• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.6
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• pp.561-567
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• 2011

The inverse radiation analysis of a two-dimensional irregular configuration using unstructured triangular meshes is presented. In this study, an enclosure filled with an absorbing, emitting and scattering medium with diffusely emitting and reflecting opaque boundaries is considered. The finite volume method is applied to solve the radiative transfer equation in order to simulate the measured incident radiation values which are used as input data for the inverse analysis. The conjugate gradient method is adopted for the estimation of wall emissivities by minimizing the objective function at each iteration step. To verify the performance of the unstructured grid system, we compare the results with those using a structured grid system for the two-dimensional lopsided shape. The effect of measurement errors on the estimation accuracy is also investigated.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.11 no.5
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• pp.90-100
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• 1989

본 논문은 이상유동 시스템에 부유도니 슈트, 미분탄과 같은 고 흡수, 방사하는 입자에 의한 열 확산 현상에 대한 복사효과를 수치적으로 검토하였다. 가스, 입자유동의 지배방정식들은 오일러 관점의 two-fluid model 의 근간에서 수행되었으며, 에너지 방정식의 비선형 복사생성항은 P-1 근사방법에 의해 계산되었다. 복사효과가 증가될 때에 열확산적 입자의 벽면에 대한 부착율은 상당히 낮아짐을 보였으며 열확산 현상의 스토크스 수에 따른 효과도 고려되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.295-295
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• 2010

KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 토카막에 설치되어 있는 ICRF(Ion Cyclotron Range Frequency) 시스템을 이용한 방전세정을 2008년에 이어 2009 KSTAR 플라즈마 campaign 동안에도 시행하였다. ICRF 시스템을 이용한 방전세정인 ICWC(Ion Cyclotron Wall Cleaning)는 ITER와 DEMO 같은 초전도 자석을 이용하는 토카막에서 토카막 shot 중간에 자장을 낮추지 않고 바로 방전 세정을 할 수 있는 방법이다. 토카막에서 방전세정은 탄소나 산소 화합물과 같은 불순물을 제거하여 방사에 의한 플라즈마 냉각을 막고 토카막 초기 start-up시 진공 챔버 벽면으로부터 의도하지 않은 연료주입을 제거하는 역할을 한다. 본 연구에서는 ICWC 방전 세정 플라즈마의 밀도특성과 균일도를 간섭계와 $H_{\alpha}$ line 세기를 통해 관측하고 RGA를 통해서 C, $H_2O$, $O^2$ 불순물의 제거량을 파악하는 한편 토카막의 신뢰성 있는 start-up을 위해 요구되는 벽면에서 토카막 방전가스의 제거량을 HD양을 통해서 조사하였다. 플라즈마 선적분 밀도는 약 $1{\sim}3{\times}10^{17}#/m^2$로 측정되었는데 이는 보통 He을 이용한 방전세정 플라즈마의 밀도에 해당한다. 한편 $H_{\alpha}$ line의 세기를 통해 ICWC 방전 플라즈마의 균일도를 살펴본 결과 안테나 전류띠의 중간이 아닌 끝부분에서 $H_{\alpha}$의 세기가 큰 것으로 나타났는데 이는 ICWC 플라즈마가 Inductive 방전보다는 capacitive 방전에 의해 생성되는 것으로 추정된다. ICWC 방전에서 C, $H_2O$, $O_2$ 불순물의 제거율은 각각 약 $4.2{\times}10^{-5}\;mbar{\cdot}l/sec$, $1.4{\times}10^{-3}\;mbar{\cdot}l/sec$ 그리고 $1.72{\times}10^{-4}\;mbar{\cdot}l/sec$로 각각 나타났는데 ICWC shot이 진행될수록 이 양은 점점 줄어들었다. 대표적인 He/$H_2$, He ICWC 방전 shot인 2118, 2123 shot에서 벽면에서 $D_2$의 제거율은 각각 약 $0.12\;mbar{\cdot}l/sec$와 $3.9{\times}10^{-3}\;mbar{\cdot}l/sec$로 나타났다. 이는 수소의 첨가로 인해 HD의 형태로 $D_2$의 제거율이 증가되었기 때문이다. 한편 $H_2$의 첨가는 챔버 벽면에 흡착되는 $H_2$ 양을 또한 증가시키므로 차후에 $H_2$ 만을 제거하는 He ICWC를 수행해야 할 것이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.3
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• pp.77-86
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• 2002

