• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.74-74
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• 2003

로켓엔진의 연소실에서는 고온의 연소가스로부터 다량의 열이 발생하기 때문에 이로부터 연소실을 보호하기 위한 방법이 필수적으로 요구된다. 한국 최초의 액체 로켓인 KSR-III 로켓의 주엔진인 KL-3 엔진에서는, 연소실을 보호하기 위한 방법으로 실리카/페놀(Silica/Phenolic) 내열재를 이용하는 용융냉각 방식을 채택하였다 용융냉각 방식은 내열재와 고온의 연소가스와의 물리ㆍ화학적 상호작용에 의해 삭마가 발생하게 되는데, 이러한 삭마는 연소실에서도 가장 고온부인 노즐목에 집중적으로 발생하는 경향이 있다. 그러나 노즐목에서 삭마의 진행은 노즐목의 크기를 증가시키고 연소압 및 추력을 감소시키는 부작용을 초래하게 된다. 본 연구에서는 이러한 열적 삭마에 의한 노즐목 크기의 증가량을 알아내기 위해 KL-3 엔진 노즐목의 형상을 측정하고자 시도하였으며, 노즐목의 삭마에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하고 진행과정을 고찰하였다. 노즐목의 형상 측정을 위해서는 기존에 사용하던 3차원 변위 측정기를 이용한 방식의 접근이 곤란함에 따라 영상처리 기법을 도입한 측정 방식을 고안하여 사용하였으며, 이 장비는 만족스런 성능을 보여주었다. 시험결과를 통해서 삭마에 영향을 주는 주요 인자로 분무형태, 연소시간, 연소 온도를 제시하였고 이 중에서 분무형태는 삭마 형상에, 연소 시간 및 연소온도는 삭마량에 주로 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다. 또한 시간에 따른 삭마의 진행이 3개의 구간으로 나누어 설명할 수 있음을 밝혔는데, 노즐목이 원형을 그대로 유지하며 삭마진행이 미미한 구간, 원형에서 벗어나 요철형상이 발달하면서 삭마진행이 가속되는 구간, 요철형상이 이미 정착되어서 요철의 깊이만 증가하되 삭마량은 미미한 구간이다. 결과적으로 60초 연소 후 노즐목 면적 증가율은 +5.82% 정도이며, 이에 따른 연소압 및 추력의 감소 또한 1% 미만으로 미비하였다. 따라서 본 KL-3 엔진에 사용된 내열재의 내열 성능은 임무를 수행하기에 적절하다고 판단하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권9호
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• pp.915-923
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• 2007

Rubber hoses for automobile radiators are apt to be degraded and thus failed due to the influence of contacting stresses of air and coolant liquid under thermal and mechanical loadings. The aging behaviors of the skin part of the hoses due to thermo-oxidative and electro-chemical stresses were experimentally analyzed. Through the thermo-oxidative aging test, it was shown that the surface hardness IRHD(International Rubber Hardness Degrees) of the rubber increased with a considerable reduction of failure strain as the aging time and temperature increased. On account of the penetration of coolant liquid into the skin part influenced by the electro-chemical degradation(ECD) test the weight of the rubber hose increased, whereas their failure strain and IRHD hardness decreased. The hardness of the hose in the side of the negative pole was the most deteriorated at the test site of the hose skin just below the coolant surface.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권1호
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• pp.17-27
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• 2009

Water jet impingement cooling is used to remove heat from high-temperature surfaces such as hot steel plates in the steel manufacturing process (thermo-mechanical cooling process; TMCP). In those processes, uniform cooling is the most critical factor to ensure high strength steel and good quality. In this study, experiments are performed to measure the heat transfer coefficient together with the inverse heat conduction problem (IHCP) analysis for a plate cooled by planar water jet. In the inverse heat transfer analysis, spatial and temporal variations of heat transfer coefficient, with no information regarding its functional form, are determined by employing the conjugate gradient method with an adjoint problem. To estimate the two dimensional distribution of heat transfer coefficient and heat flux for planar waterjet cooling, eight thermo-couple are installed inside the plate. The results show that heat transfer coefficient is approximately uniform in the span-wise direction in the early stage of cooling. In the later stage where the forced-convection effect is important, the heat transfer coefficient becomes larger in the edge region. The surface temperature vs. heat flux characteristics are also investigated for the entire boiling regimes. In addition, the heat transfer rate for the two different plate geometries are compared at the same Reynolds number.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.505-511
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• 2014

