• 한국추진공학회지
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• 제19권5호
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• pp.31-36
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• 2015

이중 모드 스크램제트 엔진은 미래 가장 촉망받는 시스템 중 하나로, 많은 연구자들에게 각광받고 있다. 이중 모드 스크램제트 엔진 시스템에서 격리부와 관련된 유동 특징들은 중요한 역할을 한다. 본 연구에서 풍동을 가진 이중 모드 스크램제트 엔진을 조사하기 위해 2차원 수치해석을 수행하였다. 계산방법의 타당성을 검증하기 위하여 실험결과와 비교하였으며, 수치해석 결과는 실험값과 비교하여 전체적으로 압력 분포가 잘 일치하였다. 배압은 최대 압력 상승을 분석하기 위해 연구되었다. 그 결과 초음속 흡입구 영역의 압력 분포는 배압에 영향을 받지 않았으며, 배압이 증가함에 따라 Shock train은 상류 쪽으로 밀려나갔다. 격리부의 길이가 증가함에 따라 최대 배압값은 입구 불시동 없이 급격히 증가한 후 일정하게 유지되었으며, 격리부 영역의 최적 길이($L/H_{th}$)는 8.7이다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.9-18
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• 2016

일반적으로 다단 축류압축기는 부분 부하 조건에서 충분한 운전영역을 확보하기 위해 가변안내깃을 이용한다. 본 연구에서의 해석대상인 다단 축류압축기는 입구에서의 안내깃과 함께 1단과 2단 정익을 가변안내깃으로 하여 운전영역을 확보한다. 따라서 본 연구에서는 정격회전수의 70%와 90% 회전수 조건에서의 가변안내깃의 설치각이 다단 축류압축기의 성능에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 다단 축류압축기의 성능은 3차원 정상상태 및 비정상상태 수치해석을 이용하여 확보하였다. 각 해석기법을 통해 확보한 결과를 비교하였으며 내부유동장의 특성을 파악하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권8호
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• pp.1059-1065
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• 2010

본 연구에서는 SMART 원자로의 사류형 원자로냉각재펌프의 축소모형에 대한 수력성능을 예측하기 위하여 설계점을 포함한 다양한 탈설계점에서의 해석을 수행하였다. 계산시간의 효율성을 위하여 임펠러와 디퓨저 각 1개 유로로 이루어진 계산영역을 해석대상으로 선정하였다. 임펠러와 디퓨저간의 정보교환을 위하여 스테이지 기법을 사용하였다. 정상상태 비압축성 유동조건에서 축소모형의 수력성능특성을 파악하기 위하여 해석영역의 입구와 출구에서 압력차를 측정하여 양정, 효율과 축동력을 산출하였다. 수력성능 곡선은 일반적인 사류펌프의 성능특성을 잘 모사하는 것으로 나타났다. 저유량에서의 펌프 내부유동의 복잡한 흐름을 확인 하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.120-120
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• 2018

