• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07d
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• pp.2628-2630
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• 2005

원자력 발전소는 증기발생기에서 생산된 고온, 고압의 증기를 사용하여 발전기와 직결된 터빈을 돌려 전기를 생산한다. 대용량 회전체인 터빈은 터빈제어 시스템에 의해 적절한 회전수로 제어되고, 보호 장치에 의해 예기치 못한 위험한 상태로부터 보호되고 있다. 이 보호 장치는 어떠한 상황에서도 터빈을 안전하게 보호할 수 있도록 정확하게 동작하여야 한다. 발전소에서는 이러한 장치의 중요성 때문에 운전 중에도 이 장치의 정확한 동작과 기능을 확인하기 위한 주기적인 시험을 하고 있다. 이 논문에서는 장기간 사용으로 전자 제어카드가 노후 되고 고장 시 대체할 수 있는 예비품의 확보가 어려워 신뢰성이 저하된 원자력 발전소의 기존 아날로그형식의 터빈제어시스템과 보호 장치를 내고장성 디지털형식으로 개발하여 현장에 적용하기 전에 실시한 제어시스템 및 보호 장치 시험과 그 결과를 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.12 no.5
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• pp.380-388
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• 2002

This paper describes the optimum design for low-pressure steam turbine rotor of 1,000 MW nuclear power plant by using a combined genetic algorithm, which uses both a genetic algorithm and a local concentrate search algorithm (e.g. simplex method). This algorithm is not only faster than the standard genetic algorithm but also supplies a more accurate solution. In addition, this algorithm can find the global and local optimum solutions. The objective is to minimize the resonance response (Q factor) and total weight of the shaft, and to separate the critical speeds as far from the operating speed as possible. These factors play very important roles in designing a rotor-bearing system under the dynamic behavior constraint. In the present work, the shaft diameter, the bearing length, and clearance are used as the design variables. The results show that the proposed algorithm can improve the Q factor and reduce the weight of the shaft and the 1st critical speed.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.12 no.3
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• pp.44-52
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• 2009

Small scale steam turbines are used as mechanical drivers in chemical process plant or power generators. In this study, a design technology was developed for a 100kW class steam turbine which will be used for removing $CO_2$ from the emission gas on a reheated cycle system. This turbine is operated at a low inlet total pressure of $5\;kgf/cm^2$. It consists of two stages and operates at the partial admission. For the meanline analysis, a performance prediction method was developed and it was validated through the performances on the operating small steam turbines which are using at plants. Their results showed that the output power was predicted within 10% deviation although the steam turbines adopted in this analysis were operated at different flow conditions and rotor size. The turbine blades was initially designed based on the computed results obtained from the meanline analysis. A supersonic nozzle was designed on the basis of the operating conditions of the turbine, and the first stage rotor was designed using a supersonic blade design method. The stator and second stage rotor was designed using design parameters for the blade profile. Finally, Those blades were iteratively modified from the flow structures obtained from the three-dimensional flow analysis to increase the turbine performance. The turbine rotor system was designed so that it could stably operate by 76% separation margin with tilting pad bearings.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1990.10a
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• pp.173-178
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• 1990

로터-베어링축계는 증기및 가스터빈, 터보 발전기, 압축기등 거의 모든 산업 기계류에서 동력 전달의 기본 도구로써 사용되고 있다. 즉 회전에 의한 동력 의전달은 비교적 간단히 대용량의 동력을 효율적으로 전달할 수 있다. 이에 따라 회전기계류에 대한 연구는 산업 혁명 이후 꾸준히 발전되어 온바, 특히 근래에 들어와 산업기계류의 경쟁이 치열하여짐에 따라 산업기계류의 고정 밀화, 고속화, 고신뢰화 요구가 증대하고 있는 현실을 비추어 볼때, 산업 기 계류의 근간을 이루고 있는 로터-베어링 축계의 안정성을 포함한 진동에 관 한 문제는 회전기계류 설계의 주요 기술로써 연구.개발의 필요성이 매우 높 다 하겠다. 회전축계 진동 관련 연구는 두 분야로 대별될 수 있는데 언밸런 스(Unbalance)에 의한 Synchronous진동과 여러가지 원인에 의해 계의 불안 정성을 유발시키는 Nonsynchronous진동으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 이들 연구의 기본이 되는 회전축-베어링계 동특성 해석 프로그램을 개발하 였다. 여러가지 방법이 있으나 여기서는 Holzer가 비틀림 진동에 적용하고, Mykiestad(2)와 Prohl(3)에 의하여 회전축의 횡 진동에 적용된 이후 Lund(4) 등에 의하여 베어링의 영향등이 첨가된 전달 매트릭스 (Transfer Matrix) 방 법을 이용하여 임계속도(Critical Speed), 모우드 형태(Mode shapes)를 예측 하고 불안정 판정(Instability Criteria)등을 할 수 있는 프로그램을 개발하였 다. 특히 Murphy(1)의 다항식 방법(Polynomial Method)에 기본을 두어 기존 의 전달 매트릭스가 가지고 있던 반복, 수렴 시간 문제와 빠뜨리는 임계속도 예측에 대한 개선을 이루었으며 기존 논문과 실험 결과와의 비교 검토를 통 하여 개발된 프로그램의 신뢰성을 검토하였다. 특히, 각종 회전 기계의 소형 화, 경량화 추세에 따라 지반이나 케이싱이 경량이거나 유연하여 회전축과 동적으로 연성된 경우 회전축-베어링-지반으로 이루어진 2중구조의 회전축 계 동특성을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하므로서 회전 기계류의 진동 전반에 걸친 문제점에 대한 그 원인과 현상을 명확히 분석하여 국내의 전기 계류의 보다 신뢰성있는 설계 및 제작자료를 확보하는데 기여할 수 있게 하 였다.