내연기관의 냉각기 고무호스에 사용되는 EPDM 고무는 열과 기계적 하중을 받는 동시에 국부적으로 형성된 전기적 스트레스를 받아 복합적인 노화가 발생한다. 본 연구에서는 EPDM 고무의 전기화학적 복합노화 시험을 하고, 아레니우스 관계식을 이용하여 노화온도($60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$, $100^{\circ}C$)에 따른 가속수명 예측식을 구하였다. 수명에 영향을 미치는 인장변형률(5%, 10%)을 반영하여 예측식의 기울기($E_a/R$) 및 아레니우스 상수(C)를 고려한 수정된 수명예측 식을 제안하였다. 이를 통해 노화온도와 인장변형률에 영향을 받은 EPDM 고무의 수명을 예측하였고, 수정된 수명예측 시간이 실제 실험결과의 편차 범위 이내에서 일치함을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.559-559
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• 2013

KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 장치는 차세대 에너지원 중의 하나인 핵융합로를 위한 과학기술 기반을 마련하기 위해 개발된 중형급 토카막 실험장치로서 토카막 운전 영역의 확장과 안정성 확보, 정상상태 운전 도달을 위한 방법 연구, 최적화된 플라즈마 상태와 연속 운전 실현 등을 주요 목표로 하고 있다. 이를 위해 핵융합 반응에 의한 점화조건과 가까운 상태로 플라즈마를 가열해주어야 하며, 토카막 장치의 저항가열 이외에도 외부에서 추가 가열이 반드시 필요하다. 중성 입자빔 입사 장치는 현재 토카막에서 사용되고 있는 가열장치 중 가장 신뢰성있는 추가 가열 장치라 할 수 있으며 한국 원자력연구원에서는 1997년부터 KSTAR 토카막 실험 장치에 사용될 중성 입자빔 입사 장치를 개발해왔었다. 중성빔 입사 장치는 크게 이온원, 진공함, 열량계, 진공 펌프, 중성화 장치, 이온덤프와 전자석으로 이루어져 있으며, 이중 이온원은 중성빔의 성능을 좌우하는 핵심적인 장치라 할 수 있다. 최근 한국원자력연구원에서는 2 MW 중성 입자빔 입사장치용 이온원 개발을 완료하여 KSTAR 토카막 장치에 설치하였으며, 2013년 현재 KSTAR에는 총 두 개의 이온원이 장착되어 최대 약 3 MW 이상의 중수소 중성 입자빔을 입사하여 KSTAR 토카막 실험의 H-mode 달성과 운전 시나리오 연구에 많은 기여를 하고 있다. 한국원자력연구원에서 최초로 개발된 이온원은 미국 TFTR 장치에서 사용되었던 US LPIS (Long Pulse Ion Source)를 기본으로 하여 국내 개발을 수행하였다. 이 온원은 크게 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부와 발생된 이온을 인출 및 가속시키는 가속부로 구성되는데, 개발과정에서 가장 먼저 KSTAR의 장주기 운전에 적합하도록 플라즈마 방전부와 가속부의 냉각회로를 요구되는 열부하에 맞게 설계 수정하였다. 그 후 플라즈마 방전부는 방전 시간과 안정성, 플라즈마 밀도의 균일도, 정격 운전, 방전 효율 등을 고려하여 수정 보완하며 개발을 진행하여왔다. 가속부의 경우 국내 제작기술의 한계를 극복하기 위해 빔 인출그리드를 TFTR의 US LPIS 모델의 슬릿형 그리드 타입에서 원형 인출구 타입으로 변경하였으며, 이후 가속 전극의 고전압 내전력 문제, 빔 인출 전류와 전력, 인출 빔의 광학적 질(quality), 빔 인출 시간 동안의 안정성 등을 위해 그리드의 크기와 간격, 모양 등을 변경하여 개발을 수 행하여 왔다. 이 논문은 한국원자력연구원에서 개발이 진행되어 왔던 이온원들을 시간적으로 되짚어 보면서 현재까지의 성과와 문제점, 그리고 앞으로의 개발 방향에 대해 논의하고자 한다.

