• Title/Summary/Keyword: 추적 가스

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객체 지향 언어를 이용한 통합 환경 플라즈마 시뮬레이터 개발

  • Hwang, Seok-Won;Lee, Ho-Jun;Lee, Hae-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.163.1-163.1
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    • 2013
  • 플라즈마 시뮬레이션을 수행하기 전에 현 컴퓨터의 계산 능력범위 내에서 물리적으로 타당하게 설명할 수 있는 수치 해석 방법을 먼저 정한다. 예를 들면, 가스 반응이 많고 각 가스 반응 중에 중요가스 반응을 빠르고 선택적으로 선별하고자 할 때, 혹은 외부 입력 변화에 따른 플라즈마 종의 온도 또는 밀도를 대략적으로 파악하고자 할 때는 공간적인 분포를 고려하지 않는 0차원 global 모델링을 이용한다. 압력이 높고 충돌이 빈번한 경우에는 플라즈마를 유체적인 관점에서 기술이 가능하므로, 볼츠만 방정식에서 속도에 관한 0차, 1차, 2차 모멘텀을 이용하여 유도된 유체 방정식을 이용한다. 반대로 압력이 낮고 충돌이 거의 없는 경우에는 플라즈마 입자를 개별적으로 추적하는 입자 전산 모사 방법을 이용한다. 지금까지는 앞에서 언급한 예와 같이, 개별 플라즈마 상태에 맞는 시뮬레이션 코드를 각각 만들어야 했고, 각 코드를 개별적으로 유지 보수해야 했다. 하지만, 개별적으로 코드를 유지 보수를 해야 할 경우에는, 동일한 기능을 하는 함수를 반복적으로 각 코드에 입력해야 하는 불편함이 따르고, 각 수치해석 방법의 장점을 모은 하이브리드 방법과 같은 전사모사를 개발할 때 각 기능을 통합해야 하는 어려움이 따른다. 또한 지금까지 개발된 대부분의 플라즈마 코드는 외부 입력에 대해 유연하지 못한 대처로 새로운 가스 반응을 추가하거나 새로운 수치해석 방법을 추가할 경우에는 코드를 전체적으로 수정해야 하는 어려움이 있었다. 따라서 코드를 통합적으로 관리할 수 있고, 외부 입력에 대해 유연하게 대처할 수 있는 시뮬레이터가 필요했다. 여기에서는 객체 지향 언어인 C++ 언어를 이용하여, 사용자 입력에 대해 유연하게 대처할 수 있고, 복잡한 화학 반응을 특정 수치 해석 방법에 상관없이 통합적으로 관리할 수 있는 코드를 개발하였다.

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진공 플라즈마 용사코팅시 분말 이송가스 유량이 적층효율에 미치는 영향

  • Jeong, Yeong-Hun;Nam, Uk-Hui;Byeon, Eung-Seon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.161-161
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    • 2014
  • 열플라즈마는 주로 아크 방전에 의해 발생시킨 전자, 이온, 중성입자(원자 및 분자)로 구성된 부분 이온화된 기체로, 국소열평형상태를 유지하여 구성입자가 모두 수천에서 수만도에 이르는 같은 온도를 갖는 고속의 제트 화염 형태를 이루고 있다. 이렇게 고온, 고열용량, 고속, 다량의 활성입자를 갖는 열플라즈마의 특성을 이용하여, 종래 기술에서는 얻을 수 없는 다양하고 효율적인 산업적 이용이 활발히 진행되고 있다. 용사코팅은 노즐 출구를 통해서 외부로 방출되는 열 플라즈마 화염을 이용하는 것으로 이 화염의 와류 특성으로 인하여 외기의 가스가 화염내부로 침투하는 특성을 가진다. 이러한 현상은 열원의 냉각효과 외에도 외기를 구성하는 기체 분자의 내부 유입을 의미하는 것으로 대기 상태에서 공정이 이루어진다면 열원 내로 유입되는 대기 내의 산소가 모재 표면과 반응하여 산화가 진행된다. 이러한 산화과정은 용사 코팅의 품질을 저하시키는 요인이 되므로, W, Ti 등과 같은 반응성이 높은 재료의 코팅은 산화과정을 방지하기 위하여 진공에서 코팅을 하여야만 한다. 진공 플라즈마용사코팅은 진공 또는 저압의 불활성 분위기 중에서 열플라즈마 화염에 용사재료를 투입하여 플라즈마 화염 내부에서 순간적으로 이를 용융시킨 후 고속으로 분출, 모재에 적층시키는 코팅공정이다. 이때 분말상의 용사재료를 고속으로 화염 중심에 투입하여 최대 에너지 전달이 이루어지도록 하는 것이 적층효율 및 코팅품질을 향상에 필수적이다. 하지만 플라즈마 화염 내부를 고속으로 이동하는 입자의 온도와 속도 및 궤적을 측정하여 제어하는 것은 매우 어렵기 때문에, 통상 형성된 코팅의 구조와 두께로부터 경험적으로 파라미터를 결정하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 초고속 레이저 카메라와 이미지 분석용 소프트웨어를 이용하여 플라즈마 화염내의 비행입자 궤적을 추적하고, 이를 통해 분말 이송가스의 유량이 코팅 효율 및 미세구조에 미치는 영향을 조사하였다. 플라즈마 화염은 중심부가 가장 높은 온도와 속도를 가지고 있기 때문에, 분말 이송가스의 유량이 적을 경우 투입된 분말은 단지 플라즈마 화염의 상부 경계면을 지나는 궤적을 갖게된다. 이로 인해 분말의 용융이 충분히 이루어지지 않아 적층 효율이 낮고 미용융 입자 및 기공이 많은 미세구조를 보였다. 이송가스 유량을 증가시키게 되면, 분말의 궤적은 플라즈마 화염의 중심부를 지나게 되어 적층 효율이 증가하고 미세구조 또한 개선되었다. 하지만 이송가스 유량이 지나치게 클 경우, 투입된 분말 입자는 플라즈마 화염을 조기에 관통하게 되어 비행궤적은 온도와 속도가 낮은 영역에 형성되었다.

