• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.864-870
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• 2017

다단연소사이클 엔진의 추진제는 예연소기에서 일부 연소되고, 연소된 고온의 가스는 터빈을 구동하고 터빈은 터보펌프를 작동시킨다. 터보펌프의 터빈을 통과한 연소가스는 고온 고압의 상태로 연소기로 공급되는데, 이때 연료 또는 산화제의 양에 따라 연소가스는 연료 과잉 또는 산화제 과잉 상태로 공급된다. 산화제 과잉상태의 환경에서 금속 배관은 작은 입자의 충격에 의해서도 발화 또는 폭발될 수 있다. 이를 방지하기 위해 로켓 선진 국가에서는 산화제가 이동하는 공간에 내산화 코팅을 한다. 본 연구에서는 해외 내산화 코팅 물질 분석을 통해 국산 조합분말을 개발하였고, 코팅공정을 수립하였다. 개발된 조합분말을 이용하여 코팅 후 내산화 시험을 수행하였으며, 그 결과 질량변화량이 -0.16%~+0.01% 임을 확인하였다. 본 연구결과로부터 개발된 유약은 실물형 연소기의 내산화 코팅에 적용이 가능할 것으로 판단되며, 향후 연소시험을 통한 개발기술의 검증을 진행할 계획이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.347-354
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• 2021

화학공장과 같은 장치산업은 고온·고압·유독성 유체가 배관을 통하여 각종 설비들 사이를 이동한다. 온도변화, 진동, 지진, 지반침하와 같은 주변환경의 변화에 의한 배관의 위치 이동과 파손은 인명피해를 수반하는 큰 사고로 연결되는 경우가 많다. 이러한 사고를 방지하기 위하여 배관에 가해지는 각종 충격을 흡수하고, 보완하여 사고를 미연에 방지하기 위한 여러 가지 종류의 익스펜션 조인트(Expansion Joint)를 사용한다. 따라서 사용된 익스펜션 조인트의 변형을 측정하고, 수명을 예측하는 것은 대형사고를 방지하기 위하여 매우 중요하다. 본 논문에서는 익스펜션 조인트의 변형을 일종의 모션으로 이해하고, Hall Effect Sensor와 9-Axis Sensor를 사용하여 변화를 측정하였다. 그리고 범용의 마이컴보드 아두이노와 C언어를 사용하여 측정된 데이터를 모으고, 분석하여 익스펜션 조인트의 변형을 예측할 수 있는 시스템에 대하여 연구하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권1호
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• pp.195-206
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• 2024

Shenzhen Innovation Light source Facility (SILF) is a 3.0 GeV fourth generation diffraction limited synchrotron light source currently under construction in Shenzhen. The SILF storage ring is proposed to use two 500 MHz single cell superconducting radio frequency (SRF) cavities to provide 2.4 MV RF voltage. In this study, we examined the geometric structure of mature CESR superconducting cavities and adopted a beam-pipe-type extraction scheme for high-order modes (HOM). One of the objectives of SRF cavity design and optimization in this study is to reduce E_p/E_acc and B_p/E_acc as much as possible to reduce power loss and ensure stable operation of the cavity. To reduce the risk of beam instability and thermal breakdown, the HOM and Multipacting (MP) are simulated. Moreover, the mechanical properties of the cavity are analyzed, including frequency sensitivity from pressure of liquid helium (LHe), stress, tuning, Lorentz force detuning (LFD), the microphone effect, and buckling. By comprehensive design and optimization of 500 MHz single-cell SRF cavities, a superconducting cavity for SILF storage ring was developed. This paper will detailed present the design and simulation.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3B호
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• pp.205-209
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• 2011

