• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 2011.02a
• /
• pp.156-156
• /
• 2011

중량물 혹은 철골구조물 등을 고정시키는데, 건축구조물의 철골기둥, 터빈 제네레이터 기기등을 콘크리트 구조물에 부착시키기 위해 널리 쓰인다. 1990년대 들어 국내 건물의 리모델링, 보수 및 유지관리의 증가에 따라 앵커의 사용량도 현저히 증가하고 있으나 대부분 고가의 외국산제품을 수입하고 있다. 현재 국내외에 주로 시행되는 앵커타입은 마찰형 앵커이나 마찰형 앵커와 달리 지압형 앵커의 경우, 외국에서는 이미 그 유효성에 대한 인식이 널리 퍼져있으며 각국의 지반조건에 적합한 설계법이 개발되었다. 그러나 국내의 경우 이러한 연구가 미진한 실정이며 이에 대한 연구가 절실한 상황이다. 본 연구에서는 중량물앵커(Heavy Duty Anchor)의 인장시험을 실시하여 내력을 규명하고 도출한 결과를 기존 시험연구 결과와 비교분석하여 기 제안된 이론식들과 사업경제성에대해 보다 깊이있고 정확한 적용성을 입증하는데 본 연구를 수행하였다. 시험을 통한 저강도 파괴시험의 결과 구조부재의 접합부에서 각 시험체마다 뽑힘파괴가 발생하였으며, 뽑힘파괴가 발생한 시험체는 앵커강재의 파괴력 또는 콘크리트의 콘파괴를 발생시키기에는 앵커슬리브의 확장력이 작게 작용되었다. 그 결과, 콘파괴 대신 구조부재의 접합부에서 뽑힘파괴가 발생되었으며 이를 통해 설계시, 앵커의 안정성을 증가시키기 위해 구조부재의 접합부를 연성적이며, 부가여력을 충분히 지니도록 설계하는 것이 효과적인 것으로 나타났다. 고강도 파괴시험의 결과 콘파괴가 발생되었음을 알 수 있는데, 본 시험에 사용된 앵커의 경우 정착위치가 구조물의 연단 모서리 거리와 너무 근접하여 앵커의 내력이 감소하게 되어 콘크리트의 콘강도가 발생되기 전에 먼저 파괴되었다. 따라서 설계시, 앵커의 파괴강도를 증가시키기 위해 앵커의 정착위치를 고려한 설치를 통해 앵커체결과정에서 적정 연단거리를 확보하는 것이 효과적인 것으로 나타났다. 앵커볼트 최소간격과 연단거리에 따른 파괴시험결과 앵커볼트의 간격이 허용범위 내에서 넓어질수록 불균등 부반력의 차는 감소하였으며, 최대 부반력도 감소하였다. 따라서 앵커의 파괴저항강도를 증가시키기 위해서는 허용범위 내에서 앵커볼트의 설치간격을 증가시키는 것이 효과적인 것으로 나타났다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.38 no.4
• /
• pp.311-320
• /
• 2014

Rotor blades are important devices that affect the power performance, efficiency of energy conversion, and loading and dynamic stability of wind turbines. Therefore, considering the characteristics of a wind turbine system is important for achieving optimal blade design. When a design is complete, a design evaluation should be performed to verify the structural integrity of the proposed blade in accordance with international standards or guidelines. This paper presents a detailed exposition of the evaluation items and acceptance criteria required for the design certification of wind turbine blades. It also presents design evaluation results for a 2-MW blade (KR40.1b). Analyses of ultimate strength, buckling stability, and tip displacement were performed using FEM, and Miner's rule was applied to evaluate the fatigue life of the blade. The structural integrity of the KR40.1b blade was found to satisfy the design standards.

