• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1999.10a
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• pp.46-46
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• 1999

터빈 바이패스 밸브는 발전소의 사고시 발전기가 계통으로부터 분리될 때 터빈을 보호하기 위해 고온고압 에너지를 가진 증기를 안전하게 바이패스하여 발전소 신뢰도를 향상시키는 주요설비로써 신속하고 안전하게 제어가 되어야 한다. 이를 위해 증기온도 제어에 관측기를 가진 상태변수 제어기 등 고급제어가 사용되며 하동화력 시뮬레이터에 사용되는 터빈 바이패스 밸브제어의 개발과정을 서술한다. 디지털제어의 개발은 우선 제어모듈을 분석한 후 각 기능별 제어모듈을 개발하여 충분히 시험한 수 이것을 이용하여 제어로직을 모델링한다. 제어 모델링이 완료되면 발전소 다아나믹 모델과 연계를 위해 각 변수의 이출력(I/O)을 설정한다. I/O에 의해 제어로직과 발전소의 다이나믹 모델을 접속한 후 최종 튠닝(Turning)을 통하여 개발을 마무리하게 된다. 터빈 바이패스 밸브 바이패스 제어의 개발 의의를 살펴보면 각종 제어기능에 따른 모듈의 개발과 이의 적용을 통해서 실제 제어로직의 설계가 가능하며 또한 동적모델과 연계한 시뮬레이션을 통해 정확도를 높일 뿐만 아니라 확장된 제어의 개발도 가능하게 된다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.28 no.4
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• pp.315-322
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• 2008

Valves in power plants are leaking internally by various damages including insertion of foreign objects on seat, seat crack, defects and fatigue crack of stem packing or welds etc. due to severe operating conditions such as high temperature and high pressure for extended period time. Acoustic emission(AE) technology should be applied in order to diagnose precisely and evaluate these valve internal leak. In this paper, results of studies which have accomplished in actual power plant are presented. We have analyzed background noise, AE signal level and frequency spectrum through laboratory tests on the basis of various actual conditions in power plant, and also have considered evaluation methods on the background noise, AE properties and the detectable minimum leak rate according to valve leak conditions through comparing with results of field tests in power plant. As a result of these studies, we conformed that evaluation of internal leak conditions including discrimination of leak or not, and the detectable minimum leak rate is possible, and also it is expected to contribute to safe operation and prevention of energy loss in power plants.

• 기계와재료
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• v.22 no.3
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• pp.96-109
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• 2010

자동차는 다양한 형상과 기능을 가진 부품소재의 집합체라 할 수 있다. 자동차의 고출력화에 의한 연비향상과 각국의 환경규제 강화 요건을 충족시키기 위해 자동차 엔진의 작동온도와 이에 따른 배기가스의 온도가 꾸준히 높아지는 추세이다. 따라서 고온재료의 선택과 사용이 보다 중요해 지고 있다. 자동차에 사용되는 고온 부품은 설계사양에 맞추어 그리고 경제적인 측면을 고려하여 내열재료를 사용하는 방법과 표면처리를 하는 두 가지 방법이 주로 채택되고 있다. 내열재료를 사용하는 대표적인 부품은 엔진을 구성하는 부품과 연소실로부터 나오는 고온 고압의 배기가스가 이동하는 배기계 부품이다. 엔진을 구성하는 부품 중에는 냉각수에 의해 온도가 제어되는 부분은 경제적인 소재가 사용되나 밸브와 같은 부품은 고온재료가 채용된다. 가장 높은 온도에서 사용되는 배기계 부품에는 경제성이 감안되면서도 높은 열적, 기계적 안정성이 동시에 요구되고 있다. 전통적으로 배기부품에는 구상흑연주철이 널리 사용되어 왔고 현재에도 원가 측면의 강점을 이용해 대부분의 차량에 적용되고 있으나 일부 고출력, 고배기량 엔진의 경우에는 주철의 한계온도 이상의 배기온도가 요구되어 스테인리스 강을 도입하고 있다. 또한 내열 타이타늄 합금, 금속간화합물과 같은 고온재료가 개발됨에 따라 고가의 차종에는 신재료가 이들 부품으로 채용되고 있다. 이 글에서는 배기계 부품의 설계적인 요소에 의한 열적, 기계적 측면의 내구 특성을 살펴보고, 이들 부품에 보편적으로 적용되는 고온 금속재료의 종류 및 기계적 특성을 소개하였다. 아울러 미래의 환경친화적 자동차용 고온 부품을 개발하기 위하여 연구되고 있는 Super Si+MO, 스테인리스 강, TiAl, 고온 타이타늄 합금 등과 같은 자동차 내열 부품으로 사용되는 신소재의 연구개발 동향에 관하여 기술하였다.

