• 에너지공학
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• 제10권3호
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• pp.272-277
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• 2001

선형온도구배를 갖는 비균일 가열표면에 대한 충돌 제트의 난류유동장과 열전달 특성을 실험을 통해 연구하였다. 제트의 레이놀즈수와 가열판의 온도구배, 그리고 노즐 출구로부터 가열판가지의 거리를 변화시키며 실험을 수행하였다. 최대 열전달은 정체점에서 나타나고 정체점으로부터 벽면방향으로 거리가 증가함에 따라 열전달률은 감소한다. 벽면가지의 거리가 크지 않은 경우는 난류의 영향으로 열전달의 제2정점이 나타난다. 최대 열전달은 노즐과 가열판 사이의 거리가 노즐 직경의 6에서 8배 정도일 때 나타난다. 열전달률의 상관식을 프란틀수와 레이놀즈수, 노즐과 가열판사이의 거리와 직경비 그리고 온도구배의 지수승의 함수로 구하였다. 열전달률과 난류유동장의 관계를 실험을 통해 확인하였다. 벽면제트는 온도구배의 의해 영향을 받았고 벽면거리가 증가할수록 더 크게 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.2470-2476
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• 2011

실험적인 방법과 수치적인 방법의 장점을 취한 고유변형도법은 선상가열에 의한 판의 변형을 예측하는데 매우 유용하다. 고유변형도법을 이용한 선상가열에 의한 판 변형의 예측을 위해서는 고유변형도의 크기와 영역을 적절하게 결정하는 것이 중요한데, 선상가열 후의 실제 냉각속도에 따라 강의 상변태 특성이 달라지므로 이 또한 고유변형도 결정에 있어서 고려되어야 한다. 조선 현장에서 많이 사용되는 수냉과정을 모사하기 위해 충돌제트, 막비등, 복사 효과를 포함하는 열전달 해석법을 제안하였으며, 이를 통해 고유변형도 영역의 실제 냉각속도와 상변태 분율을 구할 수 있다. 상변태 분율에 따른 재료의 물성치를 반영함으로써 선상가열에 의한 판의 변형을 보다 정도 있게 예측하는 것이 가능하다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권1호
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• pp.9-15
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• 2001

침엽수 4수종(소나무, 잣나무, 낙엽송, 웨스턴 햄록)의 가열판 압체식 진공건조에서 소요되는 비에너지 곡선은 함수율 감소에 따라 서서히 증가, 거의 일정, 급속 증가 등 3단계의 증가 패턴을 나타내었고, 제재두께별 계산된 비에너지는 3cm 제재 0.483, 5cm 제재 0.649, 7cm 제재 0.814, 9cm 제재 0.977 및 11cm 제재 1.138kWh/kg로서 두께가 증가함에 따라 거의 직선적으로 증가하였고, 강한 건조스케줄을 적용한 비에너지는 약한 건조스케줄의 것보다 적었으며, 가열판 진공건조의 평균 비에너지는 0.712kWh/kg으로서 다른 건조법의 것보다 적었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.104-112
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• 1997

선각의 곡면 가공을 위한 선상가열법은 숙련된 기능공의 경험에 전적으로 의존하고 있으며, 각 조선소에서는 생산성 향상을 위한 자동화 기술을 절실히 요구하고 있다. 선상가열에 의한 곡면형성 과정을 역학적으로 시뮬레이션 하기 위해서는 초고속 컴퓨터를 이용하더라도 수십시간의 방대한 계산이 요구되는 대변형 열탄소성 해석이 필요하다. 본 연구에서는 선상가열에 의한 판의 변형을 효율적으로 정확하게 계산하기 위한 간이 열탄소성 해석 기법을 개발하고, 일련의 선상가열 실험을 통해 그 정확성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권11호
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• pp.26-34
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• 2006

본 연구에서는 외력과 열을 동시에 받는 판구조에 대하여 구조적 강도를 평가하기 위하여 열응력 해석 및 열기계적 실험을 수행하였다. 초음속 비행체의 날개 유사 모델인 판구조에 대한 열 및 외력 환경구현을 위하여 석영램프를 이용한 복사가열기와 하중부가 시스템을 사용하였으며, 소성을 가미한 탄소성 유한요소 해석을 병행하여 열기계적 거동을 파악하였다. 시험은 외력 유지 상태에서 일정 온도 유지환경과 10 ℃/sec의 가열률 환경하에서 이루어졌다. 해석 및 실험에 의한 결과들을 이용하여 가열환경에 따른 구조물의 거동 특성을 파악하였으며, 상온에서의 구조강도 결과와 비교 고찰하였다. 본 연구를 통하여 초음속 비행체와 같이 외력과 열 환경을 경험하는 구조물에 대한 실험 및 해석적 방법을 제시하였고, 획득된 자료들은 비행체 내열 구조 설계시 열적 강도 판단의 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.110-121
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• 2000

