• Elastomers and Composites
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• 제35권1호
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• pp.4-11
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• 2000

어큐뮬레이터에 사용되는 얇은 막 형태의 고무다이아프램은 외부의 맥동 및 충격압력을 흡수하고 유체의 수송과 압력을 전달하는 역할을 수행하며, 압력 변화에 따른 변형 거동은 어큐뮬레이터의 특성을 결정하는 중요한 설계 변수이다. 고무다이아프램은 고무 자체의 비선형성에 의한 비선형거동과 작은 압력 변화에도 큰 변형을 일으키는 대변형 거동을 나타내며, 임의 압력 이상에서는 고무다이아프램이 변형된 후 용기에 접촉되는 현상이 나타난다. 본 연구에서는 비선형 대변형 해석과 접촉 해석 둥이 용이한 구조해석 소프트웨어인 MARC를 이용하여 두 가지 형상에 대한 고무다이아프램의 거동을 해석하여, 고무 물성 변화와 압력 변화에 따른 변형 거동을 예측하고 파손 취약 부위로 예상되는 다이아프램의 고정 부위에서의 응력을 완화하기 위한 설계 개선 방안을 제시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.100.1-100.1
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• 2015

중이온가속기에서 잔류기체 분자와 가속 이온의 충돌이 발생하면 이온빔 전류의 손실을 야기하는 직접적인 효과 외에 잔류 기체분자 중에서 전리된 이온들이 반발력에 의해 용기 벽에 부딪힐 때 표면에 흡착되어 있던 기체분자들을 충격탈리(stimulated desorption)시킨다. 더 심각한 경우는 산란된 고속 이온이 용기 벽과 충돌하면서 핵반응을 일으켜 방사화 시키거나 벽에서 다량의 기체를 방출시키는 것이다. 최악의 경우에는 고속이온의 에너지에 의해 용기벽이나 부품들이 열적인 손상을 입을 수도 있다. 현재 설계 및 연구개발이 진행중인 기초과학원(IBS) RISP (Rare Isotope Science Project)의 RAON 중이온가속기는 입사기에서 실험영역까지 각 부분의 진공도 조건이 일반적으로 10-8~10-9 mbar 대에 있어서 이온빔 전류의 손실이나 전리 이온들에 의한 충격탈리는 무시할 수도 있지만 고속이온의 기체방출 수율이 ~104 정도로 높은 것을 감안할 때 고속이온의 충격탈리에 의한 압력 증가가 감내할 수준인지 검토할 필요가 있다. 압력증가는 추가적인 손실을 유발하고 이것은 다시 압력을 상승시키는 진공 불안정성(vacuum instability)을 야기할 수 있다는 축면에서 조심하는 것이 좋다고 판단된다. 고속 중이온과 잔류기체 분자와의 충돌에서 이온이 손실되는 반응에는 쿨롬(coulomb) 산란과 전하교환(charge exchange)이 있는데 전자는 후자에 비해 일반적으로 1/10000 가까이 낮아서 무시할 수 있고, 전자 포획(electron capture) 또는 전자 손실(electron loss, 이온의 전리에 해당)로 대별되는 전하교환 반응이 이온 손실을 주도하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 다양한 전하교환 반응 단면적을 아우르는 비례칙(scaling law)을 사용하여 대표적인 중이온인 U33+ 및 U79+의 손실 및 잔류 기체의 전리율을 계산하고 충격탈리에 의한 표면방출 및 압력상승을 일차적으로 고려하여 진공도 조건의 타당성을 입증하려고 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.366-366
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• 2011

