• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.2323-2327
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• 2010

저온환경에서의 자동화 설비, 반도체, 제조공정 및 수분 접촉이 되는 화학생산 라인 공정 등의 수분 제거를 위하여 다층형 열교환기를 이용한 제습장치를 구성하였다. 이 장치의 주요구성은 핀 피치가 다른 증발기 4대, 2대의 압축기, 2대의 응축기 그리고 팽창밸브로 각각 제작되었다. 본 연구에서는 제 1 열교환기(증발기)의 전면 풍속을 변화시켜 제습기의 성능 특성을 분석하였다. 즉, 제1 열교환기의 정면 풍속을 1.0m/s에서 4.0m/s까지 0.5 m/s의 간격으로 증가시켜 각 측정지점에서 온도와 상대습도를 측정하여 엔탈피를 구하여 각 열교환기의 냉각능력을 구했다. 그 결과 제1 열교환기의 정면 풍속이 2.0 m/s에서 각 열교환기의 냉각능력이 가장 좋은 것을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제16권11호
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• pp.681-686
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• 2006

Plasma nitrocarburising and plasma post oxidation were performed to improve the wear and corrosion resistance of S45C and SCM440 steel by a plasma ion nitriding system. Plasma nitrocarburizing was conducted for 3h at $570^{\circ}C$ in the nitrogen, hydrogen and methane atmosphere to produce the ${\varepsilon}-Fe_{2-3}$(N, C) phase. Plasma post oxidation was performed on the nitrocarburized samples with various oxygen/hydrogen ratio at constant temperature of $500^{\circ}C$ for 1 hour. The very thin magnetite ($Fe_3O_4$) layer $1-2{\mu}m$ in thickness on top of the $15{\sim}25{\mu}m$ ${\varepsilon}-Fe_{2-3}$(N, C) compound layer was obtained by plasma post oxidation. A salt spray test and electrochemical testing revealed that in the tested 5% NaCl solution, the corrosion characteristics of the nitrocarburized compound layer could be further improved by the application of the superficial magnetite layer. Throttle valve shafts were treated under optimum plasma processing conditions. Accelerated life time test results, using throttle body assembled with shaft treated by plasma nitrocarburising and post oxidation, showed that plasma nitrocarburizing and plasma post oxidation processes could be a viable technology in the very near future which can replace $Cr^{6+}$ plating.

• 한국가스학회지
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• 제16권4호
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• pp.1-7
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• 2012

지난 2010년 8월 9일 발생한 압축천연가스(compressed natural gas, CNG) 버스의 내압용기 파열사고 이후 정부는 CNG자동차의 안전관리 체계를 구축하기 위하여 다각적인 연구를 수행하였으며, 본 내용은 그 주요 내용을 정리한 것이다. CNG자동차의 안전성 향상을 위해 관련 법령, 검사 인증기준 등 안전관리제도를 검토하였고, 더불어 CNG자동차 관련 종사자(검사원, 정비원)에 대한 교육훈련 등도 검토하였다. 주요 검토내용으로는 CNG자동차용 용기형태, CNG용기의 설치위치, 압력방출배관의 재질 및 설치형태, 배관접속 및 접합방법, 가스누출 경보시스템, 긴급차단밸브 및 작동 스위치, CNG용기 보호커버, CNG 자동차 충전사업자의 공급자 의무사항, CNG자동차의 정기검사제도, CNG자동차의 일상점검 제도, CNG자동차 종사자의 교육훈련제도, CNG버스 운송사업체의 안전관리자 선임제도 등이다. 위의 주요 항목들을 중점적으로 검토하여 CNG자동차의 안전성 향상 방안을 제안하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.287-291
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• 2015