• 한국해양공학회지
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• 제10권3호
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• pp.14-23
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• 1996

The corrosion fatigue test were carried out to evaluate the fatigue characteristics of accelerated cooled (ACC) TMCP high tensile strength steels and weld joint with high heat input by one side one run submerged are welding. In this paper, the fatigue crack growth behaviors were investigated with the center crack tension specimen of base metal and heat affected zone in substitute sea water and air, respectively Main results obtained are sunnarized as follows: 1. The fatigue crack growth rates in sea water faster than those in air environment for the different heat input values, crack growth rate of base metal is very fast and effect of heat input is not remarkable. 2. In HAZ (82kJ/cm, 116kJ/cm), the crack branching phenomena were observed in both air and sea water environment, 3. In SEM observation, the corrosion effect on base metal was larger than that on HAZ in corrosion environment.

• Journal of Welding and Joining
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• 제6권1호
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• pp.28-34
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• 1988

The fatigue test was carried out to evaluate the fatigue characteristics of the accelerated cooled (ACC) TMCP steel and its welded joint. From this study, it was confirmed that ACC TMCP steel has higher fatigue strength than conventional steels. After welding, however, the fatigue strength of ACC TMCP steel was deteriorated associated with HAZ softening when weld reinforcement was removed. On the other hand, with weld reinforcement, there is no effect of HAZ softening on the fatigue strength of welded joint because it is strongly dependant on the detail weld geometry i.e., stress concentration factor. Accordingly the fatigue strength of actual welded joint increases with decreasing the stress concentration factor of welded joint, regardless of HAZ softening.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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• pp.318-321
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• 1995

원자력 발전소의 안전성 보장 및 신뢰성 향상을 위하여 시운전 단계에서 원자력 발전소내 안전등급에 해당하는 배관계통의 상태 확인을 위하여 각종시험을 하도록 되어있다. 특히 새로운 설계기념, 크기 또는 용량을 갖는 원자로 모델에 대해서는 필수적으로 건전성 평가를 하게 되었다. 이를 위해 발전소 건설기간에 시행하는 고온 기능시험 중에 원자로 주변 주요 시스템인 원자로 냉각재 루프 계통에 대한 건전성 확인을 위해 압전형 고온 가속도 센서를 이용하여 정상운전상태의 진동을 측정하여 시스템 진동거동을 규명하였다. 배관시스템의 일상운전상태는 유체의 흐름과 기기운전이 일정한 정상상태와 펌프의 기동 또는 정지 및 밸브의 급격한 개폐등으로 발생하는 과도상태로 나눌 수 있다. 따라서 두 가지 상태의 진동을 측정해야 한다. 배관계통은 정상운전 상태로 설계수명을 유지할 수 있어야 하므로 정상진도잉 최소화 되어야 한다. 진동 평가기준은 배관재질의 응력(S/N 커브) 곡선을 참조하여 설계수명내에 손상이 일어나지 않도록 재료의 허용응력을 산정하고 이를 진동변위로 환산하여 정한 것이며 이 값에 측정 데이타를 비교하여 1차계통 배관의 건전성을 확인하였다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.152-153
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• 2012

While engine room arranging pipe which is used from the vessel, It measured the internal flow of 90 degree elbow which is used from the main condenser. Fluid flow in elbow of 90 degree is measured by PIV and Dewetron system. The Reynolds number adopts 50000 and experimental study of flow field in the elbow.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1599-1600
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• 2007

The DTL water skid cooling system and Resonant Control Cooling Systems (RCCS) will employ a control system that can be operated by a local, programmable logic controller (PLC), interfaced through a touch screen interface, mobile alarm SMS server system, or it can be operated through the PEFP global control system network. The RCCS is implemented using Experimental Physics and Control System (EPICS) based hardware and software and is integrated with other networked PEFP EPICS systems. This presentation discusses the features of the local control system.