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Research on Changes and Characteristics of GHG Emissions by Major Energy-consuming Universities in Korea - Focused on the variation since the implementation of GHG emission regulation by Government - (에너지 다소비 대학의 온실가스 배출 변화와 특성 - 온실가스 배출 규제 시행 이후의 변화를 중심으로 -)

  • Jung, Hyejin;Kim, In Chol
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.18 no.1
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    • pp.74-82
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    • 2017
  • It is known that energy usage from Korean Universities was growing rapidly in the early 2000s. But since 2011, the change was caused by GHG emissions regulation enforced by the government. The purpose of this research was to find the characteristics and trends of greenhouse gas emissions from major universities in Korea according to the each university's data and information. The result shows that GHG emissions from University have increased steadily prior to enforcement by 4-5% annually, but the rate of increase marked 0.5~1% in 2011~2013 is the season of emission regulation and the total amount of emissions decreased 3%~5% in 2014~2015 while preparing an emissions trading scheme. Therefore we can say that the enforcement of GHG reduction such as energy target management system makes a visible effect at least in the University sector that level of GHG emissions is from $75kg/m^2$ to $58Kg/m^2$ for seven years. Another result says that the size of research fund is the main factor that affects the amount of GHG emissions before 2011, but the size of building area has been a new factor influencing the GHG emission since 2013. Thus we suggest that the criteria for evaluating the level of GHG emission from University is suitable if it is based on the building area intensity.

A Study on Arc Sensor for Weld Seam Tracking by Using Fuzzy Control (퍼지제어를 이용한 용접선 추적용 아크센서에 관한 연구)

  • 조시훈;김재웅
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.13 no.1
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    • pp.156-166
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    • 1995
  • Experimental models which are able to determine the deviation between weld line and weaving center by measuring the weld current during welding were proposed for the gas metal arc welding process. The models were used for developing a weld seam tracking system which controls the weaving speed of a welding torch. However, it was revealed that the tracking result of the system is affected by the welding conditions. Thus an arc sensor system was developed by using fuzzy control approach for overcoming the difficulty of modelling the nonlinear process. The rule base and parameters of the fuzzy control system were determined on the basis of the results of experiments. This fuzzy control system has shown the successful tracking capability for the wide operating range of welding conditions.

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A Study of the Comparison for Performance Advancement of Seam Tracking in Gas Metal Arc Welding (가스 메탈 아크 용접에서 추적성능 향상을 위한 성능 비교 연구)

  • Lee, Jeong-Ick
    • Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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    • v.16 no.1
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    • pp.9-18
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    • 2007
  • There have been continuous efforts for automation of joint tracking system. This automation process is mainly used to do in root pass of gas metal arc welding in the field of heavy industry and shipbuilding etc. For automation, it is important using of vision sensor. Welding robot with vision sensor is used for weld seam tracking on welding fabrication. Recently, it is used to on post-weld inspection for weld quality evaluation. For real time seam tracking, it is very important role in vision process technique. Vision process is included in filtering and thinning, segmentation processing, feature extraction and recognition. In this paper, it has shown performance comparison results of seam tracking for real time root pass on gas metal arc welding. It can be concluded better segment splitting method than iterative averaging technique in the performance results of seam tracking.

