• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.135-135
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• 2016

차세대 가스터빈 엔진 및 초음속 항공기 내 고온부의 온도가 증가함에 따라, 기존의 초내열합금 기반 소재를 사용하기 어려워지고 있다. 초고온 세라믹스는 높은 기계적 물성, 화학적 안정성 등 우수한 고온 특성을 가지고 있어 기존의 초고온 소재를 대체 할 수 있는 물질로 부상되고 있다. 하지만 기존의 금속 기반 소재 대비 높은 밀도로 인하여 초고온 세라믹 단일체를 비행체 부품에 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 초고온 세라믹스와 탄소섬유를 포함하는 세라믹 복합체(Ceramic Matrix Composite, CMC)를 제작하여 동등한 기계적 물성을 보이면서 무게를 감소시키는 연구들이 진행 중에 있다. 초고온 세라믹스가 함침 된 세라믹 복합체의 경우 우수한 내삭마, 내산화 특성을 보이지만, 장시간 고온에 노출되어 탄소 섬유가 드러나게 되면 급격한 산화로 인해 소재 특성의 열화가 진행되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 탄소 섬유가 드러나지 않도록 복합체 표면에 코팅층을 형성하여 세라믹 복합체 모재를 보호하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 진공 플라즈마 용사 공정을 이용하여 다양한 공정조건 하에서 초고온 세라믹 코팅층을 형성하였다. 수십 마이크론 크기 분포를 갖는 HfC 분말을 Ar 유송 가스를 이용하여 플라즈마 화염 내부로 투입하였다. 플라즈마 화염 가스는 Ar 과 H2를 혼합하여 구성되었으며, 분위기 가스로는 N2를 사용하였다. 코팅에 사용된 모재로는 ZrB2 단일체와 SiC가 미량 포함된 HfC 단일체를 사용하였다. 다양한 공정 조건하에서 형성된 HfC 코팅층의 두께, 미세 조직구조를 SEM을 이용하여 관찰하였으며, XRD를 이용하여 형성된 HfC 코팅층의 결정구조를 분석하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.28 no.2
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• pp.92-100
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• 2016

Reliability analysis of tripod support structure for offshore wind turbine was performed. Extreme distribution function of peak response due to wind and wave loads was estimated by applying peak over threshold(POT) method. Then, stress based limit state function was defined by using maximum stress of support structure which was obtained by multiplying beam stress and concentration factor. The reliability analysis result was compared when maximum stress was calculated from shell element. Reliability index was evaluated using first order reliability method(FORM).

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.20 no.6
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• pp.1784-1797
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• 1996

The disk/blade assembly of a turbine engine is made in the shape of a dovetail type or a fir-tree type. Since disk fillet regions or contact surfaces undergo high stress comcentration, fatigue cracks frequentrly occur in the disk/blade assembly. Therefore, it is necessary to analyze the stress distributions in the fir-tree type disk/balde assembly and predict the region of fatigue failure. The stress distributions of the disk/blade assembly were investigated by using the photoelastic method and the finite element method. Two dimensional photoelastic techniques were used to investigate the stress distributions of contact surfaces and fillet regions. TH stress distributions were obtained by the shear-difference method and were compared to the finite element results. It was found that maximum tensile stresses were higher in the fillet region thatn in the contact surfaces of the fir-tree models. The finite element results showed good agreement with the experimental results.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1996.04a
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• pp.215-220
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• 1996

원자력발전소의 주증기관은 증기발생기와 터빈을 연결하는 주요 계통으로서 여기서 발생하는 배관진동은 주요기기의 연결부, 밸브, 배관지지물과 건물 등에 복합적인 반복하중을 가하여 관련 지지물 및 구조물에 열화현상을 발생시켜 발전소의 안전운전에 심각한 영향을 초래할 가능성을 항상 내포하고 있다. 그럼에도 불구하고 배관진동 대책은 대부분 지지물을 추가로 설치하여 진동준위만 낮추고 있는 실정이다. 따라서 구체적인 배관진동의 예측, 측정 및 평가, 감쇠방안에 이르는 종합적이고 체계적인 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 지지물의 열화현상 및 부분적인 파손으로 진동준위가 높아진 것으로 추정되는 원자력발전소 주증기관의 진동특성 및 요인을 분석하여 진동감쇠 방안을 도출하고 검증함으로써 배관 및 주변 구조물의 건전성을 확보하고 설비의 신뢰성을 확보하고자 하였다. 이를 위하여 주증기관을 모델링하여 해석하였으며, 발전소의 기동 및 정상운전시의 진동준위를 측정하였다. 또한 발전소의 정진기간중 일부 배관계에 대한 실험적 모우드 해석을 수행하였다. 여러가지 진동감쇠 방안을 검토하여 탄성지지 및 에너지 흡수효과를 동시에 발휘할 수 있는 특수 지지물(WEAR$_{TM}$)을 설치하는 방안을 도출하였으며, 현장에 설치한 후 배관의 진동상태를 확인함으로서 효과적인 방안임을 검증하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.19 no.6
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• pp.52-58
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• 2005

The concept of the Micro-Grid comprising Micro-Sources supplying both heat and power ranging from several [KW] to 1[MW] to local customers is proposed by CERTS(Consortium for Electric Reliability Technology Solutions). Micro-Sources adopt environmentally friendly and reliable power sources such as Fuel-Cell and Micro-Turbines. Micro-Sources adopt voltage source inverter with AC grid system in order to provide independent real and reactive power control for premium power quality. Thus Micro-Source needs series inductance for interfacing with AC grid system. With this reason, we propose a technique that can decide the optimal size of the inductor for effective transfer of the power into the grid.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.6
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• pp.92-99
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• 2005