본 연구에서는 두 지역의 실제 상수관망에 대해서 부정류해석을 수행하였고 각각의 상수관망에 필요한 부정류피해 최소화방안을 제시하였다. 첫 번째 대상지역은 베트남 호치민으로 148개 절점과 162개의 파이프로 이루어진 소블럭 상수관망이며 두 번째 대상지역은 파주시 광탄면으로 512개 절점과 527개의 파이프로 이루어진 세 개의 소블럭 상수관망이다. 두지역의 상수관망은 지형적면이나 규모면에서 다른 모습을 하고 있기 때문에 부정류해석 시 발생가능한 피해유형이 틀린 것으로 나타났다. 호치민의 경우 배수지의 높이가 낮고 도시 내 표고차가 없어서 관망 내 평균수압이 $1kg/cm^2$을 약간 상회하는 수준으로 수압이 낮고 수압차 역시 작다. 따라서 상수관망에서 일어날 수 있는 소요수량의 변화나 소화전 사용과 같은 작은 변화에도 역류발생이 빈번히 일어나는 것으로 나타났으며 역류발생이 잦은 파이프를 선정할 수 있었다. 상당히 많은 파이프에서 단기간 역류가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 짧은 기간에 발생하는 변화에 대한 단기간 역류는 교차연결(Cross-Connection)의 문제를 야기할 수 있다. 따라서 역류발생이 빈번히 일어나는 파이프 주위에 check valve나 역지밸브등의 설치를 통해 역류로 인한 피해를 최소화할 수 있다. 파주시 광탄면 지역의 소블럭 집합으로써 고저차가 많은 지역이다. 배수지 밸브개폐 시 발생 가능한 수충격에 대한 시뮬레이션과 펌프장정지로 인해 발생할 수 있는 수충격에 발생 시뮬레이션을 수행하였고 관망내에서 자주 발생하는 밸브개폐로 인한 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 광탄의 경우 수충격 발생위험 지점은 배수지 근처로 나타났고 수격압이 최대 $2.5kg/cm^2$에서 $3.0kg/cm^2$까지 발생 가능한 것으로 나타났고 밸브개폐시간이 1-2초 지연되어도 상당히 큰 수격압을 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 수충격압이 크게 발생할 수 있는 지역에 수충격피해 최소화를 위해 surge tank와 같은 장치를 설치해야 한다. 또한 발생가능한 수격압의 크기를 통계적기법을 통해 확률밀도함수로 나타낼 수 있었다. 이 결과는 앞으로 상수관망의 설계나 운영에서 수충격피해 방지 장치 및 설비를 시공할 때 장치의 규모나 용량을 결정할 때 유용한 정보가 될 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.80-88
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• 2018

한국형 발사체 지상고정 장치는 발사체 이륙시 엔진 최대 추력에서 고정을 해제 한다. 고정력을 일시에 제거하면 추진체가 탱크 내부에서 상하로 진동하는 Ka Doing a Doing a Doing Mode를 유발할 수 있으므로, 점진적으로 고정력을 제거하는 기능이 필요하다. 본 연구에서는 이를 만족하기 위해 축압기 및 파이로 밸브로 유압구동기를 작동하고 구동기내 오리피스로 속도를 제어하는 지상고정장치 유압시스템의 작동 시험을 수행하였다. 주요 설계변수 변화 의한 유압구동기 운동속도의 영향을 분석하여 이를 바탕으로 구동기 요구속도를 만족시킬 수 있는 유압구동기 설계값들을 도출하였다. 이를 통하여 최대추력에서 동작할 수 있는 발사체 지상고정 장치의 개발을 위한 공학적 기반을 마련하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권10호
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• pp.3275-3285
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• 2021

A Nuclear Power Plant (NPP) is a complex dynamic system-of-systems with highly nonlinear behaviors. In order to control the plant operation under both normal and abnormal conditions, the different systems in NPPs (e.g., the reactor core components, primary and secondary coolant systems) are usually monitored continuously, resulting in very large amounts of data. This situation makes it possible to integrate relevant qualitative and quantitative knowledge with artificial intelligence techniques to provide faster and more accurate behavior predictions, leading to more rapid decisions, based on actual NPP operation data. Data-driven models (DDM) rely on artificial intelligence to learn autonomously based on patterns in data, and they represent alternatives to physics-based models that typically require significant computational resources and might not fully represent the actual operation conditions of an NPP. In this study, a feed-forward backpropagation artificial neural network (ANN) model was trained to simulate the interaction between the reactor core and the primary and secondary coolant systems in a pressurized water reactor. The transients used for model training included perturbations in reactivity, steam valve coefficient, reactor core inlet temperature, and steam generator inlet temperature. Uncertainties of the plant physical parameters and operating conditions were also incorporated in these transients. Eight training functions were adopted during the training stage to develop the most efficient network. The developed ANN model predictions were subsequently tested successfully considering different new transients. Overall, through prompt prediction of NPP behavior under different transients, the study aims at demonstrating the potential of artificial intelligence to empower rapid emergency response planning and risk mitigation strategies.

• 문화기술의 융합
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• 제8권5호
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• pp.591-596
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• 2022

다양한 산업분야에서 사용되는 4절 링크기구는 링크 길이가 고정되어 있으므로 기구의 움직임을 변경하기 위해서는 독립적인 링크기구나 제어장치를 추가해야 하는 불편함이 있다. 따라서 본 논문에서는 상황에 따라 링크기구의 운동을 선택적으로 제어할 수 있도록 링크 길이가 조절되는 가변형 4절 링크기구를 설계하였으며 링크기구에 의해 구동되는 제품인 선풍기에 적용하여 그 타당성을 검증하였다. 바람 범위의 효율성을 고려하여 선풍기 회전각도를3단계로 분할하였으며 각 구간에 필요한 링크 길이를 계산하였다. 또한, 원통캠을 이용하여 링크 길이를 조절하였으며 선풍기의 회전각도 조절 작동 여부를 실제 제작 및 측정을 통해 확인하였다. 본 논문에서 제시한 가변형 링크기구는 산업용 로봇이나 연료 밸브 시스템 등과 같은 4절링크 적용 제품의 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.185-185
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• 2022

