been collected to identify the reason of the failure using various methods. The undamaged, new cylinder has also been tested for the base data. We examined the chemical compositions and fracture facets as well as the mechanical properties of the vessels. The microstructural observations of the fractured regions of the cylinder did not indicate the noticeable defects which might cause the failure. The experiments of cylinders on the compositinal and mechanical tests showed that the cylinder was in good shape according the standards of gas pressure vessel. The morphological analysis of the fracture surfaces concluded that the origin of the failure was the local weak segments induced by the external impact to the cylinder, which result in a sudden, fast fracture.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.11-18
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• 2002

Residual gas fraction in an engine cylinder affects engine performance, efficiency and emission characteristics. With high residual gas fractions, a flame speed and maximum combustion temperature are decreased and these are deeply related with combustion stability especially at idle and NOx emission at relatively high engine load. In this work, the residual gas fraction was calculated by an engine simulation code, which was validated by the experimental data (cylinder pressure and emissions) obtained from 4-cyliner spark ignition engine. A comparison between experimental and computational calculation results was made. The residual gas is generated mostly at low engine speed by the larger pressure difference between the intake and exhaust port. As the valve overlap duration was increased, the amount of residual gas in the cylinder, the amount of HC emission in the exhaust gas and the variation of power output increased.

• 한국가스학회지
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• 제19권5호
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• pp.98-103
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• 2015

현행 액화석유가스의 안전관리 및 사업법의 시행규칙에 의거하면 액화 가스는 용기 체적의 85%까지 충전하도록 되어있다. 이에 상당하는 충전량은 $65^{\circ}C$를 기준으로 내부에 액체의 열팽창을 고려한 수치이다. 하지만 소형 또는 이동이 용이한 용기가 특정 상황에서는 용기 내부 액체의 온도가 $65^{\circ}C$ 미만을 유지한다고 단정 지을 수 없다. 열역학적 관점에서 액 팽창은 용기 재료의 강성만으로 제어하기 어려운 요소이며, 결국 파열 등의 사고를 유발 할 수 있는 잠재적인 위험 요인이 된다. 따라서 본 논문에서는 밀폐계에서 임계상태 액체 프로판의 열 팽창량을 추정하는 방법과 추정 된 결과를 제시 할 것이며, 내압 변화에 따른 용기의 체적 증가를 유도하는 구조적 요소를 실험적으로 제안할 것이다. 본 논문을 통해 제시된 결과는 향후 액화가스의 압력용기 설계에 있어 중요한 기초 자료가 될 것으로 사료된다.