• 원자력산업
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• 제30권3호
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• pp.52-56
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• 2010

증기발생기 2차측 상태는 발전소 운영에 있어 중요한 역할을 수행한다. 기기, 배관 및 열교환기에서 발생되는 침적물은 증기발생기 튜브의 부식 원인이 될 수 있으며, 튜브와 튜브 지지판 사이의 공간을 차단한다. 2차측 침적물에 의한 튜브 파손으로 인해 일부 발전소에서는 강제적으로 발전을 정지하는 사례가 발생하였다. 또한 튜브 지지판의 침적물 축적으로 인해 정상 운전 동안 전력 생산을 감소하게 되는 결과를 초래한 발전소도 있었다. 따라서 증기발생기 2차측 상태 감시와 더불어 증기발생기 부품의 청결 유지는 필수 항목이라 할 수 있다. 웨스팅하우스에서는 증기발생기를 초기 제작 상태로 복구하고 2차측 침적물을 제거하기 위해 EPRI SGOG 증기발생기 화학 세정을 수 년간 이용하고 있다. 본고는 35개 이상의 발전소에서 성공적으로 이용하고 있는 화학 세정 프로세스 개요 및 프로세스를 적용하면서 취득한 경험을 요약한 것이다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권9호
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• pp.1009-1015
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• 2005

Fluid-elastic instability and turbulence excitation for an under developing steam generator are investigated numerically. The stability ratio and the amplitude of turbulence excitation are obtained by using the $PIAT^{(R)}$ (program for integrity assessment of steam generator tube) code from the information on the thermal-hydraulic data of the steam generator. The aspect ratio, the ratio between the height of U-tube from the upper most tube support Plate (h) and the width of two vertical portion of U-tube (w), is defined for geometric parameter study. Several aspect ratios with relocation of tube support plates are adopted to study the effects on the mode shapes and characteristics of flow-induced vibration. When the aspect ratio exceeds value of 1, most of the mode shapes at low frequency are generated at the top of U-tube. It makes very high value of the stability ratio and the amplitude of turbulent excitation as well. We can consider that the local mode shape at the upper side of U-tube will develop the wear phenomena between the tube and the anti-nitration bars such as vortical, horizontal, and diagonal strips. It turns out that the aspect ratio reveals very important parameter for the design stage of the steam generator. The appropriate value of the aspect ratio should be specified and applied.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.103.2-103.2
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• 2015

10-3 Pa 이하의 고진공 환경과 $180^{\circ}C$ 이하의 극저온 환경에서 대형정지궤도위성의 고온 열평형 환경구현을 위한 열제어패널이 설계되었다. 열제어패널은 가로 2.2 m, 세로 2.6 m, 두께 2 mm의 구리판에 구리 튜브가 브레이징되어 있는 형태로 설계되었으며, 지상에서 6 m 이상의 높이에 설치되고 위성의 위치에 따라 이동이 가능해야 하기 때문에, 별도의 지지 구조물이 함께 설계되었다. 따라서, 열제어패널 설치 및 고정을 위한 지지구조물의 경우 160 kg의 무게를 견뎌내야 하며 이동 및 설치에 있어 구조적인 안전성이 확보 되어야 한다. 이에 본 연구에서는 상용유한요소해석 프로그램을 사용하여 열평형시험 시 위성체 상단부의 고온 환경모사를 위한 열제어패널 지지구조물에 대한 구조 안전성을 확인 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.337-345
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• 2006

본 연구에서는 개발된 중공단면 복합소재 교량 바닥판에 대해 피로거동을 평가하기 위하여 거더 지지부에서의 압축피로 시험과 2.8m 길이의 휨시험체 모델에 대한 휨피로시험을 수행하였다. 피로하중은 도로교설계기준의 제시된 DB24 트럭 후륜 축하중에 대해 200만회까지 반복 재하하였으며, 압축피로시험의 경우에는 복합소재 바닥판 부재와 바닥판 튜브간의 연결부에 대한 피로성능을, 휨피로시험의 경우에는 복합소재 바닥판 및 주형연결부에 대한 피로성능을 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.88.1-88.1
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• 2011

