• 한국추진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.60-69
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• 2013

마이크로 가스터빈용 하이브리드/이중 선회 제트 연소기의 형상 최적화에 대한 실험연구가 수행되었다. 고정된 열부하에서 pilot 버너의 위치 및 선회기 베인의 방향이 주요 변수로 검토되었다. 주요 결과로서, pilot 버너 및 연료 노즐의 위치변화는 버너 출구 근처의 최소 유동면적 및 재순환 유동패턴의 변화를 발생시키며, 이로 인하여 선회강도 및 화염형상이 큰 영향을 받게 된다. 선회기 베인 각도의 증가($30^{\circ}$에서 $45^{\circ}$)는 희박가연한계 근처에서 CO 배출량을 크게 저감시킨다. 추가로 정방향 선회형상이 역방향 선회형상에 비해 보다 낮은 CO 및 NOx 배출량을 갖게 됨을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.70-79
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• 2013

마이크로 가스터빈용 하이브리드/이중 선회제트 연소기의 비반응 유동 및 혼합특성에 관한 수치해석 연구가 수행되었다. 고정된 열부하에서 pilot 버너의 위치, 선회 각 및 방향이 주요 변수로 검토되었다. 결과로서, pilot 버너의 위치, 선회 각 및 방향의 변화는 버너 출구 근처의 난류 유동장, 특히 중앙 재순환영역 및 난류강도의 큰 변화를 초래하며, 화염안정성 및 배기성능의 큰 변화를 동반하게 된다. 실험결과와의 비교를 통해, 하이브리드/이중 선회제트 연소기의 개발을 위하여 화염안정성 및 배기의 측면에서 pilot 버너의 최적 위치, 선회각$45^{\circ}$ 그리고 정방향 선회유동 조건들이 선택되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.18-24
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• 2017

가스터빈엔진의 시동점화 조건 달성 및 시동가속을 위해서는 엔진에 적합한 시동기를 선정하여야 한다. 이를 위해서는 시동 크랭킹 과정의 공력저항을 예측하여 시동성능을 파악하여야한다. 본 논문에서는 기 개발엔진의 Coast down 시험을 통하여 획득된 엔진속도 프로파일 데이터를 바탕으로 엔진 주축에 인간되는 공력저항을 도출하고, 압축기 부하를 기준으로 한 스케일링을 통해 대상엔진의 공력저항을 모델링하였다. 이후, 공력저항 모델과 공기시동기(ATS)의 토크 성능선도를 엔진 시동모델에 적용함으로써, 엔진시동에 적합한 시동기를 선정하는 방법을 제시한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권1호
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• pp.29-33
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• 2007

파력발전장치 중 진동수주(Oscillating Water Column)형은 3단계 에너지 변환과정을 거치게 된다. 그 중 파랑에너지를 공기에너지로 변환하는 장치인 공기실의 형상을 바꿔가며 그에 따른 성능을 상용 CFD 코드인 FLUENT를 이용한 수치 해석 기법으로 연구하여 보았다. 통상 OWC형 파력발전장치는 공기실과, 터빈이 설치되는 덕트 간에 효율적인 이유로 급축소 형태를 취하고 있는데 이 때 공기실과 터빈 연결부의 형상이 파력발전 장치 전체 성능에 중요한 영향을 미치므로 공기실내의 압력을 최소화하고 터빈 유입유속의 가속화가 용이한 가장 적합한 형상을 정상 및 비정상 해석을 통하여 찾고자 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.247-247
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• 2019

수력발전 사업에 있어 Desander 구조물은 주로 고산지대 수력발전댐의 Run-of-river 형식의 발전방식에서 유사로 인한 터빈의 손상을 방지하기 위한 목적으로 설치된다. Desander의 적정 규모는 터빈의 손상을 일으킬 수 있는 유사 입경에 대해 안정적으로 침전을 시킬 수 있는 폭/길이/깊이로 평가할 수 있으며 상대적으로 Desander의 규모가 크게 설계된 경우 초기 공사비 증가하고 반대로 규모가 작게 설계된 경우 터빈의 교체 주기 단축으로 인한 유지관리비가 증가된다. 현재까지 일반적인 Desander 구조물의 설계 방식은 제거 입경의 침전 속도, 유입유량 및 깊이를 변수로 사용하여 경험식(L. Sudry method, Guicciardis method 및 Rouse method)을 통해 규모를 결정해 왔다. 하지만, 3-D 전산유체해석을 통해 유속 흐름 분석으로 직 간접적 Desander 규모의 적정성을 평가할 수 있는 현 시점에서 경험식으로부터 도출된 결과의 신뢰성과 객관성을 검증할 필요가 있다고 판단된다. 본 연구에서는 노르웨이 NSTU에서 개발한 유사의 이송 및 확산해석 기능이 내장된 범용 소프트웨어인 SSIIM을 이용하였다. SSIIM(Simulation of Sediment movements In water Intakes with Multiblock)은 개수로 흐름 상태에서 유사 이동 및 하상 변동을 분석할 수 있도록 개발된 3-D 해석 프로그램이다. SSIIM은 수치해석 방법으로 유한체적법(Finite Volume Method)를 채택하였으며 Navier-Stokes equations을 통해 유체의 흐름을 해석한다. 입력 자료는 유입 유량($m^3/sec$), 유입 유사량(kg/sec), 유출부 수위 및 해당 Desander Structure grid 자료가 사용되며 해석 결과로 Desander 내 grid 별 유속, 수위, 유사 농도 변화 등을 제공한다. 본 연구에서는 SSIIM을 이용하여 제거 목표 유사 입경의 차집 효율(Trap efficiency)로 Desander의 적정 규모를 평가 할 수 있는 설계법을 제안하며 설계 단계에서 결정되는 최소 제거유사 입자와 차집 효율에 의한 Desander의 적정 규모 평가 분석을 파키스탄 A 프로젝트를 대상으로 수행하였다. 연구 성과로 (1)SSIIM을 통해 해석된 차집 효율을 기초로 Desander의 적정 규모를 계획할 경우 경험적 방식에 비해 설계의 객관성과 신뢰성을 제고할 수 있으며 (2)3-D 수치해석을 통해 grid 별 유사농도를 확인 할 수 있어 Desander 형상과 규모에 대한 평가가 가능하다.

