• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.19 no.1
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• pp.1-9
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• 2010

A dynamic flow system has been developed which can be used for vacuum gauge calibration by comparison method - a calibration method in which the reading of the gauge under calibration is compared to another calibrated vacuum gauge called the "secondary standard" - and other vacuum-related experiments. The chamber of the calibration system is pumped by a turbomolecular pump (TMP), backed by a scroll pump. As maximum acceptable pressure at the inlet of a TMP is 0.1 Pa, above which the TMP decelerates, the pumping speed decreases and it becomes more difficult to adjust pressure under such circumstances. In the present work, high pressures of up to 133 Pa have been generated in the chamber of the newly developed dynamic flow control system by installing a well-designed conductance-reducer in the by-pass line and, at the same time, operating the TMP in safe mode. In addition, the gas flow and pressure distribution within the chamber have been investigated for the entire pressure range (0.1 Pa ~ 133 Pa) while generating pressure dynamically. Maximum deviations in pressure (1.6 %) were observed at point C on the chamber, which is close to the gas inlet port on the top of the chamber.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.8
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• pp.775-782
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• 2010

This study is performed to study the effect of the tray in the absorber of a flue-gas desulphurization (FGD) system by using a computational fluid dynamic (CFD) technique. Stagnant time of slurry and the pressure drop in the FGD absorber increase when a tray is used in the absorber. Stagnant time of slurry results in an increase in the desulfurization effect and a decrease in the power of the absorber recirculation pump; however, increased pressure drop requires more power of booster fan in the FGD system should be increased. The gas and slurry hydrodynamics inside the absorber is simulated using a commercial CFD code. The continuous gas phase has been modeled in an Eulerian framework, while the discrete liquid phase has been modeled by adopting a Lagrangian approach by tracking a large number of particles through the computational domain. It was observed that the power saved upon increasing the stagnant time of slurry was more than increased power with pressure drop.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.39 no.9
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• pp.911-917
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• 2015

The objective of this work focuses on the analysis of injection rate and macroscopic spray behavior characteristics with injection pressures as well as combustion and exhaust emission characteristics with injection timing and injection pressure by using a common rail single-cylinder diesel engine. The injection rate was measured by applying the Bosch method, and macroscopic spray behavior characteristics were analyzed with a constant-volume vessel and a high-speed camera. In addition, combustion and emission characteristics were analyzed in a common-rail single-cylinder diesel engine with precise control of fuel injection timing and pressure. For injection pressures of 30MPa and 50MPa, the injection rate was higher at 50 MPa, and the spray development (penetration) was also higher in the same elapsed time. The peak in-cylinder pressure and rate of heat release showed a tendency to decline as injection timing was delayed, and the peak in-cylinder pressure and rate of heat release were slightly higher for higher injection pressures. Higher injection pressures also reduced the mean effective pressure, while the indicated mean effective pressure and torque increased as injection timing was delayed to TDC. Nitrogen oxides had a peak level at injection timings of $BTDC20^{\circ}$(30MPa) and $BTDC15^{\circ}$(50MPa); carbon monoxide emissions were reduced by delaying injection timing from $BTDC30^{\circ}$.

• Clean Technology
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• v.12 no.2
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• pp.78-86
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• 2006

Computational analyses are conducted on the combustion characteristics of the coal- and the biomass-derived synthetic gases with low-Btu heating value in gas engine. Using thermochemical analyses on the synthetic gases, combustion pressure, temperature, exhaust gas composition, NO emission and engine power are predicted and the predicted results are compared with small-scale pilot engine test results. In order to investigate the unsteady combustion phenomena in gas engine combustion chamber, CFD analyses are carried out on the coal and the biomass synthetic gases and their computed results are compared to provide the guidelines for the design modification and the tuning of the gas engine burning the synthetic gases as alternative fuels.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.19 no.5
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• pp.91-97
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• 2015

After-burner test facility for gas generators of 75 tonf class liquid rocket engines was designed, which was verified by the facility certification test of the Combustion Chamber Test Facility(CCTF). The purpose of the certification test of the after-burner test facility is to verify the combustion stability of gas torches equipped in the gas generator and the after-burner test facility by using methane and oxygen gases. In the case of the autonomous test, the supply system provided steadily methane and oxygen gases to the after-burner system without pressure drop. The combustion pressure of the gas torch approached the design requirement. In the case of the coupled test, the gas generator ignition and the fuel-rich exhaust gas combustion were successfully carried out, leading to the verification of the test facility.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.25 no.4
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• pp.27-35
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• 2021

