• 동력기계공학회지
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• 제8권3호
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• pp.18-22
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• 2004

Boiler is one of the most important utilities providing steam to turbine in order to supply mechanical energy in thermal power plant. It is composed of thousands of tubes for high efficient heat transfer. The material for boiler tubes is used in such high temperature and pressure condition as $540^{\circ}C$, 22MPa. The boiler tube material is required to resist creep damage, fatigue cracking, and corrosion damages. 2.25%Cr-1Mo steel is used for conventional boiler tubes, and austenitenite stainless steel is used for higher temperature boiler tubes. But the temperature and pressure of steam in power plant became higher for high plant efficiency. So, the property of boiler tube material must be upgaded to fit the plant property. Several boiler tube material was developed to fit such conditions. X20CrMoV12.1 steel is also developed in 1980's and used for superheater and reheater tubes in supercritical boilers. The material has martensite microstructures which is difficult to evaluate the degradation. In this thesis, degrade the X20CrMoV12.1 steel at high temperatures in electric furnace, and evaluate hardness with Vickers hardness tester and strengths with Indentation tester.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.636-640
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• 2011

막냉각은 재생냉각채널을 통과하는 추진제의 일부를 연소실 벽면으로 선회 분사하여 연료 과잉 혼합층을 형성함으로서, 벽면 열유속을 감소시키는 효과적인 냉각 방식이다. 본 연구에서는 초임계 압력 조건하에서 분사되는 케로신 막냉각이 재생냉각 연소기 내부의 연소와 냉각 특성에 미치는 영향을 정량적으로 예측할 수 있는 해석모델을 개발하였으며, 실제 연소기 시제품에 대한 연소시험 결과와 비교하였다. 지속적인 모델의 개선을 통해 향후 냉각설계안에 따른 성능, 냉각, 압력손실, 그리고 무게 등과 같은 상반된 요구조건을 종합적으로 비교/분석하는 설계도구로 활용될 것으로 기대된다.

• 동력기계공학회지
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• 제16권1호
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• pp.58-64
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• 2012

Power plant boiler is one of the most important utilities providing steam to turbine in thermal power plant. It is composed of thousands of boiler tubes for high efficient heat transfer. Boiler tube material is used in such high temperature and pressure as $540^{\circ}C$, $170kg/mm^2$. The boiler tube material is needed to resist corrosion damage, creep damage and fatigue damage. 2.25%Cr-1Mo steel is used for conventional boiler tubes. In these days steam temperature and pressure of the power plant became higher for high plant efficiency. So, the material property of boiler tube must be upgraded to meet the plant property. Several boiler tube material was developed to meet such condition. X20CrMoV12.1 steel is also developed in early 1980's and used for superheater and reheater tubes in supercritical boilers. The material has martensitic structure, which is difficult to evaluate the material degradation. Boiler tube material at severe condition was tested to evaluate long term and short term degradation and creep. Through long term and high temperature degradation test, lath structure was decreased and recrystallization has been proceeded by sub-crystal. And in this research the effect of temperature and stress on boiler tube characteristic,for example, deformation by creep was changed rapidly at relatively high temperature and stress because creep was affected easily by temperature and stress.

• 한국진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.153-159
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• 2007

KSTAR 장치의 저온 component에 헬륨을 공급하기 위한 헬륨라인은 크게 두 가지로 이루어져 있다. 냉동기에서 KSTAR 저온용기 외부까지의 트랜스퍼 라인과, 저온용기 내부의 헬륨라인이다. KSTAR 장치는 3가지 종류의 헬륨을 사용하여 각 저온 component를 냉각하는데, 초전도 자석 시스템과 버스라인에는 초임계 헬륨, 전류인입장치에는 액체 헬륨, 열차폐체에는 가스 헬륨을 공급한다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 냉동기에서 저온용기 근처까지 연결된 배관을 저온용기 내부의 각 장치에 최단거리로 열손실 없이 설치하여 각 장치가 정상 작동하도록 하는데 그 목적이 있다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 최대 20bar로 가압되는 운전시간 동안에 헬륨누설 없이 설치되어야 한다. 그리고 상온으로 부터의 복사열을 차단하기 위하여 다층절연제로 배관을 감싸주어야 하고 고전압 부분은 프리프레그 테잎으로 절연되어야 한다. 전기절연체는 세라믹과 스테인레스 스틸 튜브를 브레이징 접합 방법으로 연결하여 만들어진 것으론 배관과 배관, 배관과 저온 component간의 절연을 위해 사용되고, 헬륨라인과 동일하게 4.5K 초임계 헬륨온도에서 누설이 없어야 한다. 따라서 모든 전기절연체는 액체질소에 침전시켜 열충격을 가하고, 내부에 30 bar를 가압하여 진공 누설시험을 한다. 그리고 초전도 자석과 배관의 절연체로 사용되므로 15kV 고전압 절연 검사를 한다. 전기절연체의 세라믹 부분은 구조적 보강을 위하여 추가적으로 표면에 절연 작업을 한다. 현재 대부분의 저온용기 내부의 헬륨 라인은 설치 완료되어 있으며, 최종 검사가 진행 중이다.