선상가열의 열원으로는 가스 가열법, 고주파 유도 가열법, 그리고 레이저 가열법 등이 사용될 수 있다. 가스 가열법은 많은 조선소등에서 사용되고 있으나 가열 후 얻어지는 잔류변형을 제어하는데 많은 어려움이 있다. 고주파 유도 가열법은 비교적 정확한 변형량 제어가 가능하다는 장점을 가지고 있어서 새로운 선상가열 열원으로서 활용될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 고주파 유도가 열법을 이용한 선상 가열의 변형 특성 및 가열장치의 특성을 파악하기 위한 기본단계로써 고주파 유도가열에 의한 열변형 과정에 대한 해석을 시도하였다. 전자장 해석과 와전류 해석, 와전류에 의하여 판에 발생하는 온도 분포, 그리고 열탄소성 변형 해석을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권11호
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• pp.1525-1533
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• 2003

In the precision hot plate for wafer processing, uniform temperature of the upper plate is one of key factors affecting the quality of wafers. The state-of-the-art precision hot plates require temperature Variations less than $\pm$0.4$^{\circ}C$ during heating to 15$0^{\circ}C$, Which is difficult to be obtained only by the improvement of manufacturing techniques alone. In this study, computer aided heat transfer analysis was carried out to obtain the temperature distribution of the currently used reference hot plate for 200mm wafer. The analysis on the reference model assuming constant heat generation rate and uniform heating area showed total variation of 0.926$^{\circ}C$ at 15$0^{\circ}C$. One of the new design approaches based on the change of heating location together with different heat generation rate resulted in total variation of 0.297$^{\circ}C$ which is a 68% improvement compared to that of the reference model.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.82-89
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• 2002

선상가열에 의한 판 변형 예측은 고유변형도법에 의해 효율적으로 예측할 수 있다. 종래의 용접에서의 고유변형도 결정 방법은 용접 실험을 통하여 온도분포와 강의 상변태 영역(Ac3)을 시편을 절단하여 계측하고 이를 고유변형도 영역으로 간주하는 것이었다. 선상가열의 현상은 용접과 유사하므로, 용접과 같은 조건 하에서 얻어진 결과를 그대로 선상가열 해석에 이용하여 왔으나 이 결과는 가열 패턴이나 판 두께에 제한을 가지고 있다. 또한 현장에서는 선상가열 후 수냉 처리하는데 그 과정에서 강이 원래의 상으로 돌아가지 않고 마르텐사이트가 되면서 전단 소성 변화를 일으킨다는 점에 착안하여, 본 연구에서는 종래에 시편의 온도계측과 상변태 영역을 직접 계측하는 파괴검사법을 FEM을 이용한 이론해석으로 대체하였다. 즉 임의의 적절한 열속 모델에 대한 온도 분포를 얻고, 조직변화에 따라 추가적으로 발생하는 소성 영역을 고려하기 위하여 공석 온도 영역까지 포함시켜 온도계측과 파괴실험 없이 순수한 이론만으로 고유변형도 영역을 결정하는 새로운 방법을 제안하였다. 이 방법으로 결정한 영역을 이용하여 판의 변형을 예측하고 실험 결과와 비교하여 잘 일치함으로써 본 논문에서 제안한 방법의 유효성을 입증하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.20.2-20.2
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• 2005

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.35-43
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• 2005

Feedwater heaters of many nuclear power plants have recently experienced wall thinning damage, which will increase as operating time progresses. As it is judged that the wall thinning damages have generated due to local fluid behavior around the impingement baffle installed in downstream of the high pressure turbine extraction steam line to avoid colliding directly with the tubes, numerical analyses using PHOENICS code were performed for two models with original clogged impingement baffle and modified multi-hole impingement baffle. To identify the relation between wall thinning and fluid behavior, the local velocity components in x-, y-, and z-directions based on the numerical analysis for the model with the clogged impingement baffle were compared with the wall thickness data by ultrasonic test. From the comparison of the numerical analysis results and the wall thickness data, the local velocity component only in the y-direction, and not in the x- and z-direction, was analogous to the wall thinning configuration. From the result of the numerical analysis for the modified impingement baffle to mitigate the shell wall thinning, it was identified that the shell wall thinning may be controlled by the reduction of the local velocity in the y-direction.