• 한국수자원학회논문집
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• 제44권10호
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• pp.777-786
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• 2011

우수관망의 최적 설계에 관한 기존의 연구 모형들은 설계강우에 대하여 관거의 연결, 관경 및 관 경사 등을 최소의 비용을 목적으로 최적화하여 왔다. 그런데 우수관망에서의 관거 내의 흐름은 관경, 관 경사와 특히 관망의 구성 형태에 따라서크게달라진다. 기존의최적우수관망설계모형들은설계유량을만족시키는것에국한되었으며, 설계기준을초과하는 강우에 따른 침수의 발생은 관망의 설계에 어떠한 고려도 되지 않았다. 본 연구에서는 우수관망을 구성함에 있어서 관거 내 흐름을 분산시키고 제어함을 목적으로 한다. 이것은 관망 구성에 따른 관거 내 흐름의 중첩효과를 제어함으로써 가능하며, 이러한 흐름의 제어를 통하여 설계기준을 초과하는 강우에 대해서 우수관망에서의 내수침수 발생은 저감될 수 있다. 본 연구에의 최적 우수관망 설계 모형(Optimal Sewer Layout Model, OSLM)은 내수침수 발생을 저감시키기 위해 흐름의 중첩효과를 고려하여 관거 내 흐름을 분산시키고 제어하기 위하여 개발되었다. 이 모형은 최적화를 위하여 유전자알고리즘(Genetic Algorithm, GA)를 이용하였으며, 수리학적 분석을 위하여 SWMM(Storm Water Management Model)을 연계하였다. 모형의 적용은 유역면적 44 ha의 서울시 하계 배수분구에 이루어졌으며, 현재의 우수관망 구성에 대하여 도출된 최적 우수관망에서는 지속기간 30분의 설계강우에 대하여 7.1%의 유출구 첨두유출량 감소와 20년 빈도의 지속기간 1시간 초과강우에 대하여 24.2%의 침수 발생량 저감 효과를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권2호
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• pp.103-108
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• 2012

연소과정 중에 발생하는 질소산화물을 저감하는 기술인 MILD 연소로는 연소용 공기 및 연료로 고온의 배기가스가 유입되는 양에 따라 질소산화물 저감 특성이 많은 영향을 받는다. 일반적인 MILD 연소로는 연료와 연소용 공기는 수직 상향방향이고 배기가스는 수직하향 방향으로 흐르면서 배기가스가 유입되는데 이러한 형태보다 더욱 배기가스의 유입량을 증가시키기 위한 방법으로 동심원관형태의 MILD 연소로를 사용하고 있다. 본 연구에서는 바깥 원통의 배기가스 통로에서 안쪽 원통의 연소통로 사이에 연결관을 설치하고 배기가스를 유입하기 위한 공기노즐을 동심원관 형태로 설치하여 공기분사속도, 노즐 직경, 배기가스측 압력과 연소로측 압력 차이의 변화에 따른 유입량 특성을 수치해석을 통해 살펴봄으로써 MILD 연소로에서 더욱 적극적인 배기가스의 유입량 특성을 파악하는 것을 연구하였다. 공기노즐 분사속도의 증가에 따라 유입량은 속도의 제곱근에 비례하는 것을 알았고 배기가스 측과 연소로 측의 압력차의 크기에 선형적으로 감소하는 것을 관찰하였다. 공기노즐 출구 위치의 변화는 유입량 변화에 큰 영향이 없음을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권4호
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• pp.173-181
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• 2016