상수도 관망의 운영 단계에서 비정상상황의 발생은 필연적으로 발생하며, 비정상상황 발생 시상수도 관망 내 설치된 제수 밸브의 차폐를 통해 해당 구역의 격리 후 복구를 진행한다. 일반적으로 제수밸브를 통해 격리될 수 있는 최소 구역은 세그먼트로 정의하고, 제수밸브 설치 시 세그먼트의 격리로 인한 상수도 관망의 피해를 줄일 수 있도록 위치를 선정한다. 제수 밸브를 통한 격리 시 상수도 관망의 흐름 경로와 유향, 유속의 변화와 같은 수리적 특성 변화가 불가피하다. 지난 '19년도에 발생했던 3건의 수질 사고가 수리적 특성 변화에서 기인했던 것을 고려할 때, 제수밸브 차폐로 상수도 관망의 부분 격리 시 발생 가능한 수리적 특성 변화에서도 수질 사고가 야기될 가능성이 있다. 기존 제수밸브 위치를 결정한 연구들을 보면, 대부분 제수밸브 위치에 따라 결정된 세그먼트의 격리 시 수압 저감을 고려하여, 격리 시에도 상수도 관망의 성능을 최대한 유지할 수 있도록 결정하는 것이 일반적이다. 다만, 앞서 언급한 것과 같이 격리 시 발생 가능한 수리적 특성 변화로, 수압 저감 외에도 예기치 못한 수질 사고의 발생 원인이 되기도 한다. 이에 따라 제수밸브의 최적위치를 결정할 때 수리적 특성 변화를 고려해야 예지치 못한 2차 피해를 줄일 수 있을 것이다. 이에 본 연구는 그래프이론을 활용하여 격리 전후 관로의 유향 변화를 최소화하도록 제수밸브 최적 위치 결정하는 방법론을 제안한다. 그래프이론은 망의 형태를 가지는 상수도 관망의 연결성을 정량화할 수 있으며, 본 연구에서는 수리학적 거리 인자를 적용하여 격리 시에도 각 수요절점이 최소 경로를 확보할 수 있도록 유도하였다. 해당 방법론은 가상 관망에 적용하여 수리학적 거리 인자에 따른 설계와 기존 상수도 관망 성능 극대화 설계 안을 비교하였다. 또한 수질 사고 위험도 인자를 정의하여 해당 인자에 따른 각 설계 안의 효과를 분석하였다. 본 연구는 향후 수질 사고를 고려한 밸브 시스템의 설계 및 운영에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 분석과학
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• 제37권2호
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• pp.123-129
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• 2024

We present a rapid method for the determination of Cs, Sr, and Ba, heat generators found in highly active liquid wastes, by gas-pressurized extraction chromatography (GPEC) using a column containing a cation-exchange resin. GPEC is a microscale column chromatographic technique that uses a constant flow rate of solvent (0.07 mL/min) with pressurized nitrogen gas supplied through a valve. In particular, because this method uses a small sample volume (a few hundred microliters), it produces less chemical waste and allows for faster separation compared to traditional column chromatography. In this study, we evaluated the separation of Cs, Sr, and Ba using GPEC. The eluate from the column (GPEC or conventional column chromatography) was quantitatively analyzed using inductively coupled plasma-mass spectrometry to measure the column recovery and precision. The column reproducibility of the proposed GPEC system (RSDs of recoveries) ranged from 2.7 to 4.1 %, and the column recoveries for the three elements ranged from 72 to 98% when aqueous HCl was used as the eluent. The GPEC results are slightly different in efficiency and separation resolution compared to those of conventional column chromatography because of the differences in the eluent flow rate as well as the internal diameter and length of the column. However, the two methods had similar recoveries for Cs and Sr, and the precision of GPEC was improved by two-fold. Remarkably, the solvent volume required for GPEC analysis was five times lower than that of the conventional method, and the total analysis time was 11 times shorter.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.280-289
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• 2024

In this study, a cryogenic vessel was constructed to maintain and control the safe pressure of liquid hydrogen boil-off gas (BOG), and the numerical analysis was conducted on the development of computational fluid dynamics model inside the high-pressure vessel. An evaluation system was constructed using cryogenic inner and outer containers, pre-cooler, upper flange, and internal high-pressure container. We attempted to analyze the performance of the safety valve by injecting relatively high temperature hydrogen gas to generate BOG gas and quickly control the pressure of the high-pressure vessel up to 10 bar. As a results, the liquid volume fraction decreased with a rapid evaporation, and the pressure distribution increased monotonically inside a high pressure vessel. Additionally, it was found that the time to reach 10 bar was greatly affected by the filling rate of liquid hydrogen.