위성은 일단 한 번 발사하고 나면 운용궤도상에서 수리 및 회수가 거의 불가능하기 때문에 위성에 들어가는 모든 개발 부품들은 완벽한 설계, 충분한 해석, 고 작업도의 제작, 그리고 다양한 시험이 반드시 수반되어야 한다. 위성시스템에서 전자 소자의 신뢰성에 영향을 주는 인자는 다양하다. 과도한 열은 전자소자의 실패를 유발해서 결과적으로는 전체 위성의 실패를 유도할 수 있다. 이 논문에서는 다목적 실용위성 2호의 고전력 소산 전장품의 열부하 완화를 위한 방안을 경우별로 연구 비교하였다. 고전력 소산 전장품의 열부하를 완화하기 위해서는 하우징 두께의 증가가 필요하며, 전력조절기의 다이오드나 트랜지스터처럼 전력소산이 큰 소자에 대해서는 장착위치를 변경하거나 장착 부분의 열전도율을 증가시키는 방법이 필요하다. 또한 전력조절기처럼 장착면이 좁은 경우에는 복사의 영향이 크며, 이러한 전장품의 열부하를 완화하기 위해서는 주위 벽면의 온도를 낮추거나 하우징 표면 방사율을 증가시키는 방법이 효과적임이 알 수 있다.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.8 no.4
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• pp.293-301
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• 2010

Optical fiber cable, as a sensor, was installed on the wall of KAERI(Korea Atomic Energy Research Institute) Underground Research Tunnel(KURT) in order to monitor the physical stability of the tunnel, which was constructed for technical development and demonstration of radioactive waste disposal. This monitoring system has two simultaneous measurements of temperature and strain over time using Brillouin backscatter. According to the results of the monitoring from Jan. 2008 to Nov. 2009, there is no significant displacement or movement at the tunnel wall However, the cumulative volume of total strain increased slightly as time passes with the comparison of the reference observation, which was measured in Jan. 2008. The change in cumulative volume of total strain indicates that the strain level had been affected by saturation and de-saturation phenomena due to groundwater fluctuation at several points at KURT. This system is based on the distributed sensing technique concept, not point sensing. By using this system, a displacement can be detected with the range from $20{\mu}{\varepsilon}$ to $28,000{\mu}{\varepsilon}$ every 1m interval in minimum. A temperature variation can be monitored at every 0.5m interval with the resolution of 0.01 in minimum. Based on the study, this monitoring system is potentially applicable to long term monitoring systems for radioactive waste disposal project as well as other structures and underground openings.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2007.05b
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• pp.2476-2481
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• 2007

An inverse radiation analysis is presented for the estimation of the wall emissivities for an absorbing, emitting, and scattering media with diffusely emitting and reflecting opaque boundaries. In this study, a repulsive particle swarm optimization(RPSO) algorithm which is a relatively recent heuristic search method is proposed as an effective method for improving the search efficiency for unknown parameters. To verify the performance of the proposed RPSO algorithm, it is compared with a basic particle swarm optimization(PSO) algorithm and a hybrid genetic algorithm(HGA) for the inverse radiation problem with estimating the wall emissivities in a two-dimensional irregular medium when the measured temperatures are given at only four data positions. A finite-volume method is applied to solve the radiative transfer equation of a direct problem to obtain measured temperatures.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.27 no.10
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• pp.1516-1523
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• 2003

