• 한국가스학회지
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• 제26권5호
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• pp.1-9
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• 2022

적합한 인공채유법의 선정은 유정의 효율적인 운영과 경제성의 측면에서 중요하다. 일반적으로 인공채유법의 선정은 유정 설계에 포함되는 과정이며, 저류층의 상황이나 유정의 생산 조건에 따라 두 가지 이상의 인공채유법을 적용한 혼합시스템을 활용하여 오일생산량을 증가시킬 수 있다. 대표적인 인공채유법 중 하나인 전기공저펌프(Electric submersible pump, ESP)는 전기 에너지를 이용한 다단계 원심분리형 펌프를 이용하여 유정 하부에서 압력을 공급하는 방식으로 오일생산량을 증대시킨다. 그러나 이 방식은 펌프의 수명과 연관된 결함에 의해 적용 기간에 한계를 가지는 단점이 있다. 이에 전기공저펌프/가스리프트 혼합시스템(ESP/Gas lift hybrid system)을 적용하여 전기공저펌프의 결함 발생 시에는 바로 가스리프트로 전환하여 오일생산이 중단되는 시간을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 퍼미안 분지에 있는 육상 수평정을 대상으로 전기공저펌프/가스리프트 혼합시스템을 적용했을 때의 생산 중단시간의 감소에 따른 오일생산량 차이 및 경제성 분석을 수행하였다. 전기공저펌프/가스리프트 혼합시스템은 전기공저펌프의 단독 적용에 비교하여 더욱 효율적인 오일 생산성을 나타냄을 확인하였다. 또한 이 연구에서는 혼합시스템을 적용했을 때 얼마나 경제적 이득이 있는지를 정량적으로 예측함을 나타냈다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제6권1호
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• pp.1-10
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• 2013

Jet pump is one type of artificial lifts and is used when depth and deviation of producing wells increases and pressure depletion occurs. In the present study, numerical analysis has been carried out to analyze the flow behavior and find the performance of the jet pump. Reynolds-averaged Navier Stokes equations were solved and k-${\varepsilon}$ turbulence model was used for simulations. Water and light oil as primary fluids were used to pump water, light oil and heavy oil. The ratios of area and length to diameter of the mixing tube were considered as design parameters. The pump efficiency was considered to maximize for the downhole conditions. It was found that the increase in viscosity and density of the secondary fluid reduced efficiency of the system. Water as primary fluid produced better efficiency than the light oil. It was also found that the longer throat length increased efficiency upto 40% if light oil was used as primary fluid and secondary fluid viscosity was 350 cSt.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.241-248
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• 2013

본 논문에서는 상용 회전체 동역학 해석 툴을 이용하여 경사 운전조건을 고려한 대용량 추진 전동기용 베어링 개발에 상사적 설계 방법과 실험적 방법을 적용하였다. 개발된 베어링은 전기적으로 절연이 되어있으며 각 연결부는 2~4mm 의 에폭시 절연판을 연결하여 낮은 열전도 특성을 가지도록 하였다. 본 연구에서는 기존의 저속운전에서 야기되는 베어링 손상 문제를 해결하기 위해 원활한 유막이 생성될 수 있도록 고안한 정압 윤활장치를 적용하여 우수한 윤활특성을 확보하였다. 또한 대형 중량물에 대한 유지보수를 고려하여 반분할 방식의 조립구조를 적용하였다. 본 논문은 고부하, 저속 운전의 추진 전동기 분야에 사용되는 미끄럼 베어링의 주요 핵심설계요소를 언급하였다. 게다가, 시험벤치상에서 다양한 경사조건을 통해 실링부의 오일누유 현상을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.172-175
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• 2002