SOFC는 사용되는 셀의 디자인에 따라 튜브형, 평판형으로 구분되어진다. 평판형의 경우에는 전해질 지지형(ESC), Anode 지지형(ASC) 및 금속 지지형(MSC)로 크게 나눌 수 있다. SOFC 스택은 이와 같은 셀과 밀봉재, 집전체, 분리판의 구성요소를 여러 장으로 적층하여 이루어진다. SOFC 발전시스템은 SOFC 스택과 EBOP, MBOP로 구성되는데, SOFC 발전시스템의 상용화를 위해 선행되어야 할 것은 스택의 안정적 출력 및 신뢰성 확보이다. 즉, 셀, 밀봉재, 분리판 및 집전체로 대변되는 구성요소들이 스택에 장착되었을 때 그 기능을 최대한 발휘하면서도 점진적 또는 급격한 품질저하가 발생되지 말아야 한다. 특히, 밀봉재의 경우 SOFC에 사용되는 연료와 공기의 혼합(Cross-over)을 방지하는 중요한 기능을 담당하고 있으며 여러 장 적층된 분리판의 전기적 단락을 방지해야 한다. 또한 SOFC의 특성상 $700^{\circ}C$ 이상의 고온에서 다른 구성요소와 화학적 반응이 없어야하고 열싸이클(Thermal cycle)을 견딜 수 있도록 충분한 기계적 강도가 보장되어야 하는 등 요구되는 품질기준이 엄격하다. SOFC의 밀봉재는 접합형(Brazing), 압착형(Compressive), 용융-고정형(Glass-ceramic)이 대표적으로 적용되고 있다. 이 중에서 Brazing 물질과 방법은 현재 활발히 연구가 수행 중에 있지만 범용적으로 사용되고 있지는 않은 상태이고 Compressive 밀봉재와 Glass-ceramic 밀봉재가 대면적 SOFC 스택에 사용되어 적용 가능성을 평가받고 있다. 본 연구에서는 SOFC 구성요소의 국산화를 추진하는 지경부과제의 결과물 중 (주)써모텍에서 개발한 Glass-ceramic 밀봉재(RC1) 단품에 대한 특성평가와 실제 단전지 평가를 통해 SOFC 스택 적용 가능성을 평가하였다. 밀봉재 단품에 대한 특성평가는 용융특성, 상분석, 열팽창계수 등의 물리적, 화학적 평가 외에 가스 누설 정도를 평가하는 기밀도 평가와 SOFC의 작동 온도인 $700^{\circ}C$와 상온 분위기를 주기적으로 인가하는 Thermal cycle 특성을 평가하였다. 셀을 한 장 사용하는 단전지(Unit cell) 평가는 RIST에서 자체 제작한 $100{\times}100mm^2$ 평판형 ASC 셀을 사용하여 수행하였으며, 밀봉재는 Dispensing 공정을 통해 구성되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권5호
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• pp.407-415
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• 2008

원전 발전소 터빈계통을 구성하는 열교환기 튜브는 일반적으로 구리합금, 스테인리스강, 탄소강, 티타늄합금 등의 재질로 제작된다. 이들 재질중에서 페라이트계 type-439 스테인리스강은 자성 재질로서 오스테나이트계보다 더 높은 열전달율 가지며, 부식에 의해 유발되는 결함에 대해 더 높은 저항성을 가진다. 페라이트계 스테인리스강은 보통 발전소 열교환기의 저압급수가열기와 습분분리재열기에 사용된다. 저압급수가열기는 일반적으로 두께가 얇은 type-439 스테인리스강을 이용하는 반면에 습분분리재열기는 더 두꺼운 핀튜브를 사용한다. 이와 같이 터빈 습분분리재열기 튜브로 사용되는 type-439 스테인리스강 핀튜브는 터빈계통의 운전으로 인하여 손상이 발생할 수 있다. 손상에 의한 가장 대표적인 결함은 진동에 의해 발생할 수 있는 마모, 피로균열 등이며 마모성 결함은 일반적으로 튜브-튜브지지판에서 발생되는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 type-439 스테인리스강 자성체 튜브에 발생할 수 있는 결함을 검출하고 크기를 측정할 수 있는 자기포화 와전류탐상검사 기법의 능력을 평가하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 제35회 춘계학술대회
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• pp.63-70
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• 2002