A Study on the Weavingless Arc Sensor System in GMA Welding (I) -Implementation of Weld Seam Tracking Algrithm- (GMA 용접에서 강제적인 위빙이 없는 아크센서 시스템에 관한 연구 (I) -용접선 추적 알고리즘의 구현-)

  • 안재현;김재웅
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.16 no.3
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    • pp.44-54
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    • 1998
  • In this study a new arc sensor algorithm for automatic weld seam tracking was proposed, which uses the relative welding current variation according to the tip-to-workpiece distance in GMA welding. Since the new developed arc sensor algorithm is not sensitive to unstable factors of arc signal, the system is expected to get rid of the problems of already existing arc sensor system which include the difficulty of modeling the process for various welding conditions and limitation of application to thick plate welding. Thus the system is applicable not only to thick plate welding but also to thin plate welding. To implement the new arc sensor algorithm the system parameters which include sampling time, averaging range, weighting factor of moving averaging, basic compensation time, and basic compensation distance were determined by experimental analysis. Consequently this system has shown the successful tracking capability for the various welding conditions.

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Evaluation of Ventilation Performances for Various Combinations of Inlets and Outlets in a Residential Unit through CO2 Tracer-Gas Concentration Decay Method (CO2 추적가스 농도감소법을 이용한 공동주택의 급·배기구 조합에 따른 환기 성능 분석)

  • Sang Yoon Lee;Soo Man Lee;Jong Yeob Kim;Gil Tae Kim;Byung Chang Kwag
    • Land and Housing Review
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    • v.14 no.4
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    • pp.111-120
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    • 2023
  • Indoor air quality has become increasingly important with the increase in time spent in residential environments, impact of external fine dust, yellow dust, and the post-COVID 19 pandemic. Residential mechanical ventilation plays a key role in addressing indoor air quality. The legal standard for residential air changes per hour in Korea is 0.5 ACH. However, there are no standards for the location of supply and return vents. This study atempts to analyze the impact of ventilation performance based on the location of supply and return vents. An experiment was conducted using the CO2 tracer gas concentration decay method in a mock-up house set inside a large chamber to minimize external influences. The experimental results indicated that the commonly used combination of 2 supply and 2 return vents in living room spaces had a lower mean age of air than the combination of 1 supply and 2 return vents. Using multiple supply and return vents had lower mean age of air than using just 1 supply and 1 return vent.

High Temperature Solar Gas Heating by a Compact Fluidized-Bed Receiver of Closed-Type (밀폐형 유동층을 이용한 태양광 고온가스가열 장치의 연구)

  • Choi, Jun-Seop
    • Solar Energy
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    • v.12 no.1
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    • pp.88-94
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    • 1992
  • A small-scale solar collector and tracking system, using a Fresnel lens of $0.5m^2$, and novel compact fluidized-bed solar receiver[FBR] of closed type has been developed for high temperature solar gas heating. The FBR was improved in carrying over of SiC powder and thermo-siphon effect. The maximum outlet air temperature of 1140K and the maximum thermal efficiency of 64% were obtained. The present FBR's operated efficiently at extremely high temperatures in comparison with conventional solar receivers, composed of flat or tubular solid surfaces.

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Experimental Study on Wind-driven Ventilation in Basement Parking Lots of Apartment (풍동실험을 통한 공동주택 지하주차장의 자연환기 성능 연구)

  • Lee, Si-Woong;Roh, Ji-Woong
    • KIEAE Journal
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    • v.4 no.3
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    • pp.103-107
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    • 2004
  • This paper aims for evaluating the wind-driven ventilation in basement parking lots of apartment. Wind tunnel tests coupled with tracer gas method were conducted, and classified by wind directions and opening types. The test results showed that, as for wind-driven ventilations, stack type openings were more successful than scuttle vent. Finally, according to Weibull distribution in Seoul, yearly averaged wind-driven ventilation rate was calculated.

실시간 피폭해석 시스템 검증을 위한 야외 확산실험

  • 한문희;김은한;서경석;황원태
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05d
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    • pp.71-74
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    • 1996
  • 원자력시설의 비상사태시 대기중으로 방출된 방사성 물질로부터 주변 주민 및 환경이 받는 영향을 신속·정확하게 평가하고 그 피해를 최소화하기 위해 실시간 방사선 피폭해석 시스템을 개발하였다. 수립된 대기 확산모델의 검증 및 정확도 향상을 위하여 야외 확산실험이 수행되었다. 대기 확산모델의 계산결과와 실험을 통하여 관측된 추적자 가스의 농도 분포를 상호 비교한 바 어느 정도 일치하고 있었다. 그러나 일부 경우에서는 관측된 농도값과 계산된 농도값이 차이를 보이고 있는데, 이는 실험 대상 지역에서 충분한 기상 관측을 수행하지 못하여 시간에 따른 풍속의 변화를 확산모델에 자세히 반영하지 못하였기 때문이었다.

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