Numerical analyses of critical speed and mass unbalance response are performed for a 30 ton thrust turbopump. The stiffness and damping of ball bearings and non-contact seals are quantified under aerodynamic and hydrodynamic loads induced by a fuel pump and turbine. Critical speed margin and tip displacements of the rotating parts are evaluated using a three-dimensional finite element method. The results are used to ensure the soundness of the rotordynamic design using an one-dimensional transfer matrix method. A further study shows that sufficient resonance margin may be assured via controlling the stiffness of the rotor support by employing an additional elastic ring to the bearing support.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.88-88
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• 2003

로켓 엔진 시스템에는 가압가스로 추진제를 엔진으로 공급하는 가압 시스템과 터보펌프를 이용해 엔진으로 고압의 추진제를 공급하는 터보펌프 시스템으로 나눌 수 있으며 터보펌프 시스템은 다시 Gas Generator를 이용하는 개방형 엔진과 Prebumer를 이용한 폐쇄형 엔진인 다단 엔진으로 구분할 수 있다. 로켓의 엔진 시스템은 Turbine, Turbopump, Gas Generator, Thrust Chamber, Tube, Valve, Propellant Tank 등 각 구성품 간에 서로 상호간섭이 매우 심한 공정이다 로켓 엔진 시스템은 이와 같은 상호간섭에 의해 추력 제어 및 혼합비 제어, 추진제 소진 제어 적용 시 정확하고 강인한 제어를 수행하여야 한다. 이를 위해 정확한 동특성 모델을 구축하는 것이 중요하며 모델을 통해 적절한 제어 시스템을 선택하여야 한다. 그러나 현재 국내에는 이에 대한 연구가 미미하며 해외의 경우 로켓은 특수 분야에 속함으로 공개되어 있지 않다. 로켓에 대한 개발 연구에 있어서는 위와 같은 작업이 선행되어야 하며 이에 대한 선행 연구로 한국항공우주연구원에서 Gas Generator를 이용한 개방형 터보펌프 엔진 시스템에 대한 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 Gas Generator를 이용한 개방형 터보펌프 엔진시스템에 대한 동특성 모델을 구성하였다. 배관부, 터빈, 펌프, 밸브, Gas Generator, 재생냉각, 추력연소실 등 엔진 시스템을 구성하는 구성품에 대한 동특성 모델을 구성하였으며 이를 matlab의 simulink를 통해 각 구성품을 연결하여 최종 엔진시스템의 동특성 모델을 구성하였다. 구성된 동특성 모델을 통해 각종 변화(추진제 밀도 변화, 추력 변화, 혼합비 변화 등)에 대한 엔진 시스템 변화를 예측하여 정확한 엔진 시스템에 대한 이해를 넓혔으며 추력 제어 및 혼합비, 추진제 소진 제어를 최적으로 할 수 있는 제어 시스템 구축을 위한 기초 자료로 이용할 수 있을 것이다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.12 no.6
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• pp.70-77
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• 2008

The purpose of this study is to compare the quality of digital radiography image with that of classical film images for welded structure in power plants. The CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) flat panel detecter and Agfa D5 film are used to image flaw specimens respectively. In the test, CMOS flat panel detector has been determined to have a better image than that of film image. In the IQI(Image Quality Indicator) transmission test, one or two more line can be seen in digital image than in film image. Digital Radiography Test enabled to successfully detect all defects on the weld specimens fabricated with real reheat stem pipe and boiler tube as well. In the specific comparison test, Digital radiography test detected micro flaws in the size of 0.5 mm in length by 0.5 mm in depth. However, film test has limited it to 1.0 mm in length by 1.0 mm in depth. As a result of this study, digital radiography technology is estimated well enough to perform the inspection in the industry with far more cost effective way, compared to the classical film test.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2005.12a
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• pp.158-165
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• 2005

KOGAS(Korea Gas Corporation) has about a hundred of local stations to supply natural gas to the city gas companies and the power stations. As some severe flow fluctuation phenomena are observed in several governor stations, the investigation about the reasons and factors which are relating to flow fluctuation has been started. Some field surveys hav been carried out and experimental studies have been performed to find the fluctuation mechanism. As a result, it is found that the flow fluctuation is related with the length of straight pipe in front of the meter, the size of the header pipe and the variation of demand at the city gas company and the power station. Furthermore. it is also proved that both the length of the transmitter cable and the status of the coating of signal transmission cable do not affect flow fluctuation, but the measurement range of the differential pressure transmitter influences flow fluctuation. On the other hand, as the averaging the flow fluctuation is converged to less than 0.1 % in almost all of the cases, it is concluded that the quantity of flow fluctuation do not relates to metering accuracy directly.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.4
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• pp.89-98
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• 1996

This study was performed to establish the characteristics of the heat affected zones from view point of the repair weldability for a damaged CrMoV steam turbine rotor steel. Characterization of the heat affected zones of the weldment was conducted with respect to various of postweld heat treatment temperatures, $566^{\circ}C$, $621^{\circ}C$ and $677^{\circ}C$. The evaluations of the heat affected zones were carried out in terms of microstructural characterization, microhardness measurements, Charpy v-notch impact, tensile and stress-rupture tests. The results indicated that the effect of the postweld heat treatment at $677^{\circ}C$ exhibited the favorable microstructure and mechanical properties for the stability of the heat affected zones. While the heat affected zone of the weldment, produced without postweld heat treatment, displayed the inferior toughness and microstructure indicating localized carbide precipitations on the grain boundary. It was also indicated that the stability of the heat affected zones were deteriorated by the formation of the cavitation on the grain boundaries.