배수관로 내의 토사퇴적으로 인한 통수능 저하는 도시홍수의 주요 발생 원인으로 배수관로의 효율적 유지관리는 도시홍수 예방에 대단히 중요하다. 따라서 본 연구에서는 만관 원형관로에서의 토사이송 실험을 실시하고 배수관로 내에서 일어나는 유사이송 형태, 흐름의 저항 및 유사량 등 수리학적 특성을 분석함으로써 관로의 효율적 유지관리를 위한 기초 자료를 제시 하였다. 본 실험은 길이 8 m, 관경 60 mm의 수평 관로와 유사 공급장치로 구성된 모형장치을 통하여 실내실험을 수행하였다. 실험장치는 최대 $30m^3/hr$ 규모의 유량 순환시스템을 갖추고 있으며 관로 상류부에 5 g/s~19 g/s 규모의 유사 공급 장치와 함께 관로 끝부분에 유사 회수시스템을 갖추고 있다. 본 연구 수행 결과 통수단면의 평균유속(U), 점성계수(${\mu}$), 단위 폭당 소류사량($q_b$), 평균입경($d_{50}$), 수중유사단위중량(${\gamma}^{\prime}_s$)를 주요 인자로 하는 두 개의 무차원 변수를 이용하여 압력 원형관로 내 토사이송을 예측하는 공식을 제안하였으며 이들 무차원 변수 간에는 선형 상관관계가 있음을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제23권6호
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• pp.61-66
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• 2019

액화석유가스는 배관을 통해 공급되는 도시가스와 달리 용기 또는 소형저장탱크와 같이 독립된 저장방식이 사용되며 이러한 사용특성에 의해 사고 발생률이 높다. LP가스 사고가 주로 발생하는 주택 및 업소는 인구밀집도가 높기 때문에 사고 발생 시 대규모 인명피해로 이어질 수 있는 우려가 있다. 이로 인해 액화석유가스는 타 가스에 비해 인명피해율이 높아 안전관리 강화에 대한 필요성이 꾸준히 제기되어왔다. 이에 따라 1996년 한국가스안전공사에서는 LP가스 누출시험을 진행한 바 있다. 본 연구는 1996년 실험을 바탕으로 외기온도, 배관 상태 등의 추가 조건을 설정하여 LP가스 용기의 가스 누출량 측정실험을 진행하였다. 이를 통해 LP가스 누출의 여러 시나리오에 대한 누출경향을 확인하였다. 가스누출에 있어서 조정기 등 감압에 영향을 줄 수 있는 용품이 연결되지 않은 누출의 경우 외기 온도에 의해 누출량의 변화가 크게 나타나고, 조정기와 같은 용품이 체결될 경우 출구압에 의한 영향이 큰 것으로 나타났다. 본 실험의 결과를 통해 추후 발생할 수 있는 LP가스 누출 사고에 대한 누출량 판단에 기초자료로 활용되어 가스안전관리 방안에 효과가 있기를 기대한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.175-185
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• 2017

가스 사용의 지속적인 증대로 이에 따른 가스의 제조, 취급, 사용이 점점 확대되어 관련 시설이 대형화, 복잡화되어, 이로 인한 크고 작은 사고가 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 사고는 인명피해 및 물적 손실 뿐만 아니라 국가의 경제적인 손실의 큰 원인이 된다. 가스시설의 공통적으로 많은 부분을 차지하고 있는 Pipe Line 부분에 외부의 영향에 의한 사고가 가장 큰 위험요소를 가지고 있다. 특히, 도심지역 및 인구밀집지역의 경우의 고압가스배관의 사고 발생은 경제적 손실을 비롯한 보다 많은 손실을 야기시킬 수 있다. 이러한 매설배관의 사고에 대한 예방대책으로 여러 관련 기관에서는 가스배관에 대한 안전성을 확보하기 위해서는 전체 시스템의 파손 및 위험요소를 효과적으로 평가할 필요가 있다. 특히 가스배관이 설치되거나 작동되어 질 때에 이러한 파손(failure)의 가능성을 매우 작게 하더라도 위험요소가 존재하게 된다. 그러나 일단 파손이 발생하면 인명 및 재산상의 피해가 매우 크기 때문에 파손의 원인을 분석하여 파손사고의 비율을 최소한으로 낮추는 것이 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 Scoring Model의 정성적 위험성 분석기법을 이용하여 매설배관의 위험성을 점수로 표현하여 정량적인 숫자로 표현하였다. 이러한 가시적인 평가의 결과는 매설배관의 안전을 확보하여 실질적인 매설배관의 유지관리를 하는데 있어서 매우 효율적으로 적용될 수 있을 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.638-643
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• 2013

