• 한국정밀공학회지
• /
• 제20권8호
• /
• pp.54-61
• /
• 2003

The first stage rotating blade of industrial gas turbine is one of the components that is normally run in exposed state at the highest temperature of the combustion gas stream. For this reason superior materials and advanced cooling technology are required to allow higher heat resisting characteristics of the component. The 1st stage blade of a selected commercial gas turbine blade made of directionally solidified Ni-based superalloy has a row of cooling holes on its trailing edge. In most cases, minor cracks have been found at some of the root cooling holes after one cycle operation (24,000 hrs) or even shorter operation time because of the high temperature gradient and the frequently alternating thermal stress. In the repair process, unfortunately, it is usually very difficult to get rid of the damage due to the fact that cracks are initiated at the root cooling hole and propagated deep into the hole. In this study, the feasibility of removing the sidewall cracks in the hole by utilizing EDM drilling has been investigated. Also the criteria of surface integrity for EDM drilling were established to achieve high quality repair as well as machining accuracy.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
• /
• pp.296-296
• /
• 2010

ICRF 시스템을 이용한 방전세정인 ICWC(Ion Cyclotron Wall Cleaning)는 ITER와 DEMO 같은 초전도 자석을 이용하는 토카막에서 토카막 shot 중간에 자장을 낮추지 않고 바로 방전 세정을 할 수 있는 방법이다. 토카막에서 방전세정은 탄소나 산소 화합물과 같은 불순물을 제거하여 방사에 의한 플라즈마 냉각을 막고 토카막 초기 start-up시 진공 챔버 벽면으로부터 의도하지 않은 연료주입을 제거하는 역할을 한다. 본 연구에서는 ICWC 방전 세정 최적화를 위해 플라즈마의 불순물 제거 특성을 수소 유량의 크기와 ICRF 펄스의 duty ratio를 바꿔가면서 관찰하였다. ICRF 전력은 44.2 MHz에서 20-50 kW 가 입사되었으며 자장은 3 T에서 고정되었다. 운전압력은 $10^{-4}$ mbar 정도이다. 헬륨의 유량을 400 sccm으로 고정한 후 수소의 유량을 40 sccm에서 160 sccm까지 증가시켜가면서 제거율을 관측하였다. 그 결과 수소 유량의 증가에 따라 제거율이 증가하는 불순물과 오히려 감소하는 불순물이 있음이 관측되었다. 제거율이 증가되는 불순물 group은 charge-to-mass ratio가 26, 28, 40, 44이고 감소하는 불순물 group은 18, 20, 32 이다. 펄스의 duty ratio를 1/9(on/off) 초에서 5/5(on/off) 초로 증가시킴에 따라 제거율이 증가하는 불순물과 감소하는 불순물이 또한 나타났는데 수소 유량 실험과 그 group에 차이가 없었다. 이러한 실험결과는 수소 유량의 증가나 펄스 길이의 증가에 따라 가스의 종류에 관계없이 모두 증가하거나 감소할 것이라는 예측과는 다른 결과로서 이것에 대한 명료한 해석이 필요하다. 왜냐하면 위와 같은 운전조건에서 효율적인 불순물 제거를 위해서는 불순물 제거 운전 방법이 불순물의 종류에 따라 모두 달라져야 하기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 특성을 불순물의 dissociation 에너지 관점에서 해석을 시도하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
• /
• pp.713-716
• /
• 2005

차세대 원자로로 부각되고 있는 고온가스냉각 원자로에서는 고온 안정성 및 핵분열생성물 차단 성능이 우수한 TRISO(Tri-Isotropic) 핵연료를 사용하고 있다. TRISO 핵연료 입자는 직경이 약 1mm인 구 형태로 입자의 중심에는 직경 $0.35^{\sim}0.6\;{\mu}m$의 핵연료 입자가 포함되며 입자 외곽을 코팅 층이 에워 싸고 있다. 이 코팅층은 완충(buffer) PyC 층, 내부 PyC 층, 외부 PyC 층으로 구성되어 있다. 각 코팅 층의 두께를 수십$^{\sim}$백 ${\mu}m$ 범위이며 사양으로 정해져 있어 핵연료 입자 제조 후 사양을 만족하는지를 검사해야 한다. 본 연구에서는 TRISO 핵연료 입자 정보를 컴퓨터로 생성하고 가상의 X-선 래디오그래피 방법을 이용하여 투시 영상을 구성한 후 Filtered Backprojection 기법을 이용하여 단면 영상을 재구성하고 이 단면 영상을 이용하여 코팅 층의 두께를 정밀하게 측정하기 위한 모의 실험을 수행하였다. 경계선이 불명확한 투시영상이 아닌 경계선이 명확한 재구성 단면 영상을 이용하여 코팅 층의 두께를 약 2.3% 이내의 오차율로 정밀하게 측정하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.135-140
• /
• 2010

