• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.28 no.2
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• pp.160-166
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• 2014

Because of industrial development, industrial facilities are becoming more complex and diversified. Plant industries are focused on productivity improvement, cost reduction, and product uniformity by simplifying production processes using automated control. Furthermore, plant industries require higher pressures and temperatures to improve energy efficiency. For this reason, the valves used in plants are operated under harsh conditions. Globe valves and gate valves are mainly used for high pressure these days. However, these valves have various problems, including low maintainability and high cost, due to structural problems. Therefore, butterfly and ball valve applications are increasing in industrial plants. This paper suggests a quadruple-offset butterfly valve that is applicable to bi-direction use, and the principle design parameters are suggested. The selected design parameters are an eccentric flange center line and shaft centerline(Offset 1), an eccentric seat centerline and disc shaft centerline(Offset 2), the angle between the flange centerline and seat wedge angle(Offset 3), the angle between the vertical direction of the disc shaft centerline and seat centerline(Offset 4), and the seat engagement angle. To analyze the interaction effect of the design parameters, ANOM and ANOVA were performed with an orthogonal array. The parameters were found to have effects in the following order: Offset 2, Offset 1, engagement angle, Offset 3, and Offset 4. The interaction between the parameters was insignificant.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.29 no.6
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• pp.648-653
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• 2012

Cavity pressure, an important factor in injection molding process, should be minimized to enhance injection molding quality. In this study, we decided the locations of valve gates to minimize the maximum cavity pressure. To solve this problem, we integrated MAPS-3D (Mold Analysis and Plastic Solution-3Dimension), a commercial injection molding analysis CAE tool, using the file parsing method of PIAnO (Process Integration, Automation and Optimization) as a commercial process integration and design optimization tool. In order to reduce the computational time for obtaining the optimal design solution, we performed an approximate optimization using a meta-model that replaced expensive computer simulations. To generate the meta-model, computer simulations were performed at the design points selected using the optimal Latin hypercube design as an experimental design. Then, we used micro genetic algorithm equipped in PIAnO to obtain the optimal design solution. Using the proposed design approach, the maximum cavity pressure was reduced by 17.3% compared to the initial one, which clearly showed the validity of the proposed design approach.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.23 no.4
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• pp.388-395
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• 2015

The waste gate valve (WGV) for gasoline vehicles operate in a harsh high-temperature environment. Hence, WGVs are typically made of Inconel 713C, which is a type of Ni-based superalloy. Recently, the metal injection molding (MIM) process has attracted considerable attention for parts used under high-temperature conditions. In this study, an MIM analysis for the head and other parts of the WGV is conducted using a commercial CAE program Moldflow. Further, optimal manufacturing conditions are determined by analyzing flow characteristics at various injection times and locations. Moreover, to improve the accuracy of the analysis results, we compare the actual temperature of the mold during injection processing with that observed through the analysis. As the results, metal injection patterns of analysis are well in accord with these of short shot test. And the temperature variations of analysis is also very similar with those of feedstock when metal injection molding.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.8 no.6 s.33
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• pp.40-46
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• 2005

Because of design and manufacturing costs, it is important to predict an expected life of bellows with component stresses of bellows as its design factors and material characteristics. In this study, numerical analyses are carried out to elucidate the thermal and flow characteristics of the bellows-seal gate and globe valves for high temperature (max. $600^{\circ}C$) and for high pressure (max. $104 kgf/cm^2$) conditions. Using commercial codes, FLUENT, which uses FVM and SIMPLE algorithm, and ANSYS, which uses FEM, the pressure and temperature fields are graphically depicted. In addition, when bellows have an axial displacement, thermal stress affecting bellows life is studied. The pressure and temperature values obtained from the flow analyses are adopted as the boundary conditions for thermal stress analyses. As the result of this study, we got the reasonable coefficients for valve and thermal stress for bellows, compared with existing coefficients and calculated values.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.1
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• pp.81-86
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• 2016

The valves used to control or shut off the flow through a pipeline can be divided into many different types, including gate valves, globe valves, and check valves. Globe valves, in particular, have excellent properties, and because they can easily control the flow under high-pressure conditions, they are generally used in LNG ship and steam pipelines. In this paper, a method for changing the shape of a seat was suggested to solve the valve leakage problem from a structural perspective. In addition, the stress distribution and directional deformation were compared for each model. The suggested models were thus validated, and the optimized seat structure, which includes a self-supporting capability for decreasing the amount of leakage, was determined.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2006.05a
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• pp.399-402
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• 2006

한국 원자력 연구소는 PEFP(Proton Enginnering Frontier Poject)라고 하는 프로젝트를 수행 중이며, PEFP는 고에너지 양성자 가속기에 대한 프로젝트이다. 양성자 가속기에 대한 제어 시스템은 안정적인 운전 제어를 위해서 장치의 상태를 주기적으로 모니터링 할 뿐만 아니라 장치상태를 저장하여 일정시간 후에 확인이 요구되면 저장된 데이터를 이용하여 이전 정보를 추적할 수 있어야한다. 따라서 양성자 가속기 제어시스템에서는 실시간으로 들어오는 진공 데이터 정보를 저장 및 저장된 데이터를 열람이 가능한 저장 시스템으로 구성하였다. 저장된 데이터들은 RFQ(Radio Frequency Quadrupole) Cryopump, Turbo Pump, Press Gauge, Gate Valve, Compressor와 DTL(Drift Tube Linac) Multi-Gauge, Turbo Pump등의 진공도 및 제어변수 등이 있다. 이들 각각의 진공장치로부터 전달되는 진공 데이터들을 저장하기 위해 EPICS Extension toolset중에서 저장하는 기능을 가진 Channel Archiver를 양성자 가속기 제어 시스템에 추가하였다

