• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.26 no.5
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• pp.48-56
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• 2009

In this paper, laser-assisted machining(LAM) has been employed to machine hot isostatically pressed (HIPed) Si3N4 work pieces. Due to little residual flaws and porosity, HIPed $Si_3N_4$ work pieces are more difficult to machine compared to normally sintered $Si_3N_4$ workpieces. In LAM, the intense energy of laser was used to enhance machinability by locally heating the workpiece and thus reducing yield strength. In experiments, the laser power ranges from 200W to 800W and the diameter of work pieces is 16mm. While machining, the surface temperature was kept nearly constant by laser heating except for a short period of rise time of max. 58 seconds. Results showed as feed rate increases the surface temperature of $Si_3N_4$ workpieces decreases slightly, whereas the effect of depth of cut is disregardable. With a laser power of 800W, achievable maximal depth of cut as 0.7mm and feed rate was 0.03mm/rev.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.757-763
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• 2017

The combustion test of LMP-103S, a propellant based on ADN(Ammonium Dinitramide), was performed with a 50 mN scale micro-thruster. The micro-thruster was made with photosensitive glass using MEMS manufacturing process. $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ was used as a catalyst to decompose LMP-103S. After injecting 90 wt.% hydrogen peroxide into combustion chamber to preheat the catalyst, LMP-103S was injected for the combustion test. As a result, the ignition and combustion of LMP-103S was confirmed in platinum catalyst environment with the combustion chamber temperature going up to $650^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.276-277
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• 2005

본 연구에서는 MCP법을 이용하여 Bi2212 초전도 튜브를 제작하고 공정 변수에 따른 초전도 튜브의 전기적 특성을 평가하였다. 초전도 분말은 $1100^{\circ}C$에서 용융하여 $300\sim500^{\circ}C$로 예열된 몰드 내에 주입하였으며 몰드는 1000 RPM으로 회전시켰다 제작된 초전도 튜브는 $840^{\circ}C$ 의 $O_2$ 분위기에서 72시간 열처리 하였다. SEM과 XRD 분석결과 튜브는 약 $40{\mu}m$의 크기를 갖는 Bi2212 초전도 상이 일정한 방향성을 갖으며 XRD 분석 결과 튜브 바깥부문에 Bi2201상이 존재하였다. 전기적 특성은 몰드 회전 속도가 증가할수록, 튜브의 두께가 증가할수록, 길이가 감소할수록 높은 $I_c$ 값을 나타내었으며, 이때 50 mm$\times$70 mm$\times$2.5 mm, 1000 RPM의 튜브에서 전기적 특성은 $I_c$=890 A, $T_c$= 80 K의 값을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.264-267
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• 2005

수소의 소규모 분산 생산 기술은 본격적 인 수소 인프라가 도입되기 전에 연료전지 자동차의 수소 충 전용이나 분산 발전형 연료전지의 수소 공급을 위해 필요하다. 생산 용량은 수소 기준으로 $10\~100 Nm^3/hr$ 정도로 현재로선 천연가스의 수증기 개질법이 가장 경제적인 공정으로 알려져 있다. 소규모 생산에 따른 열효율 저하를 줄이 기 위해 단위 공정들이 통합된 컴팩트 개질 시스템의 개발이 필요하다. 핵심 기술인 컴팩트 리포머의 국산화 기술 확보를 위하여 $20 Nm^3/hr$용량의 동심관형 리포머를 설계, 제작하였다. 내부구조는 제작의 단순화를 고려하여 중첩된 동심관이 배열되었고 압력 손실과 열웅력 발생을 억제하도록 유로를 배치하였다. 수증기개질 반응에 필요한 반응열은 리포머 본체에 부착된 버너를 이용하여 공급하였다. 성능 측정을 위한 부속 기기로 상온 흡착식 탈황기, 폐열 회수형 수증기 발생기, 반응물 예열을 위한 열교환기, 생성 가스 응축기를 설계 제작하여 전체 리포밍 시스템을 구성하였다. 반응 온도 $680\~720^{\circ}C$, 탄소 대 수중기 비(S/C ratio) $2.7\~3.2$ 조건에서 수증기 개질 반응을 수행하였다. 해당 반응 조건에서 메탄 전환율 $89\%$ 이상, 저위 발열량 기준 개질 열효율 $70\%$ 이상을 달성하였고 개질 생성가스 내 수소의 최대 유량은 $23.4Nm^3/h$였다. 개발된 리포밍 시스템은 고순도 수소 생산이 필요한 경우, 수소 수율 향상을 위한 고온 수성 가스 전화 반응기를 통합 가능하도록 열교환기 구성을 조정할 수 있으며 용융 탄산염 연료전지와 같이 고온형 연료전지의 경우 $550^{\circ}C$ 이상으로 개질 생성 가스를 공급하도록 구성할 수도 있다. 향후 리포머 본체의 개질 효율 향상 및 장치 소형화, 부속 기기의 최적화를 통한 전체 리포밍 시스템 개선, 스케일 업 설계를 위한 엔지니어링 설계 패키지 구성을 계획하고 있다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.121-121
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• 2009

