• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.9
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• pp.1137-1143
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• 2011

The IHX (intermediate heat exchanger) of a VHTR (very high-temperature reactor) is a core component that transfers the high heat generated by the VHTR at $950^{\circ}C$ to a hydrogen production plant. Korea Atomic Energy Research Institute manufactured a small-scale prototype of a PCHE (printed circuit heat exchanger) that was being considered as a candidate for the IHX. In this study, as a part of high-temperature structural integrity evaluation of the small-scale PCHE prototype, we carried out high-temperature structural analysis modeling and macroscopic thermal and elastic structural analysis for the small-scale PCHE prototype under small-scale gas-loop test conditions. The modeling and analysis were performed as a precedent study prior to the performance test in the small-scale gas loop. The results obtained in this study will be compared with the test results for the small-scale PCHE. Moreover, these results will be used in the design of a medium-scale PCHE prototype.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.10
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• pp.1283-1288
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• 2012

A process heat exchanger (PHE) in a nuclear hydrogen system is a key component for transferring the considerable heat generated in a very high temperature reactor (VHTR) to a chemical reaction that yields a large quantity of hydrogen. A performance test on a medium-scale PHE prototype made of $Hastelloy^{(R)}$-X is scheduled in a small-scale gas loop at the Korea Atomic Energy Research Institute. In this study, as a preliminary study before carrying out the performance test in the gas loop, high-temperature structural analysis modeling and macroscopic thermal and structural analysis of the medium-scale PHE prototype by imposing the established displacement boundary constraints were carried out under the gas loop test condition. The results obtained in this study will be compared with the performance test results of the medium-scale PHE prototype in the gas loop.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.25 no.4
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• pp.355-363
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• 2022

Development of supersonic flying vehicle is one of the most latest issue in modern military technology. Specifically, structural integrity of supersonic flying vehicle can be verified by high temperature structural test. High temperature structural test is required to consider thermal load caused by aerodynamic heating while applying structural load simultaneously. Tubular quartz lamps are generally used to generate thermal load by emitting infrared radiation. In this study, modified heat flux model of tubular quartz lamp is proposed based on existing model. Parameters of the proposed model are optimized upon measured heat flux in three dimensions. Finally, thermal load of plate specimen is designed by the heat flux model. In conclusion, it is possible to predict heat flux applied on plate specimen and desired thermal load of high temperature structural test can be obtained.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.11b
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• pp.947-949
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• 2010

임의 형상의 미세구조 패턴의 형성기술은 광전자 공학부터 생물학적 적용까지 넓은 분야에서 폭발적인 잠재력을 가지고 있다. 그러나 많은 패턴 형성에 관한 연구는 제작 프로세서 비용이 높아 일부의 기능성 반도체 디바이스 혹은 유기물 광학 미디어등에 한정 되고 있으며 고온 구조용 세라믹스에 적용은 거의 예가 없는 실정이다. 최근 들어 MEMS, 고온내열 부재, 광학부재에 관한 연구의 진전과 함께 고온 구조부재의 표면에 미세구조를 부여하는 연구의 니즈가 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 폴리 비닐 알콜(PVA)과 금형(석영 몰드)의 이형성이 높은 것에 착안하여 특단의 장치를 이용하지 않고 간단한 전사 방법으로 알루미나 소결체에 미세구조 부여를 시험하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.144-144
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• 2003

니켈계 내열합금의 성형은 수백 $^{\circ}C$에 이르는 고온에서 이루어지기 때문에 열간성형 과정에서 소재 내부의 미세조직 변화에 대한 이해는 부품의 특성 제어 측면에서 매우 중요하다. 특히 열간 동적 재결정에 의해 발생되는 결정립 구조의 변화를 적절히 조절함으로써 부품의 특성을 극대화 할 수 있다. 본 연구에서는 Ni-Fe계 초내열합금에 대한 고온 압축실험과 압축시편에 대한 EBSD 분석을 통해 열간 변형 과정에서 발생하는 소재 내부의 동적인 결정립 구조의 변화를 정량적으로 분석하고자 하였다. 고온 압축시험은 101$0^{\circ}C$, 1066$^{\circ}C$의 온도 조건과 0.5s-1, 0.005s-1의 변형율 속도 조건에서 최대 진변형율 0.7까지 수행하였으며 진변형율에 따른 결정립 조직 변화를 관찰하기 위해 진변형 율에도 변화를 주어 실험을 수행하였다. 이들 고온 압축시편은 응력방향에 평행한 면에 대한 미세조직 관찰을 통해 재결정립 크기, 분율 및 결정립계의 특성 변화에 대한 정량적 연구를 수행하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.21 no.2
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• pp.53-59
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• 2017

In this experimental study, the characteristic of damages on GFRP rebar exposed to high temperature only and immerged in alkaline solution after the exposure to high temperature was analyzed through microscopic image analysis. The found microcrack and pores in resin matrix were quantitatively compared if there was effect of pre-exposure to high temperature. The damages, such as microcrack and pores in resin matrix, by alkali exposure were mainly found in rebar surface. On the other hand, the pores caused by high temperatures were extensively found in a section and had greater width than those caused by the alkali exposure. In results of the quantitative comparison, the accumulated length and widths of microcrack and pores in resin matrix in pre-exposed GFRP rebar to high temperature were respectively 1.5 and 1.4 times of those in the GFRP rebar only immerged in alkali solution. Therefore, the deterioration of resin matrix by the alkali exposure could be accelerated due to the pre-exposure to high temperature.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.421-421
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• 2012