• 플랜트 저널
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• 제18권4호
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• pp.48-57
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• 2023

본 연구에서는 희박예혼합 연소방식을 채택하고 있는 F급 가스터빈에서 연소불안정을 사전에 감지하기 위한 운전관리 개선방안에 대해 고찰했다. 가스터빈 출구에 방사형으로 설치된 16개의 날개통과온도 열전대 데이터를 수집하여 개별 날개통과온도 변화량을 분석하였다. 정상 연소상태 조건의 일주일간 개별 날개통과온도 누적변화량은 최대 26℃로 확인됐다. 반면 연소불안정 발생 시에는 대부분 수일 전부터 개별 열전대에서 온도변화량이 증가하는 전조증상을 확인할 수 있었다. 따라서 기존의 날개통과온도 최대편차 운전관리와 함께 개별 날개통과온도 변화량 감시방법을 추가하면 연소불안정을 조기에 인지할 수 있다. 본 연구결과를 바탕으로 개별 날개통과온도가 10일간 누적변화량 50℃ 이상 초과 시에 점검 및 정비를 하는 것이 적정한 관리기준으로 판단된다.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.98-107
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• 2009

5MW급 발전용 가스터빈을 개발하기 위해 주요 구성품 중의 하나인 압축기의 성능을 시험 평가하고자 하며, 이를 위한 사전 작업으로 압축기 시험 리그의 진동 특성을 분석하여 압축기 운전시 구동 방법에 대한 정보를 확보하였다. 압축기 시험 설비는 입 출구 배관과 시험부 및 구동부로 구성되어 있고, 특히 구동부와 시험부에서 가속도계를 이용하여 진동 특성을 계측하였다. 압축기 주 하우징과 콜렉터, 베어링캐리어, 토크미터, 기어박스, 전동 모터 등에 가속도계를 장착하여 진동 속도 및 주파수 분석을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권1호
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• pp.117-124
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• 2012

본 논문에서는 유한요소법을 이용하여 블레이드에서 발생하는 동력을 발전기로 전달하는 체결부에 대한 연구를 수행하였다. 블레이드 체결부의 유한요소 모델을 수립하기 위하여 실험적 모드해석을 이용하여 각 부품의 고유진동수 및 고유모드를 추출하였으며, 사용프로그램인 ANSYS를 이용한 모드해석을 통하여 추출된 유한요소 모델의 고유진동수와 고유모드 비교를 통하여 모델을 검증하였다. 검증된 유한요소 모델을 이용하여 정격풍속 상태와 한계풍속 상태에서 응력해석을 수행하였으며, 해석 시 작동상태의 경계조건과 중력 및 바람에 의한 하중이 고려되었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권1호
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• pp.89-102
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• 1995

The evaluation of reheat cracking susceptibility in CrMoV turbine rotor steel was performed using thermally simulated heat affected zones. The examinations were carried out in terms of microstructural characterization, microhardness measurement and a Charpy type notch opening three point bend test. It was found that reheat cracking susceptibility increased as the peak temperature increased. This effect was due to the combined effects of the carbide dissolution and unrestricted grain growth at 1350.deg. C peak temperature. Reheat cracking susceptibility was estimated based on microhardness measurement and prior austenite grain size. It was established that for this particular material, reheat cracking in coarse grained heat affected zone can be eliminated if the microhardness is below about 360DPH and the grain size is below about 30.mu.m. It is evident that reheat cracking susceptibility can be eliminated or reduced by carefully controlling the welding parameters such that a refined structure is produced in the coarse grained heat affected zone.

• 에너지공학
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• 제12권3호
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• pp.165-176
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• 2003

본 연구에서는 발전 시스템에서 이미 알려진 성능에 대한 엑서지 분석을 실시하고, 이전에 우리가 알고 있던 각 기기의 효율과 비교하여 최적의 시스템 운영이 가능하도록 제안을 하였다. 본 연구에 사용된 대상시스템은 500MW 석탄 화력발전소이다. 엑서지 분석결과 보일러의 효율은 67%로 가장 낮았고, 복수기의 효율은 99%로 가장 양호하게 나타났다. 100% 부하에서 보일러의 엑서지 손실은 32.95%, 고압터빈과 저압터빈의 손실은 8.31%, 8.12%로 나타났다. 본 연구를 통해 증명된 발전시스템의 저 효율 성능개선 대상에 대한 구체적 연구와 함께 현재 운전되고 있는 발전 시스템의 기기 운전조건에 대한 상세한 엑서지 분석이 지속된다면 노후 되거나 잘못 설치된 비효율적 부분을 줄이는데 도움이 되리라 예상한다.