• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.86-90
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• 2007

The cryoprobe used in cryosurgery should be fabricated in milimeter-order size for its practical usage. In general a miniature J-T(Joule-Thomson) refrigerator is applied to a cryoprobe. In case of the miniature J-T refrigerator, the mass flow rate of working fluid is small due to considerable friction in a minute flow path. For that reason, the miniature J-T refrigerator has a limited cooling power. To obtain the large cooling power from the J-T refrigerator, the refrigerator should have large mass flow rate and effective J-T temperature drop. These quantities are closely related to the geometry of the heat exchanger and the expansion nozzle in a cryoprobe, and are contradictory. The large mass flow rate leads to the small J-T temperature drop and vice versa in the miniature J-T refrigerator. Therefore, the optimal design of a cryoprobe to achieve maximum cooling power at fixed tube size and fixed operating temperature is required. This paper presents the design procedure of such case.

• 한국음향학회지
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• 제14권6호
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• pp.13-20
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• 1995

본 논문에서는 열음향 냉장시스템을 실제로 설계, 제작하고 그 동작을 확인하였다. 제작된 시스템은 4인치의 중음부 스피커로 구동되며 스피커 하우징, 챔버, 스택하우징, 스택, 열교환기, 가는관, 그리고 공명구로 구성되었으며 내부에 10기압의 He을 채워 실험하였다. 실행 중 온도하강측정을 위하여 T 타입의 열전쌍을 열교환기에 부착하였고, 내부음압측정용 콘덴서 마이크로폰을 장착하였다. 스피커의 열손상을 막고 고온 열교환기를 냉각시키기 위하여 냉각수를 공급하였다. 실제 실험을 위하여 제작된 열음향기관의 전기적인 임피던스를 측정하여 공진특성을 파악하였는데, 실험 결과 설계치와는 약간 다르게 340Hz로 구동하는 것이 효율적이었다. 이러한 해석을 기초로 실제 냉장실험을 수행한 결과 $30^\circ{C}$의 조건하에서 340Hz, 50W로 구동하였을 때 $16^\circ{C}$의 냉장효과를 관찰하였다. 관찰된 냉각효과와 설계치의 차이를 규명하기 위하여 제작된 열음향기관의 미비점을 고찰하였는 바, 냉각부의 단열이 제일 중요한 문제임을 파악하였으며 그외의 보완이 필요한 사항은 이후의 진행될 연구의 과제로서 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권2호
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• pp.277-284
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• 2007

The steam generator in a nuclear power plant is a large heat exchanger that uses heat from a reactor to generate steam to drive the turbine generator. Rupture of a steam generator tube can result in release of fission products to environment outside. Therefore, an accurate integrity assessment of the steam generator tubes with cracks is of great importance for maintaining the safety of a nuclear power plant. The steam generator tubes are supported at regular intervals by support plates and rotations of the tubes are restrained. Although it has been reported that the limit load for a circumferential crack is significantly affected by boundary condition of the tube, existing limit load solutions do not consider the restraining effect of support plate correctly. In addition, there are no limit load solutions for circumferential cracks in U-bend region with the effect of the support plate. This paper provides detailed limit load solutions for circumferential cracks in top of tube sheet and the U-bend regions of the steam generator tube with the actual boundary conditions to simulate the restraining effect of the support plate. Such solutions are developed based on three dimensional finite element analyses. The resulting limit load solutions are given in a polynomial form, and thus can be simply used in practical integrity assessment of the steam generator tubes.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권1호
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• pp.15-21
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• 2015

가스 엔진 히트 펌프는 가스 엔진의 축동력으로 압축기를 구동하는 시스템으로 전력을 거의 사용하지 않고, 엔진 폐열을 활용하기 때문에 하절기와 동절기에 전력 Peak 를 억제하는 공조기로 주목을 받고 있는 제품이다. 제품 개발 시 시스템 성능 예측이 중요하므로 이를 위해 초기 설정한 운전점에서 열교환기 및 압축기의 특성을 반영하여 반복 계산을 수행하면 최종적인 운전점을 도출할 수 있고, 가스 엔진의 성능 데이터를 활용하면 가스 엔진 히트 펌프의 정확한 효율을 예측할 수 있다. 난방 성능을 예측할 때에는 엔진 폐열이 시스템에 공급되기 때문에 외부 열을 흡입하는 구간과 엔진 폐열을 흡입하는 구간을 동시에 고려해야 예측의 정확도를 높일 수 있다. 25 마력 가스 엔진 히트 펌프의 성능을 예측한 값은 실제 측정한 값과 비교하였을 경우 5% 정도의 오차가 발생하며 향후 성능 예측 모델을 구성되는 부품 특성을 반영하면 오차의 폭이 감소될 것으로 예상된다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권3호
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• pp.20-28
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• 2007

