• 전산구조공학
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• 제22권6호
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• pp.25-36
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• 2009

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.255-255
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• 2015

국제핵융합실험로(ITER)의 3대 목표 중 하나는 핵융합로 개발을 위한 삼중수소증식블랑켓 개념을 시험하고 검증하는 것이며, 이를 위해 시험증식블랑켓(TBM, Test Blanket Module) 프로그램을 마련, 각국이 참여할 수 있도록 하고 있다. 한국도 2012년 국가핵융합위원회 결정에 따라, EU, 일본, 중국, 인도와 함께 TBM 프로그램에 참여하고 있으며, 2021년 설치를 목표로 헬륨냉각 고체증식재 개념의 HCCR (Helilum Cooled Ceramic Reflector) TBM을 설계, 개발하고 있다. 한국형 TBM은 총 4개의 서브모듈과 하나의 후벽(Back Manifold, BM) 으로 구성되며, 각 서브모듈은 플라즈마와 대면하는 일차벽(First Wall, FW), 증식재와 증배재, 반사재를 담고 있는 증식영역(Breeding Zong, BZ), 냉각재 매니폴드 및 구조물 역할을 하는 측벽(Side Wall, SW) 등의 기능부품으로 구성되어 있다. 냉각재는 8 MPa, $300-500^{\circ}C$의 고온고압헬륨을 사용하고, Li2SiO4 혹은 Li2TiO4 형태의 Li 세라믹 증식재를 사용하며, 중성자 증배를 위해 Be 증배재 및 흑연 반사재를 사용한다 [1-3]. 2015년 2월 개념설계검토(CDR, Conceptual Design Review)를 위해, TBM-shield를 포함한 TBM-set 설계가 완료되었으며, 열수력, 구조, 지진, 전자기, 복합하중에 대한 평가가 진행되었다. 본 논문에서는 이 중 H/He-phase에 시험될 EM-TBM과 D-T phase에 시험될 INT-TBM에 대한 열수력 성능 결과를 소개하였다[5]. 각각의 열부하 조건은 0.17과 $0.3MW/m^2$이며, 중성자 조사는 D-T phase 에서만 고려되었다. 구조재 및 사용된 기능소재별 온도 요건을 정의하고, 성능해석 결과와 비교하였으며, 이를 통해 모든 온도 요건을 만족함을 최종 확인하였다. 이러한 온도 분포는 열응력 평가를 위해 구조해석 입력자료로 활용되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권12호
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• pp.1222-1228
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• 2008

㈜쎄트렉아이는 UAE의 EIAST와 함께 2008년 발사를 목표로 SI-200 표준버스시스템을 기반으로 하는 DubaiSat-1 비행모델을 개발하였다. DubaiSat-1 비행모델의 열제어계는 전력 소비의 최소화를 위해 수동 열제어를 기반으로 하되, 주요 부품에는 히터를 이용한 능동 열제어가 이뤄지도록 설계되었다. 또한 열해석 모델을 작성하여 DubaiSat-1의 임무궤도에 대해 열해석을 수행하였으며, 해석 결과를 토대로 모든 구성품이 설계 요구조건을 만족시킬 수 있도록 설계 보정 작업을 진행하였다. 또한 우주환경을 모사한 열진공시험을 수행하여 DubaiSat-1 비행모델의 열제어 성능에 대해 검토하였으며, 시험 결과와 해석 결과의 비교를 통한 열해석 모델의 보정 작업을 완료하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.209-213
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• 2020

본 연구에서는 경주용 자동차에서 기존에 사용 중인 형상을 가진 모델 A와 경량화를 한 모델 B를 설계하고 열 변형과 열응력을 동반한 구조해석을 하였다. Model A가 Model B에 비하여 최고온도가 낮음을 보인다. 다른 냉각 조건이 주어지지 않고 디스크의 형상에 따른 냉각성능은 Model A가 더 뛰어남을 알 수 있다. Model A가 Model B에 비하여 거의 2배 이상으로 그 열응력이 낮아져 내구성면에서도 우수함을 알 수 있었다. 응력이 가장 크게 나타나는 부분은 형상에 관계없이 허브와 접합되는 구멍으로 나타났다. 본 연구에서의 해석결과는 실제 자동차 브레이크 디스크의 형상을 설계하는데 있어서 유용하다고 보인다. 본 연구에서 얻은 해석 결과는 실제적으로 경주용 자동차 브레이크 디스크의 강도를 파악하는 데에 적용될 수 있다. 경주용 자동차 브레이크 디스크의 해석 결과를 이용함으로서, 본 연구가 미적인 설계 및 해석이 적용된 융합 연구라고 보여진다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.112.2-112.2
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• 2011

