• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.18-18
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• 1998

평판에 충돌하는 초음속 세트에 관한 연구는 수직/단거리 이·착륙기의 발진, 미사일 발사시스템, 다단계 로켓 분리 등 실제적인 분야에 응용되고 있으며 고온의 충돌제트와 화염에 의한 가열문제와 관련된 산입분야에서도 많은 연구가 이루어지고 있다. 과소팽창하는 초음속 제트가 평판에 충돌할 때 Barrel shock, exhaust gas boundary, Mach disk, contact surface, reflected shock, plate shock, stagnation bubble 등 매우 복잡한 유동 구조가 표면에 나타나는데 이것은 평판으로부터 반사된 shock과 free jet의 충격파 구조 사이에서의 상호간섭 때문이다. 노즐로부터 방출되는 고속, 고온가스가 주변 장비 등에 부딪힐 때 발생하는 이러한 복잡한 간섭현상의 연구는 관련 주변장비 설계 및 상황예측에 필수적인 자료를 제공하며 이해를 도와준다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.1
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• pp.323-327
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• 1991

An experiment was conducted to determine the local heat transfer from a supersonic hot jet impinging at 45.deg. to a plate surface. A semi-analytic method was used to determine the Nusselt number from experimental data. The results indicates that the location of the peak heat transfer is displaced from the geometric center of the axisymmetric jet and that the radial variation of the local heat transfer is steeper than that in the subsonic impinging jet. In the stagnation region, the heat transfer from the supersonic impinging jet is about 10 times larger than that from the subsonic one, while the heat transer away from the stagnation region is of the same magnitude as that of the in compressible turbulent radial wall jet.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05a
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• pp.298-303
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• 1997

실제의 격납건물의 구조는 하부 원통형의 구조를 가지는 영역과 상부 돔 형태와 굴뚝 형태의 구조를 가지는 영역으로 나눌 수 있다. 하부 원통형의 구조만을 고려한다면, 고온의 철제 벽면과 콘크리트 벽면 사이의 gap 크기에 비해서 원통의 반지름이 상대적으로 매우 큰 값을 가지기 때문에 2차원 무한평판으로 가정하는 것이 가능하다. 그러나 돔 및 굴뚝 영역에서는 높이가 높아질수록 돔 단면직경이 감소하고 굴뚝 영역도 유동단면적이 작은 원통의 구조를 가져 2차원 무한평판의 가정에 많은 무리가 따른다. 앞에서 명시한 세 가지의 격납건물 형태에 있어서 ASPWR의 경우는 굴뚝을 포함한 영역까지도 무한평판으로 가정하는 것이 가능하나(돔에서의 열전달 단면적이 하부의 열전달 단면적에 비해 매우 작다는 가정을 한다면) 나머지 AP600과 HWRF의 격납건물에 있어서는 상부까지도 무한평판 가정을 사용하는 것에는 무리가 있다. 본 연구에서는 일반적인 유체해석 코드인 FLUENT V4.3을 이용하여 실제 격납건물 구조에 대한 분석을 시도하여 무한평판 구조에 대한 가정이 과도한 열전달량을 예측하고 있음을 확인하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.10 no.1
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• pp.48-53
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• 1985

농산물 건조를 위하여 평판형 태양열 집열기를 이용할 경우 가열된 출구공기는 각종 농산물건조적온보다 일반적으로 고온이므로 이의 조절을 위한 출구공기 온도의 예측이 중요시 된다. 본 연구에서는 차원해석법(dimensional analysis)을 이용하여 평판형 집열기의 출구에서 나오는 가열된 공기의 온도를 예측하는 방법이 제시되었으며, 이 방법을 이용하여 집열기의 출구공기온도 예측방정식들이 유량별로 유도되었다. 이 방정식들로부터 구한 출구온도들은 실측한 값들과 잘 일치하였으며($R^2$=0.917~0.957) 또한 집열기의 효율을 나타내는 이론식이 출구공기온도 예측방정식으로 부터 직접 유도되었다.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.11 no.6
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• pp.64-68
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• 2008

막 냉각 연구를 위해 CFD를 이용할 때 적용 한계 및 그 타당성을 검증하고자 하였다. 이 글에서는 냉각공기공으로부터 분출된 냉각공기가 고온 고속으로 흐르는 주유동과 평판 사이에 벽면을 고온의 가스에 노출되는 것을 막기 위해 위치시킨 막냉각공기 흐름의 형태를 CFD를 이용하여 분석하였다. 모든 경계조건 및 격자계 그리고 검증 단계의 예까지 서술함으로써 이러한 CFD를 이용할 때 유용하게 적용될 방법들을 제공하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05a
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• pp.1014-1020
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• 1995