An inverse radiation analysis is presented for the estimation of the boundary emissivities for an absorbing, emitting, and scattering media with diffusely emitting and reflecting opaque boundaries. The finite-volume method is employed to solve the radiative transfer equation for a two-dimensional irregular geometry. A hybrid genetic algorithm is proposed for improving the efficiency of the genetic algorithm and reducing the effects of genetic parameters on the performance of the genetic algorithm. After verifying the performance of the proposed hybrid genetic algorithm, it is applied to inverse radiation analysis in estimating the wall emissivities in a two-dimensional irregular medium when the measured temperatures are given at only four data positions. The effect of measurement errors on the estimation accuracy is examined.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.4 no.3
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• pp.217-232
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• 1992

A Numerical study on two-dimensional laminar natural convection with and without surface radiation in fully or partially open square cavity was performed. The cavity has one vertical heated wall facing a vertical opening and two horizontal insulated walls. The pressure boundary condition was applied to the opening instead of the velocity boundary condition. The results of this study showed that the increase of partition length decreased the convective and the radiative Nusselt numbers. It was also found that the increase of wall emissivity decreased the convective Nusselt numbers but increased the radiative Nusselt numbers.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.296-296
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• 2010

ICRF 시스템을 이용한 방전세정인 ICWC(Ion Cyclotron Wall Cleaning)는 ITER와 DEMO 같은 초전도 자석을 이용하는 토카막에서 토카막 shot 중간에 자장을 낮추지 않고 바로 방전 세정을 할 수 있는 방법이다. 토카막에서 방전세정은 탄소나 산소 화합물과 같은 불순물을 제거하여 방사에 의한 플라즈마 냉각을 막고 토카막 초기 start-up시 진공 챔버 벽면으로부터 의도하지 않은 연료주입을 제거하는 역할을 한다. 본 연구에서는 ICWC 방전 세정 최적화를 위해 플라즈마의 불순물 제거 특성을 수소 유량의 크기와 ICRF 펄스의 duty ratio를 바꿔가면서 관찰하였다. ICRF 전력은 44.2 MHz에서 20-50 kW 가 입사되었으며 자장은 3 T에서 고정되었다. 운전압력은 $10^{-4}$ mbar 정도이다. 헬륨의 유량을 400 sccm으로 고정한 후 수소의 유량을 40 sccm에서 160 sccm까지 증가시켜가면서 제거율을 관측하였다. 그 결과 수소 유량의 증가에 따라 제거율이 증가하는 불순물과 오히려 감소하는 불순물이 있음이 관측되었다. 제거율이 증가되는 불순물 group은 charge-to-mass ratio가 26, 28, 40, 44이고 감소하는 불순물 group은 18, 20, 32 이다. 펄스의 duty ratio를 1/9(on/off) 초에서 5/5(on/off) 초로 증가시킴에 따라 제거율이 증가하는 불순물과 감소하는 불순물이 또한 나타났는데 수소 유량 실험과 그 group에 차이가 없었다. 이러한 실험결과는 수소 유량의 증가나 펄스 길이의 증가에 따라 가스의 종류에 관계없이 모두 증가하거나 감소할 것이라는 예측과는 다른 결과로서 이것에 대한 명료한 해석이 필요하다. 왜냐하면 위와 같은 운전조건에서 효율적인 불순물 제거를 위해서는 불순물 제거 운전 방법이 불순물의 종류에 따라 모두 달라져야 하기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 특성을 불순물의 dissociation 에너지 관점에서 해석을 시도하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.6
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• pp.1639-1644
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• 1990

Effects of radiation on the wall-friction and heat transfer in the convergent and divergent nozzle of a rocket motor are investigated in the present paper. Radiative heat transfer cools down the core gas, and the decrease in the gas temperature reduces the convective heat transfer on the wall. Radiation heat transfer is estimated by using mean-beam-length approach and core flow is assumed to be one-dimensional isentropic. The compressible thermal boundary layer is solved by a finite difference method. The Cebeci-Smith eddy viscosity model is adopted for the present study. Convective heat transfer is reduced at the throat of the nozzle and is almost compensated with an increase in radiative transfer. In the sequel total heat transfer rate is slightly reduced. However, radiation heat transfer is dominant in the converging part of the nozzle.