• Nuclear industry
• /
• v.27 no.4 s.290
• /
• pp.46-50
• /
• 2007

고리 1호기는 한국에서 최초로 규제 기관에 계속운전을 신청한 원전이다. 2007년 6월에 설계 수명 기간 만료가 되는 고리 1호기는 규제 기관으로부터 계속운전(Continued Operation)에 대한 안전성 심사를 받고 있다. 한수원은 고리 1호기 계속운전 승인을 금년 12월에 받기 위해 최선을 다하고 있으며 지역 주민의 사회적 수용성 확보를 위해 노력중이다. 고리 1호기의 계속운전 기간 동안 안전성을 평가하고 정리한 안전성평가보고서를 한수원은 2006년 6월에 정부에 제출하였다. 고리 1호기는 웨스팅하우스의 2루프 가압경수로이다. 이와 동일한 원전인 일본의 미하마 1,2호기와 겐까이1호기가 계속운전중이며, 미국의 기네이와 포인트 비치 1,2호기가 계속운전 승인을 받았다. 제출한 안전성평가보고서에 대해 한국원자력안전기술원이 심사중이며, 해외 원전과 같이 계속운전을 할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 또한 계속운전을 위한 사회적 수용성(Public Acceptance) 확보는 설비의 철저한 안전성 확보 및 지역 주민의 공감대 형성을 통해서 이루어질 것이다. 설계 수명 이후 원자력발전소를 계속 운전하는 것은 이미 선진국에서 시행되고 있다. 2007년 3월 기준으로 미국에서 48기가 운영 허가 갱신 승인을 받았고, 영국은 8기, 일본은 12기가 계속운전중이다. 고리 1호기 성능 지표를 개선시키기 위해서 한수원은 증기발생기, 저압 터빈, 원자로 냉각재 펌프 내장품, 주변압기, 주발전기 등을 교체하였으며, 수명관리 연구, 주기적안전성 평가, 환경 영향 평가를 수행하였다. 2005년 9월에는 미국의 운영 허가 갱신 제도를 참조하여 원자력법이 개정되었다. 이에 한수원은 개정된 원자력법에 맞추어 주기적 안전성평가, 주요 기기에 대한 수명 평가 및 방사능 환경 영향평가를 하였다. 이 세가지 보고서들로 구성된 안전성평가보고서를 2006년 6월에 규제 기관에 제출하였다. 계속운전은 한국을 비롯하여 부존 자원이 부족한 국가들에게는 에너지 자원의 효율적 활용 및 온실 가스 배출을 고려할 때 반드시 필요한 것이다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.137-143
• /
• 2020

The CM247LC, a Ni-based superalloy material used for gas turbine hot gas path parts, is casted using directionally solidified technology to analyze the mechanical properties and microstructures through HIP (Hot Isostatic Pressing) and post-heat treatment, and to derive optimal HIP treatment conditions. The CM247LC material is being researched in various ways as an alternative material for prototyping gas turbine blades. In particular, the blade rotating part is exposed and operated in a high temperature and high-pressure environment, and when damaged, it may cause huge economic losses. Therefore, in order to use the CM247LC material as prototyping materials for gas turbine blades, the reliability of the microstructure and mechanical properties must be verified. In this study, after casting rod test specimens using CM247LC material by directionally solidified technology, after that the specimens were performed by HIP treatment and post-heat treatment to test two HIP conditions designed by KEPCO to derive the possibility of prototyping of CM247LC material and optimization of HIP treatment conditions. Additionally, the properties of CM247LC material were compared to the GTD111DS material using for 1,300℃ class gas turbine blades.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.32 no.4
• /
• pp.242-251
• /
• 2020

In this study, the extraction efficiency and reflection coefficient by a two-dimensional OWC (Oscillating Water Column) WEC (wave energy converter) installed in front of a seawall was investigated for regular/irregular waves. The matched eigenfunction expansion method (MEEM) based on the linear potential theory was applied as an analytical tool. The diffraction problem by the incident wave in the open-chamber and the radiation problem by the oscillating pressure in the closed-chamber were solved to obtain the volume fluxes at the internal free-surface. Applying the volume fluxes into the continuity equation for the airflow in a chamber, we got the oscillating air pressure. The maximum extracted power and corresponding reflection coefficient were determined at the optimal turbine coefficient that maximizes the extracted power. OWC device designed for a high extracted efficiency simultaneously contributes to reduce reflected waves.