• Plant Journal
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• v.10 no.2
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• pp.48-59
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• 2014

Coupons which have same figure as weld joint of the forged steel valves and 1 inch nominal weld thickness were manufactured using ASTM A182 F92 material. After welding with GTAW method, the welded specimens have been post-weld heat treated at $705^{\circ}C$, $735^{\circ}C$, $750^{\circ}C$, $765^{\circ}C$, $795^{\circ}C$ and $825^{\circ}C$ for 1 hour per 1 inch nominal weld thickness each (Group 1) to evaluate characteristics of welds based on various holding temperature. Indeed, 3 welded specimens were post-weld heat treated for 30 minutes, 1 hour and 2 hour (Group 2) at $735^{\circ}C$ to evaluate characteristics of welds based on various holding time. Hardness values were measured at the weld metal, heat affected zone and base metal to observe hardness change depending on the condition. As a result of the evaluation, appropriate holding temperature for PWHT is proved as $750^{\circ}C$ and $765^{\circ}C$ for 1hour per 1 inch nominal weld thickness. Indeed, holding for 1 hour per 1 inch nominal weld thickness was insufficient for PWHT effect when the holding temperature was at $735^{\circ}C$. The microstructure of post-weld heat treated weld metal was determined as tempered-martensite structure.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.29-30
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• 2006

나이모닉 일체형으로 사용되고 있는 선박용 2 행정 저속엔진의 배기밸브 스핀들을 고온, 고압, 배기가스 및 반복 충격 하중에 노출된 스핀들의 Head부분은 기존의 나이모닉 소재를 적용, 기존 재질의 우수한 성질을 유지하고 설계적으로 나이모닉 소재의 적용이 불필요한 Stem부는 오스텐나이트 계열의 SNCrW 소재를 사용하여 관성마찰 용접 방식으로 접합하여 제품을 제작하고, 접합부의 미세조직 관찰, 성분분석, 인장, 경도, 피로시험 등의 기계적, 금속적 특성평가를 통해 마찰용접제품에 대한 신뢰성을 확인하고 양산 생산을 위한 기술적 토대를 마련하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.11
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• pp.1349-1354
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• 2013

Sealing structure to prevent flowing hot gas into the driving device, located between the driving shaft and the liner of On-Off valve for controlling the hot gas flow path was studied. Wear occurs due to the constant movement of the driving shaft controlled by actuator on graphite as the sealing material. In this paper, the dynamic wear behavior in high temperature of graphite(HK-6) to be used as sealing material was evaluated. Reciprocating wear test was carried out for the graphite(HK-6) to the relative motion between shaft materials(W-25Re). The results of friction coefficient and specific wear rate according to contact load, sliding speed at room temperature and $485^{\circ}C$ considering the actual operating environment were evaluated. Through the SEM analysis of the worn surface, third body as lubricant films were observed and lubricant effect of third body was considered.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.27 no.2
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• pp.168-174
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• 2017

