• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.580-589
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• 2019

인도네시아는 전력 공급이 매우 부족한 현실에 처해 있으며, 이에 대한 해결책으로 화력발전소 건설 계획이 증가하고 있다. 화력발전소는 발전에 수반되는 엔진과 장비의 과열을 식히기 위해 냉각수 계통을 필요로 하며, 냉각수 계통 중 순환수 취수펌프장(circulating water pump chamber)은 일반적으로 ANSI (1998) 기준에 따라 설계된다. 본 연구에서는 인도네시아 K-석탄화력발전소의 순환수취수펌프장이 현장 여건상 ANSI (1998)의 확산각 설계기준 $20^{\circ}$를 만족시킬 수 없어, 수리적으로 안정된 흐름 및 구조물이 되도록 3차원 수치모형실험을 수행하였다. 수치모형으로 Flow-3D 모형을 이용하였다. Flow-3D 모형의 적용성을 검토하기 위해 Rodi (1997)의 사각형 구조물 주변에 형성되는 흐름 연구 결과와 금회 수치해석 결과를 비교하였다. 수치해석에서 도출된 종방향 유속 분포는 잘 일치함을 보여주고 있다. 순환수취수펌프장 내 설계유속을 만족시키기 위해 유속 저감에 유리한 사각형 형태의 배플을 적용하였다. 순환수취수펌프장으로 유입되는 유속이 1.5 m/s ~ 2.5 m/s로 분포되는 경우, 배플에서 분리흐름의 각도는 약 $15^{\circ}{\sim}20^{\circ}$로 발생하였다. 이를 고려하여 분리흐름 각도 이하로 하류에 배플을 배치함으로 Inlet bay 설계유속 0.5 m/s 이하를 만족시켰다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.15-27
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• 2021

In this study, the effect of design factors in a pump station on the pressure variations which are the main cause of water hammering has been investigated by numerical simulations. As design factors, the flow rate, Young's modulus, diameter, thickness, roughness coefficient of pipeline are considered. The relationships between the pressure variations and the design factors are analyzed. The results show that the pressure variation increases sensitively with the flow rate and Young's modulus, and increases gradually with the thickness and roughness coefficient of pipe, whereas it decreases with the pipe diameter. The wavelength of the pressure wave becomes longer for a smaller Young's modulus, a smaller pipe thickness and a bigger pipe diameter. These relationships are nondimensionalized, and logarithmic curve-fitted functions are proposed by regression analysis. Most effective factors on the nondimensional pressure variation is Young's modulus. Flow rate, roughness coefficient, relative thickness and pipe diameters are the next impact factors.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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• pp.119-121
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• 2005

반도체 및 디스플레이 제조에 필요한 진공펌프의 장$\cdot$단점을 비교하고, 특히 2극형 이온펌프와 3극형 이온펌프의 구조를 비교하였다. 고압시스템과 3극형 이온펌프를 설계, 제작하여 전류-전압 특성을 비교하였다. 고압시스템을 이온펌프에 결합하여 측정한 결과 펌프 내부 저항과 챔버 내의 저항, 그리고 펌프내에서 전자의 방출 등에 따른 이유로 전류의 값이 변화되는 것을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.105.2-105.2
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• 2013

배기속도 2500 L/s, 최고진공도 10-10 mbar의 구현을 목표로 하는 대용량 복합 분자펌프 설계를 위한 3차원 유동해석을 실시하였다. 진공도가 10-5 mbar 이상이 되는 고진공도에서는 Knudsen 수가 102 이상이 되어러 분자간 충돌을 거의 무시할 수 있게 되며, 이때의 유체해석 방법으로서는 통상 희박기체 해석법으로 많이 쓰이는 Direct simulation Monte Carlo 방법보다, 충돌이 없는 분자의 자유운동을 모사하는 Monte Carlo 방법이 더 적합할 수 있다. 본 연구에서는 다단계 rotor와 stator로 구성되는 복합분자 내 유동장에 Monte Carlo 해석법을 적용하여 유동해석을 실시하였다. 다양한 변수의 조합에 대한 수치적 해석에서, 복합분자펌프의 성능에 영향을 미치는 중요한 설계변수는 rotor-stator의 날개각, 유동방향 회전축의 두께 변화 등, 진행방향 분자의 모멘텀에 직접적인 영향을 미치는 변수들임이 확인되었다.

• 물과 미래
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• 제28권6호
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• pp.203-215
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• 1995

본 연구는 도시유역에서 내수에 의한 침수를 경감시키기 위하여 유수지 및 빗물펌프장을 운영함에 있어 배수펌프를 효율적으로 조작할 수 있는 모형을 개발, 제시하였다. 유출량을 산정하기 위하여 설계강우의 재현기간을 10, 20, 30년으로 선정하였으며, 유수지로 유입되는 유출수문곡선은 SWMM모형을 이용하여 구하였고, 펌프의 동작확인을 위하여 페트리네트도 (Petri net diagrams)를 사용하였다. 또한 종합평가지표를 이용하여 펌프의 안정성과 효율성을 평가하였으며, 서울 시내 3개의 유수지에 모형을 적용하여 모형의 적용성을 확인하였다. 설계강우와 실적강우에 대한 수치실험 결과 본 연구에서 제시한 모형 중 모형 3은 기존의 배수펌프 조작모형보다 내수방재 측면에서 우수하였으며, 실시간 펌프운영조작에도 효과적으로 사용될 수 있다고 판단된다.

• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.201-208
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• 2007

75톤급 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 연료펌프 및 터빈에 대한 회전체 동역학 설계가 이루어졌다. 후방 베어링으로부터 터빈까지의 거리를 베어링 하중 설계에 대한 설계 변수로 고려하였고, 터빈의 질량 및 전방 베어링과 후방 베어링의 강성을 변화시키면서 회전속도에 따른 비동기 고유진동수 해석을 수행하여 연료펌프/터빈의 임계속도를 고찰하였다. 터빈의 큰 관성으로 인하여 전방 베어링의 강성이 임계속도에 미치는 영향은 무시할만 한 것으로 나타났다. 후방 베어링의 강성이 $2{\times}10^{8}N/m$ 이상일 경우, 장축의 후방 베어링 간 축길이 및 20 kg이하의 터빈 질량에서 연료펌프/터빈 회전체의 임계속도는 설계속도 11,000 rpm 대비 70% 이상에 있음이 확인되었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2003년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.406-411
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• 2003

에탄올과 같은 저온 상변화물질의 팽창과 응축과정에서 발생하는 압력과 진공상태를 이용하여 물을 양수하는 물펌프는 태양열과 같이 에너지강도는 약하지만 그 자원이 무한하고 청정한 에너지원을 이용하기에 매우 이상적인 장치이다. 이와 관련한 국내 연구로서는 김 등(2002)에 의한 펜탄의 증기압을 이용한 물펌프장치의 에너지변환실험과 작동사이클 과정에서의 열역학적인 해석을 통한 성능분석이 있다. 장치의 설계와 관련하여 Kwant 등(1981)은 작동물질의 응축액을 가열부측으로 되돌리기 위한 방법으로 응축부와 물탱크, 공기탱크를 분리하여 설계한 바 있고, 온도변화에 따른 탱크효율에 대해 분석하였다. (중략)

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권8호
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• pp.631-643
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• 2005

신설될 복합화력발전소 취수펌프장 계획안에 대하여 수치 및 수리모형실험을 수행하고 순환수취수펌프운영에 문제를 발생시킬 가능성이 발견되면 개선안을 도출하는 것이 본 연구의 목적이다. 수리모형은 1:20의 크기로 아크릴을 이용하여 제작되었고 2차원 수치모형실험은 RMA2모형을 이용하였다. 수리 및 수치모형실험의 결과를 평가하기 위하여 취수로 및 취수펌프장내 흐름에 대한 평가기준을 설정하였다. 복합화력발전소 취수펌프장의 계획안에 대한 2차원 수치모형실험을 통하여 얻어진 연직방향 와도를 수리모형실험결과와 비교하여 흐름평가기준의 하나인 와류발생 가능성을 평가하였다. 계획안은 취수펌프장내에서 큰 규모의 와류가 발생하여 순환수취수펌프운영에 문제를 발생시킬 수 있을 것으로 판단되었다. 이에 따라서 9개 개선안이 고안되어 수치모의되었다. 9개중 4개의 개선안에 대하여 수리모형실험이 수행되었다. 수리모형실험에 근거하여 4개의 개선안의 하나가 최종개선안으로 제시되었다. 공간적인 제약조건이 있는 순환수취수펌프장 및 취수로 설계의 경우 격벽과 도류벽을 이용하면 순환수취수펌프장의 흐름상황을 개선할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.7-16
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• 2005

두 개의 쌍원통 실린더를 구성하고 있는 기름-물 펌프는 차세대 저진공 펌프로의 활용이 가능하다. 하지만 설계개선을 위한 유동 해석 결과가 충분하지 않다. 경제적 측면에서 상업화 이전에 수치해석 방법에 의한 유동해석이 요구되고 있다. 유동 해석에 사용되는 상업용 코드(Fluent)을 사용하여 펌프의 설계에 필요한 자료를 제공하였다. 쌍원통 실린더와 고정 실린더 사이의 속도와 압력 분포 등의 유동변수를 분석하기 위하여 2차원 해석을 수행하였다. 본 수치해석 방법은 쌍원통 실린더로 구성된 펌프의 성능향상에 유용하게 사용할 수 있다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.193-198
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• 2004

펌프장 흡입수조에서 발생되는 보텍스의 구조를 Sump Model Test와 PIV 방법을 수행하여 보텍스 발생여부를 검증한 결과는 아래와 같다. 1) 현장조사의 결과 취수장 대부분의 흡수정 구조가 유체역학적으로 보텍스를 발생시키는 구조였음을 알 수 있었으며 흡수정의 형태를 흡입구와 수문이 일직선으로 되어 있는 토목구조를 가진 펌프장이 경유는 보텍스 발생이 비교적 적었음을 알 수 있었다. 이는 토목구조의 설계가 펌프과정에 따른 흡수정 내의 유동장을 고려하여 볼 때 매우중요하다는 것을 알 수 있다. 2) JSME S 004-1984를 토대로 1/8 모델내에서 모형수리실험을 수행한 결과 현장에서 발견된 결과와 같이 예측되었다. 또한, 모든 상사조건 일치에서 수위나 운전대수 및 호기조합에 따라 정도의 차이는 있으나 모든 경우에 보텍스가 심하게 발생하고 있음을 알 수 있었다. 3) PIV 실험에서 볼 수 있듯이 자유표면 보텍스는 $\sharp$1 호기와 $\sharp$3 호기에서 주로 발견되었는데 이는 $\sharp$3 호기 흡입구 바로 전방에 있는 취수구의 영향으로 강한 회전흐름이 수조 내에서 형성되기 때문으로 보여진다. 4) 보텍스의 발생은 펌프 소음발생 임펠러 수명 및 성능에 나쁜 영향을 주기 때문에 반드시 Anti Vortex Device를 설치하여 보텍스의 발생을 저감시켜야 한다.