An important goal in diesel engine research is the development of a means to reduce the emissions of nitrogen oxides (NOX). The use of a cooled exhaust gas recirculation (EGR) system is one of the most effective techniques currently available for reducing nitrogen oxides. Since Particular Matter (PM) fouling reduces the efficiency of an EGR cooler, a trade-off exists between the amount of NOX and PM emissions, especially at high engine loads. In the present study, engine dynamometer experiments have been performed to investigate the heat exchange characteristics of the stack-type EGR coolers with wave fin pitches of 3.6 and 4.6 mm. The results show that the heat exchange effectiveness is decreased as surface area decrease with pitch of 4.6 mm due to PM fouling. As surface area increase at pitch of 3.6 mm, super-cooling happens in the recirculated exhaust gas.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
• /
• pp.415-418
• /
• 2008

에탄올아민 (ETA; Ethanolamine)은 에틸렌옥시드를 진한 암모니아수와 함께 가열하여 얻어지는 물질로 흡수성이 있는 무색의 액체 또는 고체이며 탄소, 질소, 산소로 이루어진 매우 안정된 유기화합물이다. 이러한 ETA는 부식방지제, 산성가스 흡수제, 화장품 등 각종 산업에서 매우 유용하게 사용되는 물질이다. 하지만 ETA는 눈, 피부, 호흡기, 폐 등에 접촉하여 호흡기 질환 및 만성 천식을 유발하고 피부에 자극을 일으키므로 ETA를 제거하기 위한 물리화학적 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 냉각온도 및 진공펌프압력에 따른 ETA 응축 특성과, 흡착제에 따른 ETA 흡착특성을 조사하였다. 조사결과 ETA는 냉각수의 온도 및 진공펌프압력에 영향을 받았으며 냉각수 온도 및 진공펌프압력이 증가할수록 응축율은 감소하였다. ETA 흡착에서 활성탄의 경우 액상의 ETA와 상호간에 흡착력은 존재하지 않았으며, 기상의 ETA는 흡착되지만, $100^{\circ}C$이상에서 탈착 반응이 일어났다. 제올라이트의 경우 액상 및 기상의 ETA를 모두 흡착하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2005년도 추계학술발표대회 개요집
• /
• pp.195-197
• /
• 2005

An intermediate heat exchanger(IHX) is a key component in a next-generation VHTR with process heat applications such as hydrogen production and also for an indirect gas turbine system. Therefore, high temperature brazing with nickel-based filler metal(MBF-15) was carried out to study the joining characteristic(microstucture, joining strength) of nickel-based superalloy(Haynes 230) by vacuum brazing. The experimental brazing was carried out at the brazing process, an applied pressure of about 0.74Mpa and the three kinds of brazing temperatures were 1100, 1150, and $1190^{\circ}C$ with holding time 5 minute. It's joining phenomena were analyzed by optical microscopy and scanning electron microscopy with EPMA. The results of microstructure in the centre-line region of a joint brazed with MBF-15 show a typical ternary eutectic of v-nickel, nickel boride and chromium boride.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.231-231
• /
• 2012

7개 나라가 참여해서 공동으로 제작하고 있는 국제핵융합실험로(ITER)는 2020년경에 제작 설치가 완료될 예정이다. ITER 장치에는 6개의 시험 블랑켓 모듈(Test Blanket Module : TBM)이 장착될 예정이며, 그 중에서 한국도 1개를 독자적으로 제작해서 설치할 예정이다. 한국형 헬륨 냉각 고체형 증식(Helium Cooled Solid Breeder : HCSB) TBM이며, 한국은 ITER 참여국 중 유일하게 중성자 반사 재료를 채택한 것이 특징이다. 중성자 반사재료로는 지름 1 mm 내외의 흑연 페블에 SiC를 코팅해서 사용할 예정이다. SiC는 고온저방사화 물질로 차세대 핵융합로의 구조 재료로도 개발되고 있는 물질로, 이렇게 하면 흑연의 단점인 기계적 특성 향상뿐만 아니라, 산화나 화재 등에 대한 사고의 부담도 크게 줄일 수 있는 장점이 있다. 흑연위에 SiC를 코팅하는 방법은 여러 가지가 있으며, 그 중에서 비교적 간단한 건식 방법은 RF Sputtering, PECVD 등이 있다. 건식은 코팅방법이 간단하고 비교적 쉬운 편이지만 페블표면에 양질의 SiC 박막을 얻기가 쉽지 않은 단점이 있다. 이들 방법보다 습식법은 코팅이 까다롭지만 양질의 코팅막을 비교적 쉽게 얻을 수 있는 장점이 있다. CVD의 경우 전구체 물질로 여러 가지 물질이 사용될 수 있으며 대표적으로 $SiH_4$, $Si(CH_3)_4$, $CH_3SiCl_3$ 등이 있으며, 캐리어 가스로는 $H_2$가 사용된다. 이렇게 얻어진 SiC 코팅페블은 흑연에 비해 파괴강도도 향상되고 마모 등에 강한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.146-153
• /
• 2009