In this work, a piezostack single-stage valve (PSSV) system is proposed and its control performance is experimentally evaluated at high temperature up to $150^{\circ}C$. In order to achieve this goal, a PSSV system is designed and operating principle and mechanical dimensions are discussed. A displacement amplifier and an adjust bolt are used to generate target displacement and to compensate thermal expansion. Then, an experimental apparatus is constructed to evaluate control performance of the PSSV system. The experimental apparatus consists of a heat chamber, a hydraulic circuit, a pneumatic circuit, pneumatic-hydraulic cylinders, thermal insulator, electronic devices, sensors, data acquisition (DAQ) board and a voltage amplifier. The flow rate and displacement control performance of the valve system are evaluated via experiment. The experimental results are evaluated and discussed at different temperatures and frequencies showing the controlled flow rate and spool displacement.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2004.06a
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• pp.82-85
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• 2004

EPDM 봉인물질을 가진 SOV의 작동실패 사례 및 원인을 분석해보면 많은 SOV 고장(SOV failures)은 결국 EPDM 봉인물질이 원인인 것으로 나타났다. SOV 고장은 SOV가 그것의 설계 범위를 초과하는 주위 온도(ambient temperature)에 노출되어 있었기 때문에 발생되었다. 그러한 SOV 고장은 증기누설, 주위 온도의 부정확한 평가 등의 원인에 의해 발생되었다. 또한 SOV 고장은 연속적인 coil의 여기시 발생하는 가열(heatup from energization)로 인해 수명이 단축되는 영향이 서비스 수명 기간에 적절하게 포함되지 않았기 때문에 발생되었다 많은 발전소 운용자는 이러한 사실을 알고 있지 못하였으며 결과적으로 서비스 수명 기간이 과도 예측되는 결과가 초래되었다 SOV의 또 다른 연성(Soft) 봉인물질로, 열저항 특성이 EPDM에 비해 약 $50^{\circ}C$ 정도 우수한 Viton 봉인물질에 대한 특성이 제시되었다. 더불어 현재 많은 국외 솔레노이드구동밸브 전문 생산업체들이 Viton 재료를 옵션으로 채택하고 있는 추세이다. 그러나 고온주변에서 지속적으로 노출되어 있는 환경에서 Viton이 EPDM의 문제점을 어느 정도 해결할 수 있는 지의 여부는 현재 결론 내리기 어려울 것으로 판단되며, 향후 이를 채택한 SOV의 운전경험을 계속 주시할 필요가 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.33 no.5
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• pp.341-348
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• 2016

The solenoid valve is used widely across various industries; however, solenoid valves for use in high-temperature environments have to be highly specified, such as those used in thermal power plants and steel mills. As such, we have developed a solenoid valve, using an already developed solenoid, to allow for more specific use. In this type of development method, use of 3D printing is very effective, allowing for a reduction in errors in design and production. This study includes a mathematical model of the solenoid valve. Then, the simulation from the mathematical model was performed using the AMESim (Advanced Modeling Environment for Simulation of Engineering Systems). We made a prototype valve using the simulation results and also measured the flow rate and dynamic performance.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.139-143
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• 2011

금속분말을 청정 에너지원으로 이용하기 위해 금속분말 소형 연소기의 구현이 필요하다. 이를 위한 기초 연구로서 점화성이 뛰어나면서도 경제적인 수십 마이크로 크기의 마그네슘(Mg) 분말을 대상으로 고온 증기(steam)와의 연소 현상 대해 연구하였다. 본 연구에서는 연소실 내 체류시간 및 혼합 효율을 증가시키기 위해 와류 유동을 연소기에 적용하였고 아르곤(Ar) 이송가스를 이용해 마그네슘 분말을 공급하였다. 안정한 화염을 유지시키기 위하여 이송가스의 유량을 변화시켜 공급되는 마그네슘의 양을 조절하였고, 고온 증기의 공급량은 니들 밸브의 개도를 조정하거나 우회시킨 관로로 증기의 일부를 배출함으로써 조절하였다. 고온의 점화원을 사용하여 증기 분위기 내 마그네슘 분말을 점화시켜, 대기압 환경에서 마그네슘/증기/아르곤의 지속적인 화염을 구현하였다.