유압시스템의 출력밀도를 높이기 위해 고압화, 대형화 되고 있으나, 유압동력 발생장치(HPU)를 구동할 때 110 dB(A) 정도의 높은 소음이 발생한다. 최근 산업안전규제 강화와 작업장 환경개선 요구 등으로 인하여 HPU의 소음저감을 위한 방안으로 실외나, 지하에 별도의 설치공간을 만들어 HPU를 이용하는 경우가 있었으나, 배관에서의 작동유 유동마찰로 인한 동력손실과 고장 났을 때 신속하게 대응하는데 문제가 있었다. 본 연구에서는 HPU의 동력변환 과정에서 필수적으로 발생되는 소음을 효과적으로 차폐시키면서 동력손실을 저감시키는 방음챔버(chamber)를 채용하여 소음특성을 개선하는 연구를 실험적으로 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.89-96
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• 2013

본 연구의 목적은 연소 실험을 통하여 에어컨 실내기의 화염확산에 관한 형상을 관찰하여 화재원인 및 발화지점을 확인하기 위함이다. 본 실험은 화염이 주변으로부터 에어컨 상단에 옮겨 붙는다는 것을 가정하여 실내기 상단을 n-햅탄을 적신 천으로 착화시켰으며, 동일한 조건으로 2회의 반복실험을 하였다. 착화 후 559 s와 734 s 사이에 실내기와 연결된 냉매관이 파열되면서 내부에 충입되어 있던 냉매와 함께 윤활유가 커다란 폭음을 내며 고온 고압의 화염이 급격히 분출되었으며 연소 잔류물을 확인한 결과, 증발기 일부와 모터, 금속함 등을 제외한 대부분은 소실되었다. 에어컨 자체에서 발화되었을 경우와 외부 화염에 의해 소훼되었을 경우 배선의 합선흔적 위치는 유사하였다. 따라서 연소 잔류물의 형상만으로 발화원인과 지점을 특정 짖는 것은 불확실하다는 것을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제11권1호
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• pp.34-39
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• 2007

본 본문에서는 LPG 용기용 밸브의 개폐과정에서 발생하는 밸브패킹과 밸브시트의 상대접촉 마찰작용에 따른 밀봉성에 대한 FEM 해석결과를 제시하고 있다. 개폐용 밸브의 밀봉작용은 나일론-66으로 제조한 디스크 형상의 밸브패킹이 원형 파이프의 밸브시트 단면을 막아 LP 가스의 외부 송출을 차단하면서 완료된다. 밸브패킹은 밸브시트에 대하여 평면으로 접촉밀봉을 하는 경우와 원형홈의 둥근접촉 형상에 대한 밀봉 압착력을 확보하는 두 가지가 있다. FEM 해석 및 실험적 연구결과에 의하면, 밸브패킹을 사용하기 이전의 평면접촉 밀봉 작용력은 4.9 MPa로 높지만, 밸브를 사용한 이후의 원형홈 접촉 밀봉력은 4.4 MPa로 약간 낮게 나타났다. 그러나 이들 최대응력은 나일론 소재의 항복응력 83 MPa에 비하여 대단히 낮은 값이기 때문에 현재의 개폐밸브용 패킹은 과도하게 설계되었다 할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권6호
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• pp.496-503
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• 2016

발전소나 석유화학 플랜트 구조물에 누설이 발생하면 인명 피해 및 경제적인 손실을 초래한다. 이러한 누설은 플랜트 배관의 진동으로 인한 피로파괴나 배관 감육으로 인해 발생한다. 플랜트 배관의 진동을 감시하기 위한 방법으로 주로 가속도센서나 레이저센서가 사용되지만 설치 및 운용의 어려움이 따르고 동시에 광범위 측정 시 비용 증가가 발생하게 된다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 최근 카메라를 이용한 누설 및 진동 변위 측정 방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 카메라를 이용한 누설 및 진동 변위 측정 방법은 설치가 간단하고 원거리 측정 및 넓은 범의의 측정이 가능한 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 카메라를 이용해 누설 및 진동 변위를 측정할 수 있는 시스템을 개발하였고 실험을 통해 성능을 검증하였다.