High speed machining is one of the most effective technologies to improve productivity. It can give great advantage for manufacture of die and Moulds. However, when machining of micro groove in high speed machining a severely thermal damage was generated on workpiece and cutting tool. Generally, the cutting fluid is used to improve penetration. lubrication. and cooling effect. In order to rise the performance of lubrication. it contains extreme pressure agents (Cl, S, P). But the environment of work room go bad by those additive. Therefore, the compressed chilly air with oil mist system was developed to replace the conventional cutting fluid system. This paper carried out the tests to evaluate the machinability by the cutting environment in high speed micro groove machining of NAK80 (HrC40). Compressed chilly air with oil mist was ejected on the contact area between cutting edge and workpiece. The effect of this developed compressed chilly air with oil mist system was evaluated in terms of tool life. The results showed that the tool lift of carbide tool coated TiAlN with compressed chilly air mist cooling was much longer than that of the dry and flood coolant when cutting the material.

• 공업화학
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• 제7권1호
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• pp.1-8
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• 1996

자동차 엔진용 thermostat에서 냉각수 온도제어를 위해 사용되는 wax의 제조 및 성분 분석을 실시하였다. 제조된 시료에 대해 lift 실험을 실시해 본 결과, 용제 추출법에 의해 제조된 시료가 자동차 엔진용 thermostat으로 사용 가능한 범위내에 있게 됨을 볼 수 있었다. 또한, 원유의 pitch를 용제 추출한 후 감압 증류 및 산처리를 하면 보다 정밀한 wax를 제조 할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제27권2호
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• pp.7-15
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• 2023

전기식 액중형 펌프 (electrical submersible pump, ESP)는 인공채유 (artificial lift) 기법 중 적용성과 운영 효율이 높아 전 세계 생산정에서 운영되고 있다. 저류층에서 ESP 운영 시 온도·압력, 가스·오일비, 유량 등의 변수는 ESP 성능에 영향을 미치는 요소로서, 특히 생산유체 내 자유 가스 (free gas)는 ESP의 수명 및 운영 효율을 감소시키는 주요 요인에 해당한다. 이에 본 연구에서는 ESP 성능에 영향을 미치는 변수를 정량적으로 분석하고자 현장 운영조건에서 ESP 성능실험과 손상모사 실험이 가능한 환형 유동 시스템 (flow loop system) 을 개발하였다. 개발 장치는 ESP와 튜빙 (tubing)을 하나의 시스템으로 연동시켜 ESP의 고장 및 원인 진단, 튜빙의 누출 특성을 파악할 수 있는 일체형 시스템에 해당한다. 본 연구에서는 ESP 성능 평가와 관련된 단상 유체 (single phase)와 2상 유체 (two phase) 실험을 통해 ESP를 안정적으로 운영하기 위한 유동 조건을 규명하였다. 도출된 결과값은 ESP 고장 예측 및 진단 프로그램 개발을 위한 기본 자료를 제공하며, ESP 운영을 위한 최적 운영 조건 및 고장 진단을 위한 실시간 모니터링에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Tribology and Lubricants
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• 제33권1호
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• pp.23-30
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• 2017

The electric controlled marine diesel engine has fuel pump generating the high pressurized fuel for fuel injection to combustion chamber via a common rail. Fuel pump consists of a cam-roller system. Journal bearing installed between a roller and a cam-roller pin is subjected to fluctuating heavy and instant loads by cam lift. First, Kinematic analysis is carried out to predict bearing loads during one cycle acting on the journal bearing. Second, flexible multi-body dynamic analysis and transient elasto-hydrodynamic(EHD) lubrication analysis for journal bearing considering elastic deformation of cam-roller pin, roller and bearing are conducted using AVL EXCITE/PU software to predict lubrication performance. The clearance ratio and journal groove shape providing lubrication oil are important parameter in bearing design having good performance and can be changed easier than other design parameters such as diameter, width, oil supply pressure and bearing material grade. Generally, journal bearing performance is represented by the minimum oil film thickness(MOFT) and peak oil film pressure(POFP). As well as the traditional design parameters(MOFT, POFP), in this study, temperature rise of lubrication oil is also evaluated through the side leakage flow of supplied oil. By the evaluating MOFT, POFP and temperature rise, the optimum bearing clearance ratio is decided.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권9호
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• pp.64-71
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• 2019