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.187-187
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• 2016

진공 압력에 따른 플라즈마 발생의 관계, 전압에 따른 방전 밝기, gas와 방전 전극에 따른 플라즈마 색의 변화 등 실험을 통하여 학부생들에게 진공 시스템과 플라즈마의 이해도를 높이기 위해 Geissler tube cart를 제작하였다. Pump는 TMP station (PFEIFFER Vacuum Hi Cube ECO 80)을 사용하였으며 reducer를 이용하여 CF-4.5"에서 CF-2.75" adaptor를 설치, gate valve를 연결하여 진공도를 조절 할 수 있게 하였으며, 5-way를 이용하여 왼쪽은 gas line, 정면 view port, 상단 geissler tube, 후면 compact full range gauge를 설치하였고, cart 제작 결과를 Fig. 1에 나타내었다. Geissler tube의 수치모델은 Fig. 2에 나타내었다. 저진공(<10-3 Torr) 영역부터 고진공(<10-4 Torr) 영역까지 진공도에 따른 방전을 관찰 할 수 있으며, 표면과 플라즈마 사이의 전위 변화에 따른 쉬스(sheath) 관찰, trans 와 slidacs를 이용하여 전압 조정이 가능하기 때문에 전압에 따른 방전 관찰과 gas line을 통한 gas 주입에 따른 색의 변화를 관찰이 가능하도록 설계하였다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.6 no.4
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• pp.44-49
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• 2007

In this paper, propose an optimal design to improve the mechanical efficiency of gate valve made by forging method. In order to design the experiments using table of orthogonal array and optimization design is conducted as application of real response model to Taguchi method based approximation model using computer simulation. Also, from verification of the response model with optimized results was confirmed that usefulness and reliance of application Taguchi method to structural optimum design using finite element analysis and equation.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.06b
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• pp.718-723
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• 2001

PPM (Performance Prediction Methodology) developed by EPRI was introduced and applied to calculate the stem thrust of 3 and 4 inches flexible-wedge gate valves. The calculated stem thrusts of open and close strokes including cracking were compared with the results measured at in-situ differential pressure tests. The comparison has shown that PPM is an extremely conservative method to predict the minimum required stem thrust to operate motor-operated valves in a design basis accident condition of nuclear power plants.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.388-392
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• 2007

지구온단화와 이상기후에 의해 시설물 피해가 나날이 증가하고 있으며, 농촌의 인구감소 및 고령화에 의해 이러한 집중강우등에 대한 대처도 어려운 실정이다. 현재 전국에서 농업용수 공급을 위해 사용하고 있는 농업용 저수지는 17,882개소로서 이 중 축조한지가 35년 이상 경과된 저수지가 15,856개소로서 88.7%나 차지하고 있다. 이러한 현상은 저수지를 구성하고 있는 각종 부대시설의 노후화로 귀결되며 농업용수의 낭비 및 효율적인 운영을 위해서는 시설의 현대화가 필수적이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 저수지에서 물을 직접 공급하는 시설인 사통수문을 대상으로 현대화를 이룩하고 또한 사용동력도 대체에너지를 이용하기 위한 방안을 제시하였다. 사통수문의 수문비는 수중의 압력을 효율적으로 분산시킬 수 있는 원형수문비와 수중에서도 사용동력을 가장 적게 할 수 있는 밸브형을 기준으로 개발을 하였으며, 수문비와 구동부를 연결하는 작동 롯드의 힘전달을 최소화하기 위하여 유니버셜 쪼인트를 볼밸브형으로 개발하였다. 이에 따라서 작동용 롯드의 길이가 길어져도 수문비에 걸리는 작동모멘트를 최소화하여 태양광을 이용한 동력사용이 가능해졌다. 특히 수중에서 움직이는 특성을 감안하여 원형 수문비의 경우에는 수문비와 수문틀 사이에 마찰력을 감소시키기 위하여 수문틀측을 약간 경사지게 가공을 하고 중간에 볼 베이렁을 부착시켜 수문개폐가 원활토록 지수부의 구조변화를 하였다. 또한 농업용수공급시 수류와 함께 유입되는 저수지 내 오물을 차단하기 위하여 수문의 전면에 스크린을 설치하였으며 토사퇴적으로 인하여 수문작동의 방해가 되지 않도록 하기 위하여 토목구조물을 설치하였다. 그리고 동력전달을 효율적으로 하기 위하여 Solar Unit으로부터 나오는 전기를 중전기에서 밧데리로 축전을 시키고 완전 충전 후에는 나머지 전기는 방전이 되도록 회로를 구성하였다. 사통수문 자원조사 결과에 의하면 현재 저수지에 물공급을 하는 수문은 취수탑 형식이 70% 이상을 차지하고 있으며 나머지 30%의 사통수문 중 원형수문비가 98% 이상을 차지하고 있다. 현재 대체에너지를 사용하는 저수지 사통수문은 없는 것으로 조사되었으며 전력을 사용하는 사통도 조사결과에 의하면 20% 이내로 나타났다. 이러한 결과는 향후 수리시설 개보수시 적은 예산으로 사업을 시행하는 경우 사통수문의 설치방향의 지표가 될 것으로 판단되며 수리시설의 운영관리에 대한 새로운 대안으로 제시할 수 있다.