• 한국가스학회지
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• 제18권6호
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• pp.32-39
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• 2014

화학공장은 위험물질을 다량으로 취급하고 있어 안전시스템의 신뢰성을 확보할 수 있도록 시스템을 구축하는 것은 화학공정 설계 시 고려할 기본적 사항이다. 그러나 화학공정의 안전성을 확보하기 위해 안전시스템의 신뢰성을 지나치게 강조할 경우 상대적으로 생산시스템의 신뢰성은 떨어질 수 있다. 화학공정은 일정한 수준 이상의 안전성을 확보한 상태에서 안전시스템의 신뢰성과 생산시스템의 신뢰성을 균형 있게 유지하는 필요하다. 따라서 본 연구에서는 정량적 데이터를 근거로 화학공정의 안전성과 생산성을 동시에 확보할 수 있는 방안을 제시하고자 화학공장에 널리 사용되고 있는 가열로공정을 선정하여 정량적 위험성평가를 실시하였다. 정량적 위험성평가기법으로는 안전시스템과 생산시스템을 구분하여 각각의 시스템에 대해 신뢰도평가가 가능한 유향그래프 분석기법을 사용하였다. 정량적 위험성평가 결과 가열로공정은 온도감지기(TT)와 압력감지기(PT)를 각각 3개 설치하여 2개가 일정한 값 이상을 나타낼 때 안전시스템이 작동하도록 가열로공정을 구축하는 것이 안전성과 생산성을 동시에 확보할 수 있는 최적의 화학공정 시스템 설계 조건임을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.35-40
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• 2023

과충전, 이상 온도 상승 등 이상 상황이 발생하는 조건에서 암모니아 용기의 파열 사고의 예방을 위해서는 용기에 부착된 가용전식 안전밸브의 작동 메카니즘 분석을 통한 사고 예방대책 마련이 필요하다. 본 연구에서는 가압 조건에서 암모니아 용기에 작용하는 응력 분석, 온도 변화에 따른 밀도 변화 분석, 그리고 용기 충전량과 온도 및 압력 변화에 대한 상관관계를 제시하였다. 또한, 암모니아 용기의 최대 충전량을 계산하고, 상평형 선도를 통해 해당 충전량에서의 온도·압력을 산출했다. 이를 바탕으로 가용전식 안전밸브의 적정 용융점을 도출하고 용융 온도 실험을 통해 이를 검증하였다. 이와 같은 연구 결과를 바탕으로 암모니아 용기 파열 사고의 예방을 위한 조건을 제시하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.414-421
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• 2022

해저 석유와 가스 탐사가 점점 더 깊은 수심으로 진행되고 있으며, 해저 파이프라인은 고압 및 고온 조건에서 작동하는 것이 일반적이다. 온도 및 압력 차이로 인하여 파이프 축 방향 힘이 축적되는 현상이 있다. 이러한 현상은 파이프라인을 구속하는 해저면 효과 때문에 파이프라인은 횡 좌굴이 발생하게 된다. 온도가 증가하는 경우 축 방향의 압축 하중이 가해지며 이 하중이 임계 수준에 도달하면 파이프가 수직방향으로 움직이게 된다. 또는 파이프라인의 구조적 완전성을 위태롭게 할 수 있는 횡 방향 좌굴이 발생하는 상황에서, 작동 중 파이프라인의 구조적 안전함을 보장하기 위해 파이프라인의 상세 구조 강도평가가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 해저면의 마찰 효과 및 재료의 열 수축/팽창을 고려한 비선형 구조해석을 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용하여 검토하였으며, 외부충격에 의한 횡 방향 좌굴 안전성을 분석하였다. 본 연구의 결과를 통하여 수치 해석적 단순화된 분석 모델을 통하여 해저면의 효과를 고려한 조건에서의 실제 파이프라인의 붕괴 조건을 예측할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 논문에서는 해저케이블 부두 하역용 장비인 코일링 암(coiling arm)에 대한 국산화 자체개발 내용 중 구조설계 및 해석결과 내용을 제시하였다. 상세 구조설계를 위해 3차원 CAD 프로그램을 이용하여 고 정밀도의 모델링을 수행하였고, 유한요소 기법을 이용하여 전산구조해석을 수행하였다. 코일링 암의 활용 목적에 맞추어 하역대상 케이블을 선박에서 케이블 탱크로 하역시 효과적으로 가이드 할 수 있도록 베어링 및 롤러 부품을 설계하여 메인 암이 회전하고 케이블 가이드가 이동할 수 있도록 하였고, 기존의 외국 모델에서 사용하던 와이어 및 모터 시스템을 이용한 케이블 가이드 작동방식을 유압 시스템을 이용한 작동방식으로 변경하여 원가절감을 달성하면서 사용자가 직관적으로 작동할 수 있도록 설계하였다. 장비 자체의 자중 및 하역 케이블 하중조건에 대한 응력 해석을 수행하였고, 유압시스템의 과작동에 따른 파손 가능성을 고려하였다. 케이블 가이드의 운동 및 설치 지면의 경사도에 따른 전복 안전성 해석을 수행하였으며, 설치장소의 풍하중 효과도 추가로 고려하였다. 본 연구를 통해 기존 수입품 코일링 암의 작동방식 개선과 독자적인 구조설계 및 해석 방법을 확립하였으며, 실제 국내 최초로 자체 개발된 제품의 현장설치 완료 및 하역작업의 효율적이고 정상적인 운영을 완료 및 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제43권1호
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• pp.39-48
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• 2024