2016년부터 배출통제지역(ECA : Emission Control Atea)을 운항하는 선박에 대하여 배출되는 NOx(질소산화물) 및 SOx(황산화물)의 배기량 감소규제가 강화되었다. 상기의 규제 물질 중 NOx를 제거하는 탈질장비 중 선택적 촉매 환원(SCR : Selectivity Catalytic Reduction) 시스템은 효율이 높고 상업적으로 많이 활용되고 있으나, 높은 온도에서 요소수가 활성화되는 단점이 있다. 이에 초미세기포를 이용하여 낮은 온도에서도 반응할 수 있는 요소수 및 요소수 활성화 기기를 개발하여 상기의 문제점들을 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한 SCR 시스템의 효율성을 향상시키는 방안을 마련하기 위하여, ANSYS-CFX package를 이용한 전산유체역학(CFD : Computational fluid dynamics)기법을 사용하였다. Navier-Stokes 방정식을 해석의 지배방정식으로 적용하여 SCR 시스템의 점성유동해석 시뮬레이션을 수행하였다. SCR 시스템의 형상은 CATIA V5를 사용하여 3D 모델링을 하였고, SCR 시스템의 효율성을 비교하기 위해 요소수 분사 노즐의 위치를 요소수 분사 노즐은 배기관의 입구로부터 1/3, 1/2, 2/3로 변경하며 확인하였다. 또한, 노즐의 분사구 수가 SCR 시스템의 효율에 미치는 영향을 확인하기 위하여 분사구 수가 4, 6, 8개일 경우를 시뮬레이션 하여 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과 배기관 입구에 가까울수록, 분사구 수가 많을수록 효율이 향상됨을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제23권1호
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• pp.12-18
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• 2019

자동차 엔진이나 소각로 등의 연소기기에서 질소산화물을 저감하기 위한 여러 가지 방법 중에 배기가스 재순환 방법이 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 고온의 배기가스를 재순환 유입하기 위해 벤튜리 튜브를 사용할 경우에 상온의 공기 노즐 출구 위치를 변화하여 고온의 배기가스를 재순환 유입하는 최적 위치를 도출하기 위해 전산 열유체해석을 통해 살펴보았다. 또한 상온의 공기 노즐 출구에 원뿔을 설치한 경우에 대한 배기가스 재순환 유입량 특성을 고찰하였다. 공기 노즐 출구 위치를 배기가스 재순환 유입 출구의 시작위치(z=0)에서 끝 위치(z=0.6m)로 변화하였을 때 유선과 온도 분포 변화를 관찰하였으며 배기가스 재순환 유입량비와 혼합가스 출구의 평균온도로 정량적으로 비교하였다. 본 연구를 통하여 상온의 공기 노즐 출구 위치는 z=0.15m(1/4L)에서 재순환 유입량과 출구에서의 평균온도가 가장 최대가 되는 것을 알 수 있었다. 또한 공기 노즐 출구에 원뿔을 설치하면 공기 노즐 출구의 속도가 증가하여 배기가스 재순환 유입량이 약 2배 증가하고 혼합가스 출구 온도도 $116^{\circ}C$ 증가하는 것을 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권9호
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• pp.2119-2129
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• 2020

Flow-accelerated corrosion (FAC), liquid droplet impingement erosion (LDIE), cavitation and flashing can cause continuous wall-thinning in nuclear secondary pipes. In order to prevent pipe rupture events resulting from the wall-thinning, most NPPs (nuclear power plants) implement their management programs, which include periodic thickness inspection using UT (ultrasonic test). Meanwhile, it is well known in field experiences that the thickness measurement errors (or deviations) are often comparable with the amount of thickness reduction. Because of these errors, it is difficult to estimate wall-thinning exactly whether the significant thinning has occurred in the inspected components or not. In the previous study, the authors presented an approximate estimation procedure as the first step for thickness measurement deviations at each inspected component and the statistical & quantitative characteristics of the measurement deviations using plant experience data. In this study, statistical significance was quantified for the current methods used for wall-thinning determination. Also, the authors proposed new estimation procedures for determining local wall-thinning to overcome the weakness of the current methods, in which the proposed procedure is based on analysis of variance (ANOVA) method using subgrouping of measured thinning values at all measurement grids. The new procedures were also quantified for their statistical significance. As the results, it is confirmed that the new methods have better estimation confidence than the methods having used until now.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권5호
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• pp.1-7
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• 2015

Cleaning by injecting dry ice and water is a generally adopted trend these days to clean molds (injection, diecasting foundry, press, rubber mold, etc). This cleaning method is performed manually, or by installing multiple high pressure spray nozzles. We have manufactured a turbine cleaning module device that is able to clean diecasting modules at any position and angle in the space by mounting an articulated robot instead of the existing pipe type injection nozzle, to minimize lead time and enhance working yield of the cleaning process. In this paper, we analyzed process factors that are required to design the turbine module by reviewing number of revolution, and results according to different blade angles and thicknesses of the mold release injection turbine module, using computational fiuid dynamics (CFD).