반도체 소자나 디스플레이 패널 제조 공정에 가장 많이 사용되는 진공 펌프인 터보 분자 펌프는 오일을 사용하지 않고, 설치 방향이 자유로우며 넓은 작동 압력 영역을 가지고 있어서 고가임에도 불구하고 점점 더 사용 영역을 넓혀 가고 있다. 상하의 두 곳에 회전축을 지지하는 베어링이 필요한데, 기계식 금속 베어링을 채용하는 경우에는 반드시 윤활유를 공급해 주어야 하고, 고온, 부식성 또는 산화성 가스의 배기 시에는 퍼지 가스로 비활성인 질소나 알곤등을 이용하여 보호를 해주어야 한다. 반면, 자기 베어링을 채택한 모델은 윤활의 걱정에서 자유로울 수 있기 때문에 채용이 늘어나고 있다. 동일극의 반발력이나 반대극의 인상력을 이용한 구조를 갖게 되는데 갑작스러운 입구 쪽 압력의 증가 시에는 자석 끼리 부딪치는 일이 발생하고 이로 인해서 로터 모듈 전체에 큰 손상을 갖게 되므로 한 곳 정도에 비상용 터치 다운 베어링을 기계식으로 윤활제 없이 설치하기도 한다. 기본적으로 자기 베어링 방식은 로터 모듈의 부상과 제어를 위해서 3축 또는 5축 제어를 하게 되는데 여기에는 전자석의 전류를 미세하게 조정하여 피드백 하는 시스템을 활용하기 때문에 외부에서의 자기장이 일정값 이상 침투하게 되면 제어 회로의 기능에 문제를 일으키게 된다. 또한 축 방향에 수직인 자기장의 강도가 높아지면 고속으로 회전하는 금속 블레이드가 자속을 자르게 되므로 표면에 와전류가 발생하여 문제가 된다. 터보 분자 펌프는 회전자와 고정자 간격이 1 mm 이내로 작아서 약간의 진동이라도 발생하면 회전자와 고정자 간에 충돌이 일어나고 이는 곧 파손으로 이어진다. 그림 1에는 파손 원인 분석을 위한 회전자 모듈의 수치 해석용 모델의 일부를 나타내었고, 그림 2에는 실제로 외부 자기장에 의한 파손이 발생한 사례의 자기 베어링 모듈의 사진을 나타내었다. 본 발표에서는 외부 자기장의 형태에 따라 제어 자기장에 미치는 영향을 CFD-ACE+(ESI corp)를 활용하여 해석하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권2호
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• pp.176-185
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• 2018

지구 온난화가 가속화됨에 따라 온실가스 감축이 보다 중요해졌다. 이산화탄소 건식 개질은 온실가스인 $CO_2$와 $CH_4$를 활용하여 부가가치가 높은 물질인 CO와 $H_2$를 얻을 수 있는 유망한 온실가스 감축 기술이다. 그러나 이 반응이 일어나는 반응기의 운전 중에 심각한 코킹 문제가 발생할 수 있다. 이산화탄소 개질반응은 매우 강한 흡열반응이기 때문에 반응기 입구 근처에서 반응 온도가 많이 떨어지면서 코크 생성을 야기시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 코크 생성이 잘 일어나지 않는 온도영역에서 반응이 일어나도록 하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 새로운 촉매 배열 방법을 이용하여 반응기 전 구간이 코크 생성이 잘 일어나지 않는 온도 영역 내에서 유지되도록 하는 설계 방법을 제안하였다. 이 설계 방법은 연료 유량, 촉매 밀도, 구간 별 출구 온도를 최적화 변수로 하여 주어진 전환율에 대하여 반응기 길이를 최소화 할 수 있는 최적화 문제를 풀도록 하여 반응기를 최적화한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.77-86
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• 1992

본 연구에서는 사이클은 터빈 출구로 부터 배출되는 폐열을 최대한 회수하여 얻은 증기를 연소기내에 분사시킴으로써 부가적인 압축기 및 비출력의 상향을 기할수 있다.아울러 폐열이용 암모니아 흡수기 냉동기를 구동하여 압축기 입구 온도를 낮 춤에 의해 열효율 및 비출력의 증대는 물론 대기온도 변화에 따른 기관 성능의 변동을 감소시킬 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권6호
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• pp.596-604
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• 2010

이중램제트(이중연소 및 이중모드) 추진기관의 작동특성 및 주요 설계인자를 파악하기 위하여 램제트/스크램제트 추진기관에 대한 공기 및 열역학적 관점에서 이론적인 분석을 수행하였다. 엔진의 효율계수를 적용한 열역학 사이클 해석을 수행하여 각 추진기관의 성능특성을 파악하고, 흡입구 성능 특성, 연소기 입구 마하수, 연소기 형상 및 당량비(연료분사량)에 따른 성능민감도를 분석하였다. 이를 바탕으로 이중램제트 추진기관의 성능설계방향을 제안한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.342-350
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• 2005