고온구조물은 고온에서의 운전상태에 따라 복잡한 하중이력을 경험하게 됨으로써 상온에서 발생하는 손상 기구와는 달리 온도 의존성을 가질 뿐만 아니라, 상온에서 볼 수 없는 크립-피로의 상호작용에 의한 손상현상이 나타나게 된다. 따라서 고온 구조물의 건전성 평가를 위한 비탄성 해석을 신뢰성 있게 수행하기 위해서는 구조물의 비선형 거동을 비교적 정확히 예측할 수 있는 통합 구성방정식의 개발 및 적용과 온도에 따른 재료의 물성치 확보가 필수적이다. 본 연구에서는 통합 점소성 모델인 수정된 Chaboche 모델에 대해서 내연적 시간 적분법을 적용하여 ABAQUS의 UMAT으로 구현하였고, 개발된 프로그램을 이용하여 INCONEL 718을 사용한 단순 인장해석, 반복 소성 특성해석 및 크립 해석을 수행하여 프로그램의 신뢰성을 평가하였다. 또한 원공이 있는 평판에 대한 예제해석을 수행함으로써 개발된 프로그램이 고온구조물의 건전성 평가를 위한 비탄성 해석에 적절하게 적용될 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2004.02a
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• pp.110-111
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• 2004

• Solar Energy
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• v.12 no.1
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• pp.88-94
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• 1992

A small-scale solar collector and tracking system, using a Fresnel lens of $0.5m^2$, and novel compact fluidized-bed solar receiver[FBR] of closed type has been developed for high temperature solar gas heating. The FBR was improved in carrying over of SiC powder and thermo-siphon effect. The maximum outlet air temperature of 1140K and the maximum thermal efficiency of 64% were obtained. The present FBR's operated efficiently at extremely high temperatures in comparison with conventional solar receivers, composed of flat or tubular solid surfaces.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.72.2-72.2
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• 2010

평판형 고체산화물 연료전지 스택의 고온 밀봉 구조에 대하여 설명하고 스택 운전 후 사후 분석을 통하여 밀봉재와 금속 분리판의 계면반응에 대하여 고찰하였다. 대표적인 고온 밀봉재인 Barium-Silicate 계 결정화 유리와 Fe-Cr 계 금속 분리판은 스택의 작동온도인 $700{\sim}850^{\circ}C$ 에서 고온 반응을 통하여 계면에 반응생성물을 형성하는 것이 확인되었다. 이러한 계면반응은 장기 운전시 SOFC 스택 성능 저하의 원인이 되고, 열 싸이클(작동온도${\leftrightarrow}$상온)을 가하면 계면반응 생성물이 delamination 되어 밀봉구조가 파괴되어 수명을 단축시키게 된다. 계면반응은 Fe-Cr 계 금속 분리판의 산화물인 Cr 산화물, Fe 산화물이 밀봉유리 소재와 반응을 일으키는 것이 주요 원인으로 판명되었다. SOFC 스택에서 열 싸이클시 계면반응에 의하여 기밀도가 감소하는 현상이 확인되었으며, 밀봉 구조의 어느 부분에서 계면반응이 진행되는지 관찰하였다. 이러한 계면반응을 막기 위해서는 금속 분리판과 밀봉유리 사이에 계면반응을 억제하는 보호층을 형성하는 방법이 효과적이다. 본 연구에서는 보호층으로서 밀봉유리 및 Fe-Cr 계 금속 분리판과의 계면반응성이 낮고 열팽창 계수가 비슷한 Yttria Stabilized Zirconia 층을 APS(Atmospheric Plasma Spray) 공정을 이용하여 형성하였다. 밀봉유리/YSZ 보호층/금속분리판은 gas-tight 한 밀봉 구조를 형성하였으며, YSZ 보호층은 밀봉유리와 Fe-Cr 계 금속 분리판 소재와 계면반응을 효과적으로 억제하는 것이 확인되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.91.2-91.2
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• 2010

SOFC는 높은 반응온도($600{\sim}1000^{\circ}C$)에서 작동되어 발전효율이 높고 다양한 연료를 사용할 수 있는 것이 장점이다. 하지만 고온에서의 운전은 구성요소의 열변형과 온도구배에 의한 전극촉매의 열화 그리고 밀봉재의 수명에 영향을 주어 결국 스택의 내구성을 감소시킨다. 특히 스택의 온도구배가 심화되면 국부적인 Hot spot를 형성하여 셀에 심각한 손상을 주게 된다. 본 과제에서는 SOFC 스택의 온도구배를 완화시키기 위한 내부개질기의 개발 및 고온용 분리판 소재의 정밀성형기술을 확보하고자 한다. 열/유동해석을 통하여 반응가스의 농도, 유속, 구조변경 등 내부개질기 온도구배에 대한 주요인자를 확인하였고, 장기 운전평가를 통하여 개질 촉매의 고온 활성 및 내구성에 대한 성능평가를 진행 중이다. 분리판의 경우, 고온용 소재(페라이트계 스테인레스)에 대한 기초실험을 실시하여 성형품질의 주요 인자를 파악하였으며 Proto-type 금형 설계 및 개발을 통하여 성형 기초기술을 확보하였다. 그리고 스택 내부온도를 구현할 수 있는 시뮬레이터를 설계 중에 있으며 이를 이용하여 개발된 내부개질기 및 분리판을 스택 운전환경에서 평가할 예정이다.