We herein propose a systematic design method of hydraulic pipes used in heavy construction equipment. We found that even though many design studies have been conducted regarding major hydraulic components such as pumps, cylinders, and control valves, studies regarding the optimal design of hydraulic pipes are scarce. In this study, the design of four types of pipes is considered: two high-pressure and two low-pressure pipes. First, fluid flow analysis was conducted based on oil flow and pressure for various radii of curvature. For a check-valve pipe, we considered the location of an inlet pipe. We could visualize fluid flow inside the pipe according to the flow velocity and pressure distribution. Based on fluid flow analysis, we conducted a structural analysis that revealed the stress distribution and concentration for each pipe design. We selected the best design parameters for each pipe design, fabricated the pipes, and subsequently tested them for validity.

• 한국가스학회지
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• 제22권6호
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• pp.90-103
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• 2018

본 연구에서는 초크크기와 가스주입량을 조절함으로써 일반 유정이나 가스리프트가 적용된 유정에서 최적생산량을 산출할 수 있는 두 가지 인공신경망 모델을 개발하였다. 개발된 모델들의 입력자료는 용해가스-오일비, 물 생산 비율, 저류층압력, 초크크기 또는 가스주입량이고 출력자료는 정두압력과 오일 생산량으로 구성하였다. 먼저 육상 유정 시스템에 대하여 입력자료의 민감도 분석을 통해 각 변수의 범위를 결정하였고, 노달분석을 수행하여 초크크기 선정 모델에 1,715개, 가스주입량 선정 모델에 1,225개의 훈련자료를 각각 생성하였다. 동일한 저류층 자료에 대해 노달분석과 인공신경망 모델 결과를 비교해보면 두 모델 모두 결정계수 값이 0.99 이상으로 상관관계가 매우 높은 것으로 확인되었다. 또한 초크크기 선정 모델의 정두압력과 오일 생산량의 평균절대백분율오차는 각각 0.55%, 1.05%이고, 가스주입량 선정 모델의 정두압력과 오일 생산량의 평균절대백분율오차는 각각 1.23%, 2.67%로 개발된 모델의 정확도가 높은 것으로 확인되었다.

• 한국가스학회지
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• 제27권2호
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• pp.71-78
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• 2023

일반적으로 평균 수명이 1.0~1.5년인 전기식 액중형 펌프(electrical submersible pump, ESP)는 유·가스 및 저류층 특성, 운영 조건에 따라 성능 저하 및 수명 감소가 발생하며, 이에 따른 ESP의 고장은 회수 및 설치에 따른 높은 유정 개·보수(workover) 비용과 생산 중단에 따른 추가 비용이 발생한다. 이에 본 연구에서는 유·가스정에서 ESP 장기 운영에 따른 수명을 예측하고자 환형 유동 시스템(flow loop system)을 설계 및 구축하고, ESP 설치 초기 시점부터 고장 시점까지의 ESP 수명에 대한 전 주기 데이터를 취득 및 분석하였다. 구축한 시스템에서 산출되는 데이터 중 ESP의 유체유량, 흡입구 및 토출구의 온도, 압력 그리고 외측부에 설치된 진동 측정기의 데이터 분석을 통하여 ESP 장기 운영에 따른 성능 상태를 정상(normal), 권고 I (advise I), 권고 II (advise II), 유지관리(maintenance), 고장(failed)의 총 5단계로 분류하였다. 실험 결과를 통해 ESP 장기 운영시 단계별 데이터의 경향 차이를 확인하였으며, 이를 통해 운영 기간에 따른 ESP의 상태를 진단하고 펌프의 고장을 예측하였다. 본 연구를 통해 도출된 결과는 유·가스정에서 운영되는 ESP의 상태 모니터링(monitoring) 을 위한 고장 예측 프로그램 및 데이터 분석 알고리즘 개발에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.