Cu(In,Ga)$Se_2$ (CIGS) 화합물은 직접천이형 반도체로 열적으로 매우 안정하고 에너지밴드갭이 1.04 eV로 이상적인 값에 가깝고, 특히 높은 광흡수계수를 가지기 때문에 박막 태양전지로서 커다란 응용 잠재력을 갖고 있는 광흡수층 재료이다. CIGS 화합물 박막 태양전지의 효율은 연구실에서는 ~20%를 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 ~13%의 효율을 보이고 있다. 그러나 CIGS 박막 태양전지를 대면적 또는 양산화에 적용하기 위해서는 20년 이상의 장기적인 수명을 보장할 수 있는 내구성을 갖추어야 한다. 본 연구에서는 CIGS 모듈의 장기적인 신뢰성을 평가하기 위해 CIGS PV 모듈을 대상으로 대표적인 고온 고습 조건인 IEC-61646 규격을 이용하여 $85^{\circ}C$/85% RH에서 1000시간 동안 가속시험이 수행되었고, 고온 환경하에서 모듈의 성능 저하에 미치는 영향을 고찰하기 위해 모듈을 $85^{\circ}C$에서 1000시간 노출시켰다. 두 종류의 가속 스트레스시험 후에 모듈들의 외형적인 노화현상 및 전기적 열화 성능을 분석하였다. 또한 모듈의 효율저하의 원인을 규명하기 위해 모듈 구성 재료 중 충진재료로 사용하는 EVA sheet와 투명전극 AZO를 대상으로 고장분석을 수행하였다. AZO의 미세구조 관찰, 결정상 분석, XPS 분석 및 전기적 분석과 EVA sheet의 FT-IR 분석과 TG-DSC 분석들을 종합하여 CIGS PV 모듈의 성능저하의 원인을 규명하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.42.2-42.2
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• 2009

연속주조공정에서 용강의 통로, 산화방지 및 유체 흐름을 용이하게 하는 역할을 하는 다공성 노즐(porous nozzle)은 용강과의 직접적인 접촉으로 인한 화학 반응 및 용강의 침투현상을 방지하기 위해 불활성 가스를 주입하여 청정강을 제조하는데 이용된다. 공정 중 노즐 막힘으로 인한 배압상승과 열충격에 의한 크랙(crack) 발생이 문제되고 있으며 신뢰성 향상 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기공크기와 기공분포가 고온안정성 및 내열충격성에 미치는 영향을 알아보고, 내구성 시험 및 고장분석을 통하여 노즐의 신뢰성 향상 방안을 고찰 하였다. 기공을 제어한 시편을 제조하여 기공분포에 따른 고온안정성을 확인하기 위해 실제 사용 조건인 용강온도($1550^{\circ}C$)와 보다 높은 온도($1700^{\circ}C$)에서 각각 고온 시험을 수행하였다. 열충격을 스트레스 인자로 한 내구성 시험을 수행한 후 고장원인을 분석하였으며 열화정도를 확인하기 위해 열처리 온도에 따른 차압 및 굽힘 강도 변화를 비교하였다. 또한 결정상 분석을 통해 온도에 대한 상변화를 확인하였고, 시편의 표면 및 파단면의 미세구조 분석을 통해 크랙 발생여부를 확인하였다. 다공성 노즐의 기공분포가 균일 할수록 고온안정성 및 내열충격성이 향상됨을 확인하였고, 이를 통해 Porous Nozzle의 열화원인으로 판단되는 기공 크기 및 분포에 따른 크랙 발생에 대해 열응력 고찰을 수행하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.1
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• pp.33-39
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• 2015

This paper describes test result of the Supersonic Wing Structure and the utility of thermal test equipment, which is possible to heat rapidly and continuously above $1,000^{\circ}C$, the durability and reliability of which are improved compared with the existing equipment. Through the test, we could predict the amount of strength reduction of the wing due to aerodynamic heating, caused by exposure of high temperature. Recently the aerodynamic heating temperature of the supersonic flying object is rapidly increased. It is possible to carry out the High Temperature Strength Test on the hypersonic speed flying object with the newly designed thermal test equipment. Because of that, we can upgrade the High Temperature Strength Structure Test technique and test reliability.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.2
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• pp.46-56
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• 2013

The test facility with hot-air supply system is required to develop transpiration cooling materials and experimentally evaluate its performance. In the study, the facility consists of an arc-plasma generator, plenum chamber suppling cold air, and test section was designed and an internal flow analysis was executed. From CFD results, it was confirmed that the designed plenum chamber thermally safeties and ideally mixes with plasma gas and cold air in the chamber. In addition, validity of design for supplying homogeneous flow to the test section was confirmed by this analysis.