PVT(Photovoltaic Thermal) 모듈은 태양광과 태양열 에너지를 동시 이용이 가능한 모듈로서 태양광전지(PV, Photovoltaic)모듈에 열교환기를 접합한 형태로 전기에너지뿐만 아니라 열에너지를 동시에 생산할 수 있는 시스템이다. 기존 PV 모듈은 일사량이 많으면 전력 생산량이 증가하는 동시에 PV모듈의 온도가 상승함에 따라 발전 효율이 감소하는 문제점이 있으며 일반적으로 $25^{\circ}C$이상 조건에서 모듈 온도가 $10^{\circ}C$ 증가할수록 발전효율의 약 4~5% 정도 감소하는 것으로 보고되고 있다. PVT 모듈은 기존 태양광모듈에 열교환기를 접합하여 냉각함으로써 PV모듈의 온도를 낮추어 발전효율을 증가시키는 동시에 부가적으로 발생하는 온수를 직접이용하거나 다양한 계통의 보조 열원으로 이용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 수치해석기법(CFD)을 활용하여 PV모듈 냉각 및 온수 발생을 위한 열교환기를 설계하였으며 다양한 형상의 열교환기에 대해 유동해석을 수행하여 최적의 열흡수효율을 갖는 열교환기의 형상을 설계하였다. 또한 최적 설계된 PVT 모듈을 제작하여 실제 태양과 유사한 광원을 갖는 인공태양조건에서의 실내 실험을 통해 PVT 모듈의 성능을 검증하였으며 또한 실제 노상에 설치하여 ASHRAE 93-77의 실험기준과 ECN의 PVT 집열기 성능측정 가이드라인에 따라 옥외 시험평가를 하여 PVT 모듈의 성능 검증을 하였다. 최적 설계된 PVT모듈에 대한 성능평가 결과 기존 PV 모듈보다 발전효율이 약 15%(기존 발전효율 대비) 향상된 결과를 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.711-712
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• 2009

MCP 기술을 이용한 반도체 칩에서 문제가 되는 방열문제를 해결하기 위한 방법으로 열전 냉각 소자를 이용하여 열을 방출 시키는 방법에 관하여 연구를 수행하였다. 시뮬레이션을 통하여 열전 소자가 작동할 때, 흡수하는 열량을 계산할 수 있었으며, 열전 소자의 냉각 성능도 평가 할 수 있었다. 이러한 열 해석 및 열전 해석을 통하여 적층 구조의 MCP 모듈을 위한 열 설계 및 효율적 냉각을 가능하게 할 수 있을 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.139-144
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• 2020

본 연구에서는 드럼자체와 브레이크에 대한 시뮬레이션 해석을 하였으며 열해석 결과와 구조 해석을 통한 내구성을 고찰하여 그 해석 결과를 얻었다. 브레이크 실린더로 인하여 힘을 받는 라이닝,라이닝의 확장으로 인하여 힘을 받는 드럼 내부, 축의 회전으로 인하여 힘을 받는 드럼에 대한 열응력 및 구조 해석을 통하여 어느 부분에 등가응력과 변형량이 큰지를 확인하였다. 본 연구 결과를 종합하여 브레이크 디스크설계에 응용한다면 열변형 방지 및 그 내구성을 증대시키는데 활용성이 클 것으로 사료된다. 본 연구 결과는 실제적으로 드럼 브레이크에서의 열응력에 견딜 수 있는 내구성 있는 설계에 유용하게 적용할 수 있다. 계절별 기차선로 이음새에서의 내구성 해석을 적용함으로서 본 연구 결과가 미적인 설계에 응용되는 융합 연구에 유리하다고 보여진다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권2호
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• pp.122-129
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• 2019

액체로켓 연소실 내부 벽면에서의 열전달은 대류, 복사 및 전도를 모두 고려해야 하기 때문에, 정확한 열전달량을 예측하기에는 어려움이 있다. 이에 현재 주로 상용 해석 프로그램을 사용할 경우가 많은데, 이 경우에는 복잡한 입력 작업과 상당한 계산 시간이 소요된다는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 초기 기초 설계 단계에서 간편하게 사용할 수 있는 1차원 열 해석 기법을 정립하였으며, 정립된 1차원 열 해석기법을 통해 본 연구실에서 개발한 스팀제너레이터의 연소실 냉각채널을 설계하였다. 연소 실험 결과, 1차원 열 해석 기법을 통해 예측된 냉각수의 온도 증가량은 실험결과와 약 8.5%의 차이를 보임을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.104-108
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• 1992

국소가열 가공방법은 종래 사용 되어온 온간,열간 가공의 경우와는 달리 프레스 성형의 응력조건 또는 양긱,열(온도)에 의한 재료 성질의변화 등을 고려하여, 가공하는 박판의 필요 부분을 선택적으로가열, 냉각 또는 두가지를 조합하여 처리하는 것이다. 온도 구배의 영향이 박판 성형의 공정에 많은 영향을 줌에도 불구하고 종래의 박판 성형가공은 주로 열을 고려하지않은 성형해석이 대부분이었고 열을 고려 하였다라도 대 부분이 실험에의존 한 방법이었다. 그러나 실제의 공정 설계에서 실험만을 통한 공정 변수의규명은 많은 노 력과 시간을 필요로 하기 때문에 컴퓨터를 통한 시뮬레이션의 필요성이 대두 되었다. 본 연구는 박판 축대칭 온도 구배와, 변형해석을 유한 요소적 방법을 통해 행하고 이를 실제 공정 설계에 적용할 수있도록 도움을 주고자 하는 데에 있다.

• 기계저널
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• 제42권12호
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• pp.64-68
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• 2002