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제57권6호
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• pp.1085-1105
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• 2016

The drainage problem in bifurcations causes pecuniary losses when hydropower stations are undergoing periodic overhaul. A new design philosophy for Y-typed bifurcations that are flat-bottomed is proposed. The bottoms of all pipe sections are located at the same level, making drainage due to gravity possible and shortening the draining time. All fundamental curves were determined, and contrastive analysis with a crescent-rib reinforced bifurcation in an actual project was conducted. Feasibility demonstrations were researched including structural characteristics based on finite element modeling and hydraulic characteristics based on computational fluid dynamics. The new bifurcation provided a well-balanced shape and reasonable stress state. It did not worsen the flow characteristics, and the head loss was considered acceptable. The proposed Y-typed bifurcation was shown to be suitable for pumped storage power stations.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권6호
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• pp.904-912
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• 2005

The flow in a microchannel is usually characterized as a low Reynolds number (Re) so that good mixing is quite difficult to be achieved. In this regard, we developed a novel chaotic micromixer, named Barrier Embedded Kenics Micromixer (BEKM). In the BEKM, the higher level of chaotic mixing can be achieved by combining two general chaotic mixing mechanisms: (i) splitting/reorientation by helical elements inside the microchannel and (ii) stretching/folding via periodically located barriers on the channel wall. The fully three-dimensional geometry of BEKM was realized by a micro-stereolithography technology, in this study, along with a Kenics micromixer and a circular T-pipe. Mixing performances of three micromixers were experimentally characterized in terms of an average mixing color intensity of phenolphthalein. Experimental results show that BEKM has better mixing performance than other two micromixers. Chaotic mixing mechanism, proposed in this study, could be integrated as a mixing component with Micro-Total-Analysis-System, Lab-on-a-chip and so on.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.73-77
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• 2002

In order to derive the detailed design of Thermal Shield Cryopanel. which plays a role to make the Tokamak Nuclear Fusion Equipment work at both static and efficient conditions the commercially available software package FLUENT Version 5.3, was utilized. This study investigated the effects of thermal sources and distributions on the temperatures of Lid. Body. Base. and EH-Port Cryopanel by the numerical technique whose grid generations cover the solid and 9as region of the panel. The physical model of the Thermal Shield Cryopanel is that the 10mm diameter of the pipe with 1mm thickness is soldered on the Stainless steel Panel with 4mm thickness. The heat fluxes to the panel are assumed to be by thermal radiation in the vacuum space and by conduction through the supporters. The inlet conditions of Helium gas are 20 atmospheric Pressures and 60K temperature. The panel shapes with cooling Pipes and the operational conditions to keep appropriate temperature distribution of Thermal Shield Cryopanel Have been found and suggested.

• 품질경영학회지
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• 제47권3호
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• pp.425-435
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• 2019

Purpose: The purpose of this study was to resolve the Naval ship's Local Operation Panel(LOP) malfunction problems which caused by overheating in summer season and dispatching to equatorial regions. Methods: Instead of using dual type heat insulation materials(consist with ceramic wool and glass wool), aerogel heat insulation materials were used for decreasing heat emissions from gas-turbine heat waste steam pipes passing water-jet- room. Experiment and Computational analysis of heat flow were conducted to analyze the internal room temperature changes. Results: The results of this study are as follows; The aerogel heat insulation materials suppress heat emission more efficiently than dual type insulation materials. The cold surface temperature of insulation was far more decreased and internal room, LOP surface temperature also showed significant results too. Conclusion: The substituted heat insulation materials appeared remarkable performance in decreasing room temperature that it could be used for suppressing the LOP overheatings and malfunctions.