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

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.27 no.2
• /
• pp.14-25
• /
• 2018

The combined cycle power plant has a cycle of operating the gas turbine with fuel, such as natural gas, and then producing steam using residual heat. The fuel gas is supplied to the gas turbine at a level of 4 to 5 MPa, $200^{\circ}C$ through a compressor and a heat exchanger. In this study, the risk assessment method considering the piping system stress was carried out for safe operation and soundness of the gas fuel supply piping system. The API 580/581 RBI code, which is well known for its risk assessment techniques, is limited to reflect the effect of piping stress on risk. Therefore, the systematic stress of the pipeline is analyzed by using the piping analysis. For the study, the piping system stress analysis was performed using design data of a gas fuel supply piping of a combined cycle power plant. The result of probability of failure evaluated by the API code is compared to the result of stress ratio by piping analysis.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.107-114
• /
• 2017

A turbocharger is an engine supercharger that is driven by exhaust gas. It improves the output and fuel efficiency by increasing the charging efficiency of the mixture gas, which is achieved by changing the rotatory power of the turbine connected to the exhaust passage. It is important to control the supercharging for this purpose. A nozzle slide joint is one of the core parts. Austenitic stainless steel is currently used as the material for this part, and its excellent mechanical properties include high heat resistance and corrosion resistance. However, because of its poor machinability, there are many difficulties in producing products with complicated shapes. Machining is used in the production of nozzle slide joints for high dimensional accuracy after metal powder injection molding. As design variables in this study, we investigated the sintering temperature, product stress, deformation rate, radius of curvature of the punch, and angle of the chamfer punch, which are related to the strain and shapes. The goal is to suggest a forming process using Nitronic 60 that does not require machining to manufacture a nozzle slide joint for a turbocharger. Accordingly, we determined the best process environment using finite-element analysis, the signal-noise ratio, and the Taguchi method for experiment design. The relative density and hydrostatic pressure of the final product were in accordance with the results of the finite element analysis. Therefore, we conclude that the Taguchi method can be applied to the design process of metal powder injection molding.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
• /
• v.24 no.2
• /
• pp.33-40
• /
• 2019

Many companies have tried to develop wind power generators with a larger capacity, smaller size and lighter weight. High temperature superconducting (HTS) generators are more suitable for wind power systems because they can reduce volume and weight compared with conventional generators. However, the HTS generator has problems such as huge vacuum vessel and the difficulty of repairing the HTS field coils. These problems can be overcome through the modularization of the HTS field coil. The HTS module coil require a current leads (CLs) for deliver DC current, which causes a large heat transfer load. Therefore, CLs should be designed optimally for reducing the conduction and Joule heat loads. This paper deals with a structural design and thermal analysis of a module coil for a 750 kW-class HTS generator. The conduction and radiation heat loads of the module coils were analysed using a 3D finite element method program. As a result, the total thermal load was less than the cooling capacity of the cryo-cooler. The design results can be effectively utilized to develop a superconducting generator for wind power generation systems.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.8-18
• /
• 2002

In this paper, wave energy absorption of OWC(oscillating water column) device is analyzed. The analytic model consists of a partially immersed circular vertical cylinder open at its end and an air turbine connected with the air chamber. The boundary value problem is decomposed into scattering problem related to scattering by an incident wave in the absence of a pressure variation and radiation problem describing the flow due to an oscillating pressure in the absence of an incident wave. By invoking the continuity of an air flow inside the chamber, the oscillating pressure in a chamber is derived. With oscillating pressure, the mean power absorbed by OWC device and the capture width are obtained. In numerical calculation, the induced volume flux across the internal free surface of the chamber in the scattering and radiation problem and the maximum capture width are compared with various design parameters such as radius and submergence depth of chamber and wave conditions. The maximum capture width obtained by choosing the optimal value of turbine constant occurs at the first resonant mode (Helmholtz mode) among the natural frequencies of a circular cylinder chamber.