Wear on the tube-to-spring contact is investigated experimentally. The wear is caused by the vibration of the tube while the springs support it. As for the supporting conditions, applied are the contacting normal force (P) of 5 N, just-contact (P = 0 N) and the gap of 0.1 mm. The gap condition is tried far considering the influence of simultaneous impacting and sliding on wear. Results show that the wear volume increases in the order of the gap, the just-contact and the 5 N conditions. This is explained from the contact geometry of the spring, which is convex of smooth contour. The contact shear force is regarded smaller in the case of the gap existence compared with the other conditions. Wear mechanism is considered from SEM observation of the worn surface. The variation of the normal contact traction is analysed using the finite element analysis to estimate the slip displacement range on the contact with consulting the fretting map previously obtained.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제7권4호
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• pp.51-56
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• 2011

Steam generator is one of the main equipments that affect safety and long term operation in nuclear power plants. Fluid flows inside and outside of the steam generator tubes and induces vibration. To prevent the vibration the tubes are supported by AVB (anti vibration bar). When the steam generator tube contact to AVB, it is damaged by the accumulation of wear and corrosion. Therefore studies are required to determine the effects of the gap between the steam generator tube and AVB. In order to obtain the stress and the displacement distributions of the steam generator tube, three dimensional finite element analyses were performed by using the commercial program ANSYS. Using the calculated the stress and the displacement distributions, the static residual strength of the steam generator tube can be evaluated. The results show that the stress and displacement of the steam generator tube increase significantly compared with the results from a zero-gap model.

• Journal of Welding and Joining
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• 제30권6호
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• pp.36-41
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• 2012

General condensers consist of many tubes supported by tube sheets and support plates to prevent the deflection of the condenser tubes. When a fluid at high pressure and temperature runs over the tubes for the purpose of transferring heat from one medium to another, the tubes vibrate and their surface comes into contact with the support plates. This vibration causes damage to the tubes, such as cracks and wear. We propose an ultrasonic guided wave technique to detect the above problems in the support plate region. In the proposed method, the ultrasonic guided wave mode, L(0,1), is excited using an internal transducer probe from a single position at the end of the tube. In this paper, we present a preliminary experimental verification using a super stainless tube and show that the defects can be discriminated from the support signals in the support region.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.312-317
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• 2005

Fluid-elastic instability and turbulence excitation for an under developing steam generator are investigated numerically. The stability ratio and the amplitude of turbulence excitation are obtained by using the PIAT (Program for Integrity Assessment of Steam Generator Tube) code from the information on the thermal-hydraulic data of the steam generator. The aspect ratio, the ratio between the height of U-tube from the upper most tube support plate (h) and the width of two vertical portion of U-tube (w), is defined for geometric parameter study. Several aspect ratios with relocation of tube support plates are adopted to study the effects on the mode shapes and characteristics of flow-induced vibration. When the aspect ratio exceeds value of 1, most of the mode shapes at low frequency are generated at the top of U-tube. It makes very high value of the stability ratio and the amplitude of turbulent excitation as well. We can consider that the local mode shape at the upper side of U-tube will develop the wear phenomena between the tube and the anti-vibration bars such as vertical, horizontal, and diagonal strips. It turns out that the aspect ratio reveals very important parameter for the design stage of the steam generator. The appropriate value of the aspect ratio should be specified and applied.