자동차용 경음기는 운전자 간의 의사소통 수단이자 보행자에게 사전에 경각심을 불러일으키는 부품으로서 안전상 중요한 역할을 한다. 유한 요소 방법과 전기 회로 모델을 활용한 자동차용 경음기의 모델링 연구와 혼의 음향학적 특성을 분석한 연구들이 수행되었으나, 트럼펫 혼의 작동 주파수 설계 방법에 대한 연구는 미비하다. 본 논문에서는 트럼펫 혼의 진동부가 결정되었을 때, 쉘의 음향 리액턴스에 따른 작동 주파수를 예측하는 설계 방법을 제시하고자 한다. 음향부에서는 지수 혼과 도파관이 결합된 혼에 대해 다루었고, 임피던스 튜브 실험을 통해 도파관의 입구 음향 리액턴스는 해석 결과와 유사함을 확인했다. COMSOL Multiphysics 유한 요소 수치 해석 모델을 이용하여 자동차용 경음기의 공진 주파수를 예측했고, 음압 실험을 통해 설계된 혼의 작동 주파수를 측정하여 설계 방법을 검증했다. 음압 실험은 홀더를 제외하고 DC 전압을 12 [V] 인가하여 반무향실 환경에서 측정한 결과, 설계 작동 주파수와 비교하여 수 [Hz] 내에서 정확하게 공진이 발생했다. 본 논문에서는 혼의 음향 리액턴스 관점에서 자동차용 트럼펫 혼의 설계 방법을 살펴보았고, 혼을 포함한 시스템을 설계할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1280-1282
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• 2002

도시철도유지보수 정보화시스템 구축의 일환으로 3차원 형상정보화를 구축하여 사용자의 편리와 유지보수시 안전성을 향상하고자 시스템을 개발한다. 본 연구에서는 3차원 형상정보에 대한 자료 검토와 적용가능성을 검토하고 시작품을 개발한다. WEB기술의 발달로 더욱 형상정보에 대한 필요성이 제기되었고 유지보수작업과 작동원리 더 나아가 공학적 요소까지 적용하여 도시철도의 안전과 유지보수 비용을 절감하게 될 것이다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.96-101
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• 2014

원자력발전소의 원자로보호계통 및 공학적안전설비계통의 계측채널 설정치는 발전소 안전성을 확보하는 데 있으며, 출력조건의 변화시에는 보호계통의 작동이 보장되어야 한다. 본 연구에서는 발전소 운영자료, 시방서 및 운전 매뉴얼등을 사용하여 설정치를 평가하는 데 불확실도의 중요한 요소인 계측기와 process rack drift의 적절성을 확인하고, 설정치 여유가 부족할 경우에 대한 대책을 연구하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1994년도 제2회 학술강연회논문집
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• pp.3-9
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• 1994

초고강도 마레이징강의 초박판 고정밀 연소관의 유동성형공정 조건을 도출하기 위하여 치수제어 시험을 실시하고 가공열처리 공정이 적용된 연소관의 물성 및 구조시험을 통해 신뢰성을 평가하였다. 두께 0.5mm 이하인 초박판 연소관의 유동성형에서 두께증가 현상은 성형속도 0.5-0.75mm/rev에서 X롤러의 성형비를 상대적으로 10%이하로 하고. 성형반경을 4mm로 작게 함으로써 제어할 수 있었으며. 이와 같이 개발된 연소관은 인장강도가 300ksi 이상으로 크게 강화되었고, 예상 최대작동압력에 대한 안전계수가 1.3 이상으로서 구조적 안전성이 입증되었다.

• 기계저널
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• 제34권10호
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• pp.764-769
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• 1994

본 연구에서 개발한 KARV-2의특징은 저가의 소형시스템이다. 4인승 소형지프차에 모든 컨트 롤시스템을 장착하고도 외부에 별로 표가 나지 않을 정도임에도 그 성능 면에서는 고속도로를 자율주행할 수 있다는 점이다. 첨단기술의 개발과 더불어 이 차량의 성능도 계속 개선될 것이다. 언젠가는 궤도 위를 달리는 기차와 같이 정확하고 안전하게 주행할 수 있어, 탑승자는 마음놓고 그저 신문을 읽거나 음료수를 마시면서 스쳐 가는 경관을 즐길 수 있는 시기가 곧 도래할 것 으로 믿는 다. 이를 위하여는 차량작동의 신뢰도 향상이 절대 전제조건이다. 앞으로는 일기조건 이나 주야에 관계없이 마치궤도 위를 달리는 기차처럼 안전하게 주행할 수 있는 시스템의 개발이 필요하다. 또한 고속도로가 아닌 시내주행을 위해서는 노면표식인식, 도로표지판 인식, 신호등 인식 등 해결되어야 할 문제들이 산적해 있는 상황이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.152-153
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• 2011

원자력발전소(원전) 터빈발전기에서 생산된 전력은 송전망과 발전소 운전에 필요한 기기 작동을 위해 소내로 공급되도록 설계되어 있다. 최근 신규원전의 전원 공급을 위해 가동중 원전의 송전선로 휴전 작업시 운영기술지침서의 운전제한시간을 초과한 휴전작업에 대한 안전성 문제가 대두되었다. 본 논문에서는 정상운전중인 원전의 송전선로 1개 휴전 작업중 운전중인 송전선로 상실시 리스크를 분석하여 허용기준 만족 여부를 평가하고, 리스크관리 대책을 수립하여 전력계통의 신뢰성 및 안전성 향상에 기여하고자 한다.