냉중성자원은 하나로 반사체탱크에 위치한 수직공에 설치되어 노심에서 발생하는 열중성자를 감속재인 액체수소층을 통과시켜 냉중성자를 생산하는 설비로 수소가를 충전하고 있는 수소계통이 있으며, 21K의 극저온 액체수소/기체수소 2상(ttwo-phase)을 유지하기 위해 외부에서 유입되는 열침입을 최소화하기 위해 진공계통이 설치되어 있다. 진공계통은 수조내기기 집합체(In-Pool Assembly : IPA)의 액체수소 열사이펀, 감속재 용기 등의 냉중성자원 극저온 부풀들의 단열을 위하여 진공용기 내부진공도를 공정진공도 이하로 유지하기 위한 계통으로 고진공펌프, 진공배기탱크 및 저진공펌프의 조합으로 두 개의 진공펌프시스템과 진공박스, 배기수집탱크 및 밸브박스를 포함한 연결배관으로 설계되었다. 저진공펌프를 이용하여 대기압에서 고진공펌프 작동압력까지 도달한 후 고진공펌프를 가동하여 공정진공도 이하의 진공도를 확보하고, 고진공펌프로부터 배기되는 배출가스는 고진공펌프 후단에 설치된 진공배기탱크에 포집되며, 필요 시 저진공펌프레 의하여 배기수집탱크로 배출된다. 진공펌프시스템은 진공용기 내부의 압력이 공정진동고 이하로 유지되도록 연속적으로 가동되어 진공단열이 가능하다. 본 논문은 감속재인 수소를 액화상태로 유지하며, 공정진공도 이하로 충분히 유지되어 운전되는 진공계통의 특성을 원자로 운전 주기별로 소개하고자 한다.

• 기계저널
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• 제31권3호
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• pp.267-275
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• 1991

LBB 설계법은 오늘날 같이 플랜트의 대형화 및 복잡화함에 따라서, 균열이 발생하였다고 하여도 기기의 점검시 발견하지 못하는 수가 있을 것이다. 이러한 경우에 있어서 LBB 설계법은 fail safe design으로서 만일의 손상이 발생하더라도 플랜트의 안전성 및 경제성 확보를 위하여 매우 중요한 설계법이다. 이 LBB 설계법은 위에서도 설명하였듯이 선진제국에서는 상당히 연구가 진전되어 있으나, 우리나라에서는 이 분야에 연구가 전혀 없는 실정이다. 특히 에너지자원이 부족한 우리나라로서는 LNG, LPG 가스의 수입에 있어서, 이러한 저온가스를 운반할 tanker의 개발에 있어서도 LBB의 확보가 중요한 것이다. 또한 발전에너지원을 석유에만 의존하는 현재의 추세에서, 우라늄 등에 의한 원자력발전으로 대체되어 가고 있는 현재 전 발전능력의 약 50%를 의존하고 있는 실정이다. 이러한 면에서 실제의 구조물이 일시에 파단이 일어나지 않고, 파단 신뢰성이 충분히 높다는 것을 실증하여 둔다는 것은 안전성평가상 지극히 중요한 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.551-556
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• 2007

소화시스템에 사용되는 고압의 소화가스 저장용기에는 저장용기의 파손을 막아주는 안전밸브가 있다. 이러한 안전밸브의 내부에는 원형 박판의 파열 판이 들어 있는데, 저장용기의 내압이 위험수준에 도달하면 파열 판이 파손하여 내압을 배출하는 역할을 한다. 안전밸브의 설계인자는 파열 판의 두께, 안전밸브의 유로 직경, 플라스틱 패킹 링의 내부 직경 그리고 파열 판을 고정하는 볼트 안쪽의 필렛 반경이 있다. 이중에서 파열 판의 두께는 0.2mm로 고정을 하였다. 요인배치법을 사용하여 주효과를 결정하였고 회귀방정식을 유도하였다. 이러한 회귀방정식은 추후 안전밸브의 설계에 있어서 기초 설계 자료로서 활용할 수 있도록 실험 결과와 비교하여 검증하였다. 검증실험 및 회귀방정식에 의한 결과의 오차는 약 $2{\sim}5%$ 정도인 것을 확인하였다. 그리고 반응표면법을 사용하여 기밀테스트 압력인 25MPa에서 파열할 수 있는 안전밸브의 최적 모델을 결정하였다.

• 한국가스학회지
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• 제17권3호
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• pp.20-26
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• 2013

본 연구에서는 수압파열시험 장비를 이용하여 Type3 복합용기의 설계 파열압력에 관한 실증연구를 수행하였다. 고압가스를 저장할 수 있는 6.8L급 사용압 31MPa Type3 복합용기에 대한 유한요소 설계해석을 통하여 파열압을 예측하였고 해석의 정확성을 확인하기 위하여 수압파열시험을 3회 실시하였다. 파열시험설비는 수압으로 최대 400MPa까지 가압이 가능한 장비를 활용하였다. 해석으로 예측된 소형 복합용기의 설계 파열압과 실제 파열시험 결과를 비교한 결과, 값의 차이는 4% 이내로 나타났다. 이를 통하여 해석기법의 신뢰성을 확인하였으며, 본 실증에서 검증된 해석기법을 복합용기의 안전성 확보를 위한 국내인증 및 제품검사에 적용할 예정이다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.20-28
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• 2008