Recently, as a solution to the sharp drop in "power reserve ratio", it is being converted to a microgrid that enables bi-directional transmission and distribution. A microgrid is composed of a small-scale distributed power supply and a load. As a representative technology of distributed power generation, there is a Micro Combined Heat and Power system applied to homes and buildings. In this study, a safety standard was developed by dividing the power generation system, cooling system, lubrication system, and exhaust system to derive safety standards for a small gas engine power generation system with a gas consumption less than 232.6kW (200,000 kcal/h). In the case of the power generation system, a filter was installed and the system was stopped by detecting gas leakage and abnormalities in engine speed or output and the cooling system is stipulated to stop the system in case of insufficient cooling water or overheating. The lubrication system monitors the pressure and temperature of the lubricating oil and stops the system when an abnormality occurs, and the exhaust gas emission concentration regulation value was specified in accordance with domestic and foreign standards. Through the results of this study, it is judged that the safety of the gas engine power generation system can be improved and it can contribute to the commercialization of products.

• Clean Technology
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• v.26 no.1
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• pp.22-29
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• 2020

Recently, as the fine dust is increased and the emission regulations of diesel engines have been tightened, interest in diesel soot filtration devices has rapidly increased. There is specifically a demand for the technological development of higher diesel exhaust gas after-treatment device efficiency. As part of this, many studies were conducted to increase exhaust gas treatment efficiency by improving the flow uniformity of the exhaust gas in the diesel particulate filter (DPF) and reducing the pressure drop between the inlet and the outlet of DPF. In this study, the effects of pressure drop by the flow rate and temperature of exhaust gas, DPF I/O ratio, Ash, and PM amount in diesel reduction device were simulated via a 12" diameter DPF and diesel oxidation catalyst (DOC) using ANSYS Fluent. As the flow rate and temperature decreased, the pressure drop decreased, whereas the PM amount affected the pressure drop more than the ash amount and the pressure drop was lower in anisotropic DPF than isotropic DPF. In the case of DPF flow uniformity, it was constant regardless of the various variables of DPF. In ESC and ETC conditions, the filtration efficiency for PM was similar regardless of anisotropic and isotropic DPF, but the filtration efficiency for PN (particle number) was higher in anisotropic DPF than isotropic DPF.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.96-96
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• 2012

복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공(10-8Pa)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시되고 압력으로는 10-1 Pa 이하의 분자영역에서 그 성능을 최고로 발휘할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. 10-8 Pa (10-10 torr) ~ 10 Pa (1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다(oil free). 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화하였을 뿐 만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 특히 복합분자펌프는 탄화수소화합물이 없는 진공을 생성시키면서 구성요소가 간단한 반면 폭넓은 진공대역을 충족하기 때문에 산업계와 연구계의 주요 첨단 분야에서 광범위하게 사용되고 있으며, 최근 반도체 및 디스플레이, 바이오엔지니어링 등의 발전으로 적용분야가 넓어지고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.88-88
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• 2011

복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공(10-8 Pa)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐 내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시 되고 압력으로는 10-1 Pa 이하의 분자영역에서 그 성능을 최고로 발휘 할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. 10-8 Pa (10-10torr)~10 Pa (1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다(oil free). 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화하였을 뿐만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 본 논문에서는 이러한 복합분자펌프의 개발을 위하여, 상기 연구기관에서 수행된 내용을 소개하고 있으며, 펌프 시스템의 기본 설계 및 자기베어링 시스템의 설계 결과 및 수치해석 결과를 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.19-19
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• 2010

복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공 ($10^{-8}Pa$)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시되고 압력으로는 $10^{-1}Pa$ 이하의 분자 영역에서 그 성능을 최고로 발휘할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. $10^{-8}\;Pa$($10^{-10}torr$)~10 Pa(1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다. (oil free) 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화 하였을 뿐 만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 본 논문에서는 이러한 복합분자펌프의 개발을 위하여, 상기 연구기관에서 수행된 내용을 소개하고 이으며, 진공펌프 블레이트 로터 회전체를 포함한 구조설계 및 해석결과와 5자유도 자기베어링 시스템을 이용한 기본 구동 결과를 나타내었다.