자동차는 코너 주행 시 In-corner와 Out-corner 의 바퀴 궤적이 달라지므로, 특별한 장치가 없이 좌우 구동 측의 바퀴가 같은 속도로 회전을 하게 되면 정상적인 주행이 불가능하다. 따라서 정상적인 코너 주행이 가능 하려면, 코너 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴가 더 빨리 회전해야 하며 이러한 회전 차를 보상받지 못할 경우 바깥쪽 바퀴가 끌리는 현상이 발생하는데 이를 방지하기 위해 디퍼렌셜 기어가 필요하다. 현재 디퍼렌셜 기어는 디퍼렌셜 케이스와 링기어를 볼트로 체결하는 조립 공법을 통해 생산되고 있다. 하지만 볼트 체결 공법은 조립을 위한 볼트와 볼트 체결을 위한 플랜지와 볼팅을 위한 홀을 가공하는 공정이 필요하기 때문에 재료비 절감 및 생산 효율 향상에 매우 불리하고 볼트체결을 위한 부분 때문에 불필요한 무게가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 기계적 체결 방식을 레이저 용접 방식으로 대체하여 재료비를 절감하고 무게 저감을 통해 주행성능을 향상시키고자 하였다. 링기어의 소재는 침탄처리강(SCM420H)이며 디퍼렌셜 케이스의 소재는 주철(GCD500)을 사용하고 있다. 주철은 용접시 용접부와 열영향부에서 마르텐사이트 조직과 레데브라이트, 시멘타이트 조직이 생성되며 고탄소 모재의 탄소 확산으로 인한 부분 혼합영역에서 탄소 합금이 생성되어 균열이 발생하는 등 용접성이 매우 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 이러한 주철의 난용접성을 해결하는 방법으로는 고탄소 모재 용접시 발생하는 탄소의 확산을 억제하거나 예열이나 후열 처리를 통한 냉각 속도의 제어하는 방법과 오스테나이트 안정화 원소를 첨가한 필러와이어를 사용하여 용접시 마르텐사이트와 시멘타이트의 성장을 방해하는 방법 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 예열처리나 후열처리를 통한 주철의 용접법은 대량 생산을 통한 원가절감을 노리는 자동차 업계의 특성에 비추어 볼 때 비용이나 프로세스 구성 면에서 적용하는 것이 어려울 것이라 판단하여 Ni-base filler metal을 통한 주철의 용접법을 선택하였고 그 결과 실차에 적용하기 위한 비틀림 강성 테스트나 내구 테스트는 통과하였으나 NVH 테스트 결과 볼팅 체결 방식에 비하여 소음이 커지는 문제가 발생하고 링기어의 HAZ부가 고경화 되는 문제가 발생하였다. 때문에 용입깊이를 초기 시제품인 5mm에서 4mm로 변경시켜 입열량 감소 및 용접변형을 줄여 소음 문제를 해결하고자 하였으며 링기어의 침탄층을 1mm 절삭하여 링기어 HAZ부의 고경화 문제를 해결하고자 하였다. 이러한 용접 구조 변경이 용접변형 및 강성과 피로에 미치는 영향력을 알아보고자 용접 및 열처리 상용 소프트웨어인 SYSWELD, 구조해석 상용소프트웨어인 NX_NASTRAN, 피로 해석 상용 소프트웨어인 FEMFAT을 이용하여 시뮬레이션 하였고 실제 구조 변경한 용접 시제품과 비교, 분석하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.30 no.1
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• pp.62-67
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• 2019

This study was focused on the design and the performance analysis of integral Hot BoP for recovering waste heat from high-temperature exhaust gas in 2 kW class solid oxide fuel cell (SOFC). The hot BoP system was consisted of a catalytic combustor, air preheater and steam generator for burning the stack exhaust gas and for recovering waste heat. In the design of the system, the maximum possible heat transfer was calculated to analyze the heat distribution processes. The detail design of the air preheater and steam generator was carried out by solving the heat transfer equation. The hot BoP was fabricated as a single unit to reduce the heat loss. The simulated stack exhaust gas which considered SOFC operation was used to the performance test. In the hot BoP performance test, the heat transfer rate and system efficiency were measured under various heat loads. The combustibility with the equivalent ratio was analyzed by measuring CO emission of the exhaust gas. As a result, the thermal efficiency of the hot BoP was about 60% based on the standard heat load of 2 kW SOFC. CO emission of the exhaust gas rapidly decreased at an equivalent ratio of 0.25 or more.