압축기의 써지 현상을 관찰하는 가장 쉬운 방법의 하나로는 부분품의 성능특성도상에 정적 그리고 동적 운용 특성을 나타내는 것이 될 수 있다. 이 경우 엔진의 작동범위가 써지 범위에 의하여 제한될 것이고 따라서 엔진은 엔진의 정적 또는 과도 성능의 전 과정에 걸쳐 일정한 써지 한계를 갖도록 요구되고 있다. 로터의 극관성 모멘트, 닥트 내 공기/가스의 용적 그리고 열전달 효과 등은 엔진의 작동이 정적 특성으로부터 일탈하게 되는 주요 요소들이다. 시스템 내에서 열교환기가 존재하는 경우처럼 큰 용적의 경우 그것은 동적 작동 특성에 상당한 영향을 주게 될 것인데 본 논문에서는 보조동력기관으로 사용되는 마이크로터빈의 예를 들어 엔진의 과도성능 특성에 압축기의 출구에서 추출되는 냉각공기가 미치는 영향을 조사코자 하였다. 질량 및 일 그리고 회전수 일치 법칙에 근거하여 터빈을 흐르는 가스 유량, 압력비, 회전 속도, 동력 그리고 모멘트가 계산되었다. 본 연구의 결과는 제어시스템 설계를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 이러한 과도 성능을 계산하기 위한 프로그램을 개발을 위해서 상업용 MathCAD 소프트웨어를 사용하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.32-40
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• 2018

열 교환기/원자로의 과도한 진동을 방지 하려면 진동해석을 설계 단계에서 수행해야 한다. 진동 문제에서 고유 진동수의 정보는 열 교환기/원자로의 안전성을 평가하기 위하여 요구된다. 본 논문은 일단 지지보에 발생되는 고유치 문제를 해석하기 위하여 수치해석 방법인 Galerkin의 방법을 기술하였다. 일단 지지보는 자유단 끝점 또는 모드의 노드 포인트에 부가 질량과 스프링에 의하여 구속되어 있다. 수치해석으로 구한 고유진동수는 간단한 해석 방법과 간단한 테스트에 의하여 각각 구한 결과와 비교 되었다. Galerkin의 방법을 사용하여 논의된 일단 지지보의 고유 진동수를 구할 수 있음을 보였다. 부가 질량 증가함에 따라 고유 주파수는 감소하며 스프링 힘의 증가에 따라 고유 주파수는 상승함을 보였다. 무거운 부가 질량은 가연성 배관의 지지대 역할을 함을 보였다. 일단 지지보의 끝단에 설치된 부가 질량의 경우에 개발된 기존의 어림적 해석 방법으로도 일차 모두의 고유 진동수를 비교적 정확하게 구할 수 있음을 알 수 있었다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제18권1호
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• pp.1-8
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• 2021

This paper presents research on methods for the reduction of forklifts' noise level for the increased comfort and safety of its operator. A cooling fan with a high air volume flow rate installed in the forklift acts as an important design parameter which efficiently cools the heat exchanger system, helping to transfer internal heat from the engine room to the outdoors with both transmitted and diffracted opening noises. The cooling fan contributes significantly to both the forklift's emitted sound power and the operator room's noise level, thereby necessitating research on the forklift's reduction of acoustic power level and transmission. A noise analysis for various fan models with a biomimetic design based on eagle-wing geometry was conducted. In addition to the acoustic power generation, the aerodynamic performance of the cooling blade is also strongly influenced by the design of airfoil distribution, thereby requiring optimization. The cooling fans were fabricated and installed in the forklift in order to check the efficacy of the forklift engine's cooling, and the final version of the fan was measured for its ability to lower acoustic power level and cool the engine room. This study explains the aerodynamic and acoustic features of the designed fans with the use of BEM analysis and forklift test results.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권7호
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• pp.107-115
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• 2010