The performance characteristics of heat exchangers which consist of a gas cooler, an evaporator and an internal heat exchanger have been investigated at various operating conditions of $CO_2$ air conditioning system by experiments. The heat exchangers were designed for use in the vehicle $CO_2$ air conditioning system, when considering the characteristics of heat transfer and high pressure as $CO_2$ refrigerant. This paper studied the performance of heat exchangers at various compressor speeds and expansion valve openings, and quantified the heat transfer rates and pressure drops. Heat transfer rates at the gas cooler and the evaporator were 6.9 kW and 5.2 kW, respectively, when the compressor speed was 4000 rpm and refrigerant vapor quality at the evaporator outlet was 0.98. Therefore, this paper carried out that the heat exchangers were analyzed to achieve superior performance for the vehicle transcritical $CO_2$ cycle.

• 한국주조공학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.54-65
• /
• 1999

The present work is an attempt to evaluate the relationship between dendrite arm spacing and average cooling rate in gasatomized $Al_{87.3}misch$ $metal_{8.3}Ni_{4.4}$ powder by means of the following methods. One is calculation of heat transfer coefficient and average cooling rate, which are derived from estimated particle velocity during gas-atomization. The other is measurement of secondary dendrite arm spacing, which are observed on the particle surface. Then, we make experimental equation for this relationship in case of permanent mold casting and compare it with similar equation in case of rapidly solidified powder. Both average cooling rates and solidification rates are considered to represent the variance of dendrite arm spacings in two types soidification route. Even though there is a considerable difference in each average cooling rate, the dendrite arm spacing values are similar in two cases; particle diameter, $100\;{\mu}m$, and casting width, 2.05 mm. It is because that each solidification route has similar solidification rate.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
• /
• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
• /
• pp.525-530
• /
• 1995

최적 열수력 전산 코드인 CATHARE2 Vl.3u 코드를 이용하여 영광 3/4호기 midloop 운전중 잔열제거(RHR) 기능 상실사고를 해석하였다. 본 연구의 주된 목적은 사고시 계통에서 발생하는 열수력 현상의 이해 향상 및 증기발생기 열제거 능력 평가에 있다. 사고 복구 절차 관점에서 노심 비등, 노출 시점 및 계통압력 등이 중요한 인자이다. 본 계산 수행시 사용한 가정은 다음과 같다. 가) 초기 계통 수위는 고온관 중간에 위치하며 그 윗 부분은 질소 가스로 차 있다. 나) 3/4 인치 크기의 방출 밸브가 원자로 용기 상부 및 가압기 상부에 각각 설치되어 있으며, RHR 흡입구에 수위지시계가 설치되어 있다. 다) 증기발생기의 이차측은 U-튜브가 잠기도록 물로 차있다. 라) 두 증기발생기의 대기 방출 밸브(ADV)는 항상 열려 있어 사고시 이차측 압력을 대기압으로 유지하기에 충분하다. 사고는 원자로 정지 2일 후 발생하였다고 가정한다. 이와 같은 조건하에서 사고시 주된 계통 열제거 수단은 증기발생기 U-튜브내의 응축 작용이며 이는 전체 열제거량의 94%로 나타났다. 노심 비등 시점온 사고후∼300초 이후이며, 계통압력은 10,800초 이후에 최고 압력인 0.25MPa에 도달한 후 그 값을 계속 유지하고 있다. RHR 배관에 연결된 수위지 시계를 통해 10,200초 이후부터 냉각수가 방출되었다. 2개의 방출밸브 및 수위지시계를 통하여 방출된 유량에 근거하여 원자로 용기 냉각재 수위가 고온관 바닦까지 낮아지는 시점을 계산하면 사고 약 6.4 시간 이후가 된다.