According to IAEA regulations, a transportation package of radioactive material should perform its intended function of containing the radioactive contents after the drop test, which is one of hypothetical accident conditions. Impact limiters attached to a transport cask absorb the most of impact energy. So, it is appreciated to determine properly the shape, size and material of impact limiters. A material data needed in this determination is a dynamic one. In this study, several materials considered as those of impact limiters were tested by a drop weight facility to acquire dynamic material characteristics data. Impact absorbing volume of the impact limiter was derived mathematically for each drop condition. A size optimization of impact limiter was conducted. The derived impact absorbing volumes were applied as constraints. These volumes should be less than critical volumes generated based on the dynamic material characteristics. The derived procedure to decide the shape of impact limiter can be useful at the preliminary design stage when the transportation package's outline is roughly determined and applied as input value.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권7호
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• pp.947-952
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• 2010

압력용기, 유압호스 조립체, 어큐뮤레이터, 유압실린더, 유압밸브, 파이프 등의 제품들의 시험은 일반적으로 ISO와 SAE에서 정의되는 충격압력 조건들로 작동되고 있다. 충격압력 시험 장비는 높은 압력, 정확한 제어 시스템, 장기간 사용할 수 있는 수명을 가지는 것이 요구되며, 언급된 사항들은 유압 시스템에서 보다 높은 압력이 발생되어지는 충격압력 발생기를 제작하는데 필요하다. 충격압력 시험기는 제어는 편리하지만 높은 가격인 서보밸브 제어 시스템이 적용되었다. 제어 시스템의 적용은 시험하는 제품들에 영향을 주는 압력의 파형을 생성한다. 본 연구는 유량과 압력, 압력의 상승속도를 고려한 충격압력 발생시스템 설계 및 제작 과정을 연구하는 것을 목적으로 한다. 이것은 또한 결과로써 시스템에서 초고압의 압력을 발생시키는 압력 파형을 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권4호
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• pp.439-445
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• 2011

대기오염 등 환경에 대한 관심이 높아지면서 경유차 배출 가스 저감을 위한 최적의 대안으로 최근 세계적으로 천연가스차량의 보급이 크게 확대되고 있는 추세이다. 이러한 추세에도 불구하고 그 안전성에 대해서는 많은 논란을 불러 일으키고 있으며 최근 그 이용에 따른 안전사고 또한 빈번하게 발생하고 있다. 천연가스버스 압력용기 파열 사고는 대중들이 많이 이용한다는 점에서 대형참사로 이어질 수 있는 잠재력을 가지고 있어 그 심각성은 매우 크다고 할 수 있다. 이에 법공학적인 측면에서 좀 더 전문화되고 체계적인 사고조사와 원인 규명을 통해서 사전에 예방대책을 마련함으로써 유사 및 동종재해의 발생을 최소화해야 한다. 본 연구에서는 구조해석을 통한 용기의 설계 검증과 용기의 파손형태 검사 및 재료 물성평가 등을 통해 용기파손에 의한 CNG 차량 폭발 사고에 관한 정확한 사고 원인을 규명함으로써 동일 형태의 차량 안전사고 예방에 기여하고자 한다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.369-375
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• 1996

가압경수로의 기동과 냉각시 발생할 수 있는 저온과압사고는 원자로 압력용기의 취성파괴를 유발할 위험이 있다. 따라서 발전소는 저온과압을 방지하기 위해 기술지침서의 온도-압력 곡선을 토대로 운전온도에 따른 압력경계를 제한하고 있으며, 과압방지설비로 가압기 PORV나 잔열제거계통의 방출밸브를 갖추고 있다. 미 NRC에서는 GL90-06을 통해 저온과압사고에 대한 안전성 분석을 권고하고 있으며, 이에 따른 표준 기술 지침서를 제시하였다. 국내 가동 원자력발전소중 영광 3,4호기 이후에는 설계시 이를 반영하였으나, 타 발전소에는 반영되질 않았다. 이 논문에서는 이들 운전중인 가압경수로의 저온과압사고에 대한 안전성 분석을 수행하기 위해 개발한 안전성 평가 방법을 제시하였다.