• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.146-149
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• 2014

캠핑 문화에서 주로 사용되던 부탄의 경우 증기압이 낮아 안전성의 확보가 쉽지만, 기화점이 높아 사용자의 부주의와 사고를 유발하는 계기가 되었다. 이와 같은 연유로 최근 부탄 연료의 불편함을 대체 할 캠핑용 연료로써 프로판 공급의 필요성이 대두 되었고, 프로판 용기의 개발이 진행되었다. 프로판은 연료 특성상 높은 증기압을 가지고 있어, 용기 제작에 있어 내압 성능이 가장 중요한 요소이다. 따라서 본 논문에서는 소형 프로판 용기의 내압 성능을 결정하는 하부 경판 변화에 따른 역학적 변화를 이론적으로 접근하였으며, 수압가압 실험을 통해 압력 용기의 변형 및 파열 특성을 관찰 하였다. 프로판 용기 하부 경판의 두께가 0.25 mm증가 시 2.5 MPa의 내압성능이 향상되고, 곡률반경이 62 mm 감소 시 내압성능이 1.5 MPa 향상 되었다. 이론과 실험 결과의 비교를 토대로 향후 소형 프로판 압력 용기의 개선 방안을 제시하였으며, 이는 추후 소형 프로판 압력 용기의 보급에 있어 기초 자료가 될 것으로 기대된다.

• 원자력산업
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• 제20권6호통권208호
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• pp.31-44
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• 2000

본 연구에서 액체금속로의 노심용융(core meltdown)으로 인한 초 즉발 임계(super-prompt critical)의 출력 폭주 사고시, 노심의 반응도 및 열수력 특성 변화와 에너지 방출량등을 계산하기 위하여, Bethe-Tait 방버론을 수정, 보완한 분석 모델이 개발되었다. 주요 보완 내용으로서는, 금속 연료 노심의 단상 액체 영역에서의 선형의(Linear) threshold 형태의 상태 방정식뿐만 아니라 포화 증기(saturated fuel vapor) 영역에서의 상태 방정식이 개발되었고, 이에 따른 노심 붕괴 반응도(disassembly reactivity)의 분석 모델이 개발되었다. 또한 도플러 반응도 효과를 고려하기 위한 분석모델도 아울러 개발되었다. 상기 보완 모델을 실행할 수 있는 수치 해석 프로그램이 개발되었고, 이를 활용하여 KALIMER에서 HCDA가 발생하였을 경우 노심에서의 에너지 방출량 계산이 수행되었다. 분석결과 도플러 효과와 포화 증기 영역에서의 압력 증가 및 노심팽창의 중요성이 확인되었다. 도플러 효과가 고려되지 않을 경우 HCDA는 분석된 모든 반응도 삽입률에 대하여 폭발적인 에너지 방출과 함께 사고가 종결되는 것으로 평가되었다. 그러나 도플러 상수가 최적 평가치인 -0.002인 경우 50$/s이하의 반응도 삽입률에서는 노심은 비등점(0.8KJ/g)에 도달치 않았으며, 설계 기준 사고인 100$/s의 경우에도 노심은 포화 증기 영역에 머물고 압력이 급격히 증가하는 단상(single phase)액체 영역의 threshold 값에 미치지 않기 때문에 사고는 핵연료 증기(vapor)의 점진적인 분산과 함께 종결되는 것으로 분석되며, 총 에너지 발생량은 약 1,800MJ로서 기계적 손상 에너지로 전환되는 분율을 고려할 때 KALIMER 원자로 용기의 구조 설계 기준치에 비해 상당한 여유도를 갖는 것으로 평가되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권3호
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• pp.248-252
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• 2007

본 연구는 공급계 관에서 극저온 연료의 일부가 기화될 경우에 로켓엔진이 지속적으로 작동될 수 있는지의 여부를 묻는 문제와 관련되어 있다. 유동장 내에 증기가 발생하는 것을 모사하는 실험의 결과분석으로 관내의 압력조건에서 극저온 유체의 온도가 포화온도보다 낮을 경우 발생된 증기가 완전히 응축될 수 있다는 것을 확인하였다. 극저온 유체의 정상유동에서 비평형 응축영역을 계산하기 위한 경험관계식을 무차원형태로 구하였고, 이 경험관계식이 실제적으로 활용 될 수 있는 분야를 제시하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.29-39
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• 2010

증기분사 재생 가스터빈 시스템의 성능을 해석하고 최적 운전조건을 분석하였다. 해석모델을 통해 압력비, 증기분사율, 주위온도나 터빈입구온도 등의 설계변수들이 시스템의 열효율, 연료소모율, 비동력등 성능에 미치는 영향을 최적 운전조건에서 분석하였다. 해석결과들은 증기분사가 재생 가스터빈시스템의 열효율과 비동력을 대폭 향상시킬 수 있음을 보여주었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.40-50
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• 2012

폐열의 활용은 연료전지시스템의 효율의 제고에 중요하다. SOFC/GT/ST 하이브리드시스템은 연료전지시스템 폐열의 전력화에 가스터빈 및 증기터빈을 활용하는 방식이다. 본 논문은 SOFC/GT/ST 하이브리드시스템에 대한 스택의 작동온도와 전류밀도, 가스터빈의 압력비가 시스템의 성능에 미치는 영향 등을 시뮬레이션을 통하여 검토한 것이다. 그 결과로 SOFC/GT/ST 하이브리드시스템은 단독 SOFC시스템과 비교하여 효율의 급격한 변화를 완화시키며 또한 효율을 크게 제고시키고 있음을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.223-229
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• 2014