본 연구에서는 수직 밀폐형 지중열교환기 뒤채움 용도로, 기존 벤토나이트 그라우트의 대안으로서 시멘트 그라우트의 적용성을 검토하였다. 실내 시험을 통하여 물/시멘트 비, 천연규사 첨가비 흑연 첨가비의 변화에 따른 시멘트 그라우트 열전도도 및 유동성에 미치는 영향을 평가하였으며 배합비에 따른 시멘트 그라우트의 일축압축강도를 측정하였다. 실제 지중열교환기용 파이프내 순환유체의 온도변화가 시멘트 그라우트의 재료적 안정성에 미치는 영 향을 검토하기위해 $-5^{\circ}C$와 $50^{\circ}C$를 한 주기로 하여 일축압축강도를 반복적으로 측정하였다. 또한, 시멘트 그라우트가 지중에서 양생된 후, 냉난방 운전에 따른 순환수의 계절적 변화에 의한 시멘트 그라우트와 순환파이프의 접촉면의 양호한 부착성 유지 여부를 판단하기 위해 시멘트 그라우트에 HDPE 파이프를 삽입한 시료의 등가투수계수를 flexible wall penneameter) 이용하여 장기간 측정하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.219-226
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• 2010

스탬핑 프로세서는 고생산성과 낮은 가격으로 인해 자동차 차제나 항공기 부품, 그리고 전자제품 등 다양한 장치에 널리 이용된다. 최근에 에너지 산업과 연관되어 연료전지 분리판, 열교환기 등에 사용되는 주름구조를 가지는 박판의 응용이 급속히 증가되고 있다. 그러나 복잡한 형상 때문에 주름구조물을 한번의 성형으로 만들기가 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 다단성형공정을 이용하여 성형성을 향상시키는 방법을 제안하였다. 1 차 박판성형 후 열처리를 통하여 가공경화 부분을 제거하고 다시 성형하는 방법으로 복잡하고 실용성이 높은 박판구조물 제작이 가능하도록 하였다. 본 연구에서는 제안한 방법을 검증하기 위하여 판형 열교환기에 응용이 가능한 두께 $100{\mu}m$를 가지는 박판주름구조를 제작하고 공정변수를 연구하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권6호
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• pp.147-158
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• 2008

본 연구는 시멘트 블록조 발효상을 축조하고, 산림 및 농산 폐바이오매스의 발효 특성을 구명하기 위하여 수행되었다. 활엽수(신갈나무가 중심이 되는 활잡목)톱밥, 침엽수(낙엽송)톱밥, 낙엽류(소나무 및 플라타너스 낙엽), 볏짚, 산야초류 등 5종의 발효재료를 사용, 발효첨가제로서 요소, 발효용 부숙비료, 석회 등을 첨가하였고, 전체의 함수율을 55~60%가 되도록 조절하여 발효시켰으며, 궁극적으로 최대 발효열 효율을 얻기 위한 재료의 배합비, 최적수분함량 등을 검토하였다. 발열온도는 활엽수톱밥(100%)가 가장 좋았고 침 활엽수톱밥(50:50)구도 비교적 좋은 편이었다. 발열온도가 가장 높았던 활엽수톱밥 단독의 경우, 최고온도 $60{\sim}90^{\circ}C$, 최저온도 $40^{\circ}C$전후, 평균온도 $50{\sim}60^{\circ}C$의 범위를 20~30일간 유지하였으며, 이 때 최적 배합비율은 발효재료 1 톤에 대하여 요소 15 kg, 발효용 부숙비료 20 kg, 석회 10 kg, 함수율 55%이었다. 최적발효조건에서 온수탱크의 수온을 측정한 결과, 활엽수톱밥과 산야초를 50 : 50으로 혼합한 경우, 측정부위에 따라 상당한 편차를 보였으며, 발효상 중부 및 상부의 온도가 대체적으로 높았고, 하부층의 온도가 낮았다. 발열온도는 최고 $65^{\circ}C$, 최저 $40^{\circ}C$ 전후, 평균온도 $60^{\circ}C$였으며, 온수탱크의 온도를 45일간 측정한 결과, $30{\sim}45^{\circ}C$ 범위를 나타냈으며 전 기간을 통하여 거의 유사한 결과를 보여주고 있다. 탱크출구의 수온은 $33{\sim}48^{\circ}C$ 범위로 탱크온도보다 약간 높았다. 본 실험에서 개발된 열교환기(HX-helical type)를 사용한 경우, $50{\sim}60^{\circ}C$의 발효열을 최대 3개월정도 이용 가능하였다.