• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권4호
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• pp.323-332
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• 2005

A cylindrical constant volume combustion chamber was used to investigate the flow characteristics at the spark electrode gap and the combustion characteristics of a homogeneous charged methane-air mixture under various overall charge pressures, excess air ratios and ignition times. The flow characteristics, including the mean velocity and turbulence intensity, were analyzed with a hot wire anemometer. Combustion pressure development measured by piezoelectric pressure transducer, a flame propagation image acquired by ICCD camera and exhaust emissions measured by 2-valve gas chromatography were used to investigate effects of initial pressures, excess air ratios and ignition times on the combustion characteristics. It was found that the mean velocity and turbulence intensity had the maximum value around 200-300 ms and then decreased gradually to a near-zero value after 3000 ms and that the combustion duration was shorten and the flame speed and laminar burning velocity had the highest value under the condition of an excess air ratio of 1.1, an overall charge pressure of 0.15 MPa and an ignition time of 300 ms in the present study. The $CO_2$ concentration was proportional to the ignition time and overall charge pressure, the $CO_2$ concentration was proportional to the excess air ratio, and the UHC concentration was inversely proportional to the ignition time and overall charge pressure.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권10호
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• pp.1225-1231
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• 2014

This paper presents the performance characteristic of a Francis hydro turbine with an inline casing. This turbine is designed for city water supply system. Due to large changes in ground elevation with high points and low points, some systems may experience larger-than-normal required pressures in areas with low ground elevations. One way to dissipate these excess pressures is by the use of an inline-turbine instead of an inline-pressure reducing valve. For best applicability and minimal space consumption, the turbine is designed with an inline casing instead of the common spiral casing. As a characteristic of inline casing, the flow accesses to the runner in the radial direction, showing a low efficiency. The installation of vanes improves the internal flow and gives the positive encouragement to the output power. For the power transmission to the outside of the turbine casing from the runner axis, a belt passage is designed in the inline casing, as its influence, the region after the belt passage shows a relatively low output power. The clearance gap in the runner side space is considered, in which a small volume of flow is contracted into the clearance gap, forming the leakage flow. The leakage flow leads to a decrease in the efficiency.

• 한국가스학회지
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• 제11권1호
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• pp.23-28
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• 2007

본 본문에서는 LPG 용기용 가스밸브의 O-링과 밸브패킹의 밀봉결함과 크랙에 관련된 실험적 연구를 수행하고자 한다. LP 가스의 누출을 방지하기 위해 사용하는 O-링은 LPG 밸브의 밀봉 안전성을 확보하는 핵심부품으로 대단히 중요하다. 밸브패킹은 LPG 연료의 공급과 충전을 하는데, 가스 공급구를 열고 닫는 중요한 역할을 담당한다. 이들 두개의 밀봉부품에 대한 성능은 밸브의 누설 안전성과 장수명에 밀접한 관련이 있다. 연구결과에 의하면, O-링의 대부분은 파티션 부근의 결합불량과 과도한 압축률로 인해 원주방향으로 크랙이 발생하는 것으로 분석되었다. 그 이외의 결함으로 거론된 경우는 LP가스의 과도한 가스압력으로 인한 압출현상의 발생은 압출크랙을 일으키는 원인으로 작용하고 있다. 따라서 본 논문에서는 가스밸브의 누설 안전성을 확보하고 수명을 연장하기 위해 O-링과 밸브패킹에 대한 엄격한 품질관리와 인증제도의 도입을 권장하고자 한다. 결국에는 LPG용기용 밸브의 품질과 안전성 확보를 위해 밀봉장치에 대한 품질안전 보증제도를 도입해야 밸브를 오랫동안 사용할 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.21-27
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• 2015

현행 배기가스규제인 유로6을 대응하기 위해선 질소산화물과 메탄의 배출량을 크게 저감시켜야 하는 실정이다. 본 연구에서는 부분부하운전조건에서 밸브오버랩 감소가 수소-천연가스엔진의 연소 및 배기특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 각 연료와 기존캠 및 밸브오버랩이 감소된 변경캠에 대하여 연소 및 배기특성을 분석하였다. 실험결과 변경캠을 사용하였을 때 열효율이 감소하고 연료유량이 증가하였다. 열효율 감소로 인하여 메탄과 이산화탄소의 배출량은 증가하였다. 희박한 운전조건에서 질소산화물 배출량은 기존캠 대비 감소하였다. 동일한 연료 및 운전조건에서는 효율과 배기특성에 악영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권5호
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• pp.397-402
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• 2016