• Proceedings of the Korean Institute of Resources Recycling Conference
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• 2004.05a
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• pp.109-113
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• 2004

In this study, we tried to develop the moveable instrument for fuel of cement production by using waste plastics from agriculture that was not recycled. First we investigated the burning character of recycled fuel and feasibility of second pollution. Then we made the instrument which can produce the solid fuel under 1cm size. In changing the inputting method from pre-heater to main burner, this reduces the NOx and O2 emission rate. and When we input it 0.5ton/hour, we obtain 0.2-0.3 ton/hour reduction of coal amount.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.1
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• pp.438-444
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• 2015

The aim of this research was to apply a HACCP system (Hazard Analysis Critical Control Point) to fermented milk. The main ingredients of fermented milk, work facilities and workers were obtained from a company named YD, which is located in Seobuk-gu, Cheonan-si between November 5 2013 to April 13, 2014. A manufacturing process chart was prepared by referring to the manufacturing process of fermented milk manufacturers in common. The manufacturing process chart was made with raw materials; Raw milk, High Fructose Corn Syrup, Oligosaccharides, Lactic Acid bacteria and Subsidiary ingredients, Warehousing of packaging materials, Storage, Input, Preheating, Mixing, Homogeneity, Sterilization, Precooling, Culture, Filtration, In packaging, Out packaging, Storage, and Consignment, as listed Table 1. The results of the microbiological hazard analysis on the raw materials was safe after sterilization($90^{\circ}C{\pm}5^{\circ}C$, $35{\pm}3min.$) On the other hand,a microorganism test of an environment and workers suggested that the microbiological hazard should be reduced through systematic cleaning and disinfection accompanied by improved personal hygiene based on hygienic education on workers and the management of microorganisms in air.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.12-12
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• 2009

터빈에서 핵심부품인 로터는 블레이드를 원심 운동시키는 대형 단조강이며, 고압의 증기 조건에서 고속회전하며 고온에서 운전과 저온에서 과속시험 동안 높은 원심력을 받는다. 또한 기동/정지 천이 동안 열응력을 받기 때문에, 이러한 운전조건에 부합되는 소재로서는 높은 Creep 강도 및 피로강도를 가지는 CrMoV type의 강종이 사용되어져 왔다. 발전소의 대용량화 및 고온화에 따라 종래의 증기조건에서 사용되어져 왔던 1%CrMoV강은 내산화성 및 내부식성이 문제가 되어 더 이상 사용이 불가하며, 고온/고압하에서도 우수한 소재 특성을 가지는 12%Cr강의 사용이 필수적이다. 그러나 12%Cr강으로 제작되는 로타는 Cr 양이 높기 때문에 저널부에 Galling 또는 Scuffing 이라 불리는 부적절한 마모현상과 사용 중 소착이 발생하기 쉬운 단점이 있기 때문에, 저널부에 Cr 함유량 2~3% 이하의 저합금강을 오버레이 용접하여 육성하는 일체형 가공구조의 로타 저널부가 주목되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 Large scale 로타가 용접 도중 급열 및 급냉이 되지 않으면서 균일한 온도로 일정 시간 유지할 수 있는 열관리 장치 개발, 최적 오버레이 용접조건 선정 및 용접부 건전성 시험 평가를 통하여 12%Cr 로타 저널부의 최적 오버레이 용접공정을 확립하고자 하였다. 용접 열관리 장치는 전기저항 가열방식을 적용하고 있으며 용접이 최종 완료되기 전까지 로타 제품 전체는 $93^{\circ}C$이상의 온도로 유지 되어져야 하며, 규정 용접후열처리 온도는 $650^{\circ}C{\pm}14^{\circ}C$ 이다. 또한 로타 오버레이 용접은 모재 Set up $\Rightarrow$ 용접예열 $\Rightarrow$ GTA용접 $\Rightarrow$ SA용접 $\Rightarrow$ 용접후열(Post heating) $\Rightarrow$ 용접후열처리(PWHT) $\Rightarrow$ 정삭가공 $\Rightarrow$ NDE(UT) 순으로 수행 되어진다 실제 로타의 1/3 Scale로 시험편을 제작하여, 오버레이 mockup 시험을 수행한 후 화학성분, 경도 분포, 인장강도, 충격인성 및 굽힘시험을 수행한 결과, 오버레이 용접에서 요구되어지는 용접 물성값을 만족하는 것으로 확인되었다. 또한 균열 등의 선형 결함이나 기공, 슬라그 혼입과 같은 결함은 관찰되지 않았으며, 용접 시 아크의 안정성과 슬라그의 박리성은 양호하였으며 비드의 외관도 미려하여 용접 작업성도 양호하였다.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.36 no.4
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• pp.329-336
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• 2000

Welding is a important technological method in mechanical engineering. $CO_2$MAG(metal active gas) welding means that metal part in double capstan drum for the inshore and costal vessels are joined by melting(with or without a filler material) or that new material is added to a metal part by melting. The thermal stresses appear due to a non-uniform temperature field, inhomogeneous material properties, external restraint and volume changes during phase transformations. In this study analysis the elasto-plastic thermal stresses distribution of welding part in double capstan drum for the inshore and costal vessels using finite element method (FBM). Therefore it calculates the numerical value that can be applied to the optimum design of welding parts and the shapes. The significant results obtained in this study are summarized as fellows. At early stage of the cooling after welding process, the abrupt thermal stresses gradient has been shown in the vicinity of welding part. In the thermal stresses analysis due to temperature gradient and heat shocking maximum stress was occurred of welding part and stresses were distributed from 54MPa~48MPa.