우리나라 서해안 중부, 경기만 일대는 강한 조석과 잘 발달된 해만으로 인해 천혜의 조력자원 보고로 알려져 있으나, 1980년대부터 서 남해 연안역에 대한 대규모 매립과 항만개발 등으로 조력개발입지 자체가 상실되고, 조석체계도 변화되고 있다. 한편 조력에너지는 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 개발가능한 신 재생 에너지 중에서 거의 유일하게 대규모로 개발이 가능한 것으로 평가되고 있어 개발시 기대효과는 매우 클 것이다. 이에 우리나라 서해안의 조력자원 부존량을 파악하고 주요 후보지에 대한 개발타당성 검토를 통하여 주요 조력자원 후보지를 타 개발로부터 보호하고, 민간참여를 유도하여 조력에너지 개발을 활성화하고자 본 조사를 추진하였다. 한반도 조력자원 개발타당성 검토를 위하여 1) 서해안의 주요 지점에 대한 조석특성을 조사하였고, 2) 주요 조력자원 후보지 위치 및 영역을 설정하였으며, 3) 조석체계변화예측 수치모형실험을 실시하였고, 4) 후보지별 발전소 평면배치계획을 수립하였으며, 5) 후보지별 연간발전량과 개략공사비를 산출하여 6) 후보지별 개략타당성 검토를 수행하였다. 검토결과 우리나라 서해안의 조력개발 가능규모는 215만kW 정도이며, 주요 후보지를 모두 개발할 경우 연간 3,826GWh의 전기를 생산할 수 있을 것으로 조사되었다. 또한 연간발전량 대비 순공사비 비율에 따르면 만 입구가 좁아 개발 경제성 확보가 유리한 가로림만을 우선 추진하고, 이후 인천만, 천수만 순으로 개발하는 것이 유리한 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.127-129
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• 2016

근래 소규모항만이 흩어져 있는 연안도서해역에서는 빈번한 폭풍의 내습으로 신규 외곽시설을 포함한 항만정비사업이 지속적으로 이루어지고 있다. 이들 항만의 경우 늘어나는 물동량에 대응하기 위해 수역시설 및 부두의 배치에 변화를 가져오고 일부 항만의 경우 만입구, 항내, 수로 등 특정해역의 준설이 다양하게 이루어지고 있어서 개발과 유지 준설에 따른 정온도의 검토가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 바람, 파랑상호간 간섭, 흐름과의 상호작용, 쇄파 및 구조물에 대한 반사를 반영하여 수치실험을 수행하고 특히 준설작업의 규모, 방향에 따른 정온도에서 결과에 차이를 나타내어 평면배치계획에 수정을 기할 수 있게 되었다. 수치실험에는 50면 재현빈도 심해설계파 내습시 영역을 광역, 중간역, 상세역으로 하여 네스팅 기법으로 개방해역조건을 반영하였으며 외곽시설에서 해수소통 개구부의 변화에 대한 영향을 분석하였다.

• 에너지공학
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• 제24권3호
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• pp.122-127
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• 2015

본 연구에서는 클린룸에서의 3차원 유동해석을 수행하였다. 로봇실험 장치에서 로봇의 움직임에 의해 형성되는 유동장에 대한 수치적인 분석을 본 연구에서는 다루고 있으며, 클린룸에서 로봇의 움직임에 대한 영향을 분진이 쌓이는 영역을 찾기 위해서 진행된다. 다관절 로봇의 움직임에 의해 생성되는 바닥 표면의 분진은 유동장 분석에 의해 예측될 수 있으며, 해석결과는 커다란 스월유동이 움직이는 로봇 주위에서 생성된다고 분석된다. 따라서, 가장 바람직한 유동 조건은 공기의 입구와 출구부의 위치를 다시 정하여 유동속도를 변화시키면서 검토해야 한다.