This study presents the performance characteristics of a small Francis turbine with an inline casing and is a continuation of a previous study. A new runner design has been implemented using the previous facility. The specific speed of the new runner has been modified from $N_s$ 80 to $N_s$ $100m-kW-min^{-1}$. This turbine can be installed in a city water supply system. To dissipate excess pressures in the water line system an inline-turbine can be used instead of an inline-pressure reducing valve. Thus, some of the energy can be recovered by utilizing the pressure difference. For best applicability and minimal space consumption, the turbine is designed with an inline casing instead of a common spiral casing. As a characteristic of inline casing, the flow accesses to the runner are in the radial direction, showing low efficiency. The installation of vanes improves the internal flow and positively affects the output power. In contrast to the previous study, the new runner reduces the effect of the stay vanes by maintaining a higher efficiency.

• 대한조선학회 특별논문집
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• 대한조선학회 2015년도 특별논문집
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• pp.50-55
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• 2015

Application of newly conceptualized Anti-Splash Devices designed for COT vent pipes were studied on a P/V valve located on the upper deck of an oil carrier vessel. Anti-Splash devices are used in the shipbuilding industry in order to avoid oil overflow and spray accidents caused by excess pressure and vacuum condition in the cargo oil tanks. These conditions are caused by the transverse and longitudinal sloshing forces that arise from ship motion during sea voyages. The main issue with existing Anti-Splash device model is flux at the outlet of the Anti-Splash Device, and so, new conceptual models for the Anti-Splash device were developed and compared to existing Anti-Splash device model using CFD analysis. Transient analysis was used to capture the flow and velocity of each model and a comparative analysis was performed between old and new-concept models. This data was used to determine the optimal design parameters in order to develop an optimized Anti-Splash Device. A Factory acceptance test was performed on the new-concept models in order to verify the performance and efficiency against their design requirements and other criterion. The final step performed was to apply the optimized Anti-Splash Device models for COT vent pipes to an actual vessel and verify performance through a seawater cargo operation during a sea voyage as per the ship owner's request. The patent for the aforementioned device was obtained by the Korean Intellectual property Office dated Dec. 18th,2014.

• 한국가스학회지
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• 제24권3호
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• pp.54-62
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• 2020

구미 휴브글로벌 AHF 누출사고를 보면서 화학 사고가 우리 사회에 미치는 영향이 얼마나 큰지 경험한 바 있다. 이후로 여러 분야에서 화학 사고에 관한 많은 연구가 수행되고 있다. 사용처에서는 공정 시스템에 대한 개선방안을 찾아 현장에 적용하고자 했고 안전분야에서는 피해 영향 분석을 통한 안전성 향상을 연구하여 비상대응에 적용하여 피해 영향을 줄이고자 하였다. 본 연구에서는 이충전 작업 시 일어나는 화학사고에 신속하게 대응할 수 있는 기계적 안전장치를 적용하여 AHF ISO Tank의 안전성을 높이고자 하였다. 연구의 수행으로는 우리나라에 연간 유통되는 AHF의 수입량의 규모와 운반의 수단으로 사용되는 ISO Tank의 운송 물량을 조사하고 AHF ISO Tank의 구조 및 Unloading 절차를 조사하였다. 많은 유형의 탱크로리를 조사하는 과정에서 AHF ISO Tank 구조와 작업 절차가 유사한 염소 탱크로리에 기계적 안전장치인 EFV(과류 방지 밸브)가 설치되어 있는 것을 확인하였다. EFV의 AHF ISO Tank에 적용성과 도입 시 안전기능인 긴급차단에 대한 성능을 휴브글로벌 사고와 2018년에 울산에서 발생한 염소 Tank lorry의 사고사례를 비교 조사하여 실제 사고에서 얻은 자료로 검정할 수 있었다. 사고사례와 적용성 등을 비교한 결과, AHF ISO Tank에 화학사고 피해를 감소시키고 사고를 조기에 수습할 할 수 있는 기계적 안전장치인 EFV를 도입할 것을 제안하며 휴브글로벌 사고와 같은 화학 사고에 도움이 되고자 한다.