본 연구는 시뮬레이션 툴을 이용해 HCNG 연료의 폭발 특성에 대하여 고찰하였다. 충전소의 대량 가스누출로 인한 증기운 폭발과 저장용기 폭발에 의한 피해 범위를 예측하였다. HCNG 충전소에서 증기운 폭발이 발생할 경우 충전소 내부에 50~200kPa의 폭발압력이 형성되었다. 저장용기가 폭발할 경우 수소의 경우 과압이 미치는 거리는 59m, 복사열이 미치는 거리는 75m로 측정되었다. CNG의 경우 과압이 미치는 거리는 89m, 복사열이 미치는 거리는 144m로 예측되었다. 수소와 CNG를 혼합한 30%HCNG의 경우 과압이 미치는 거리는 81m, 복사열이 미치는 거리는 130m로 예측되었다. 폭발과압 및 복사열이 미치는 피해거리는 CNG가 가장 높게 나타났으며 HCNG는 CNG와 수소의 사이에 위치하였다.

• 에너지공학
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• 제15권4호
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• pp.277-283
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• 2006

본 연구에서는 온도 변화에 따른 실제 연료에서의 증기압 변화를 관찰하기 위하여 부탄 100%를 사용하였다. 연료공급방식은 V-6 엔진의 다점분사시스템과 동일하며 연료의 액상 가능성을 최소화하기 위하여 연료레일은 'L' 형상으로 설계하였고, 순차분사시스템을 사용하여 한 열로 작동되도록 하였다. 분사유량은 분사시간, 엔진속도, 연료공급압력에 따라서 측정되었다 또한 액상으로 분사되는 것을 방지하기 위하여 베이퍼라이져와 연료레일 온도를 변화시켜 가며 실험하였다. 그 결과 연료분사의 기본적인 특징으로 공기와 LPG분사의 상대적인 차이를 확인하였다. 하지만 냉 시동 하에서는 압력이 조금만 증가하여도 액상분사가 발생하였고, 베이퍼라이져와 연료레일 사이에서의 충분히 높은 온도가 가스분사를 하는데 매우 중요한 인자임을 확인하였다. 또한, 베이퍼라이져의 온도는 LPG를 기상으로 유지하는데 보다 중요한 역할을 했고, 연료레일의 'L' 형상은 액상분사의 억제에 기여를 하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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• pp.365-367
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• 2008

원자로 냉각계통의 압력경계를 구성하고 있는 재료들의 부식은 재료 표면에 형성되는 산화막, 금속재료의 구성성분이 용해되어 생성된 가용성 화학종 및 산화물 입자 형태의 부식생성물들을 발생시킨다. 금속합금의 부식에 의한 가용성 화학종 및 입자들의 방출은 원자로 냉각계통에서 노심과 증기발생기를 순환하면서 연료피복관 위에 침전되어 여러 가지 문제를 야기한다. 크러드는 구조재료의 부식에 기인하여 발생한 부식생성물들이 냉각수에 부유하여 떠다니거나 피복관 표면에 침적하여 형성되며 주로 니켈과 철 산화물로 구성되어 있다. 원자로 냉각계통에서 크러드를 최소화하기 위하여 수화학 조건들을 제어하지만 장주기 고연소도 노심에서 AOA 현상을 일으키는 주된 원인이 되고 있다. 피복관 위에 침적되는 크러드는 붕소의 잠복위치를 제공할 뿐만 아니라 냉각수의 압력강하를 증가시키고 피복관의 부식 및 파손 원인을 제공하며 방사선 준위가 증가하도록 한다. 따라서 본 연구에서는 반응속도론적 관점에서 원자로 정지시의 용출 크러드 특성에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.51-56
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• 2001

정유공장으로부터 발생으로 중잔사유를 이용하는 가스화 복합발전 플랜트에 대한 공정모사를 수행하였고, 공기분리장치의 연계공정 최적화를 통해 IGCC 플랜트이 효율을 극대화하였다. 가스화 복합사이클의 발전계통을 모델링하기 위해, 본 연구는 MS7001FA 가스터빈이 공기분리장치와 연계되어 있고, 공기분리장치를 위한 공기 추출과 공기분리장치로 부터의 질소회석이 이루어진다고 가정하였다. 가스터빈의 폐열은 삼중압력의 폐열회수 증기발생장치로부터 회수하였다. 정유공장 중잔사유는 Shell 가스화 및 Sulfinol-SCOT-Claus 공정을 거쳐, 합성가스 연료를 발생시키는 것으로 가정하였다. 공기분리 장치의 연계 공정 최적 결과는 가스화 복합사이클의 효율이, 질소 회석이 없는 경우와 있는 경우에 대해, 공기추출비 20% 또는 40-60%에서 가장 우수함을 보여주었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제5권1호
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• pp.8-13
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• 2000

In this study, the spray models incorporated into the GTT code were tested for sprays injected in quiescent swirling gases and for the sprays impinging on a flat wall, and the validity of the models has been confirmed by comparing the calculated results with the experimental data. Using this code, the gas flow, spray behavior and fuel vapor distributions in the combustion chamber of a D.I engine have been numerically analyzed with respect to the constant injection pressure and the injection pressure varying with injection time.