• 기술사
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• 제31권1호
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• pp.17-28
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• 1998

누설 검출기들 중에서 검출 감도가 가장 민감한 것은 '헬륨 양이온 질량 분석계 누설 검출기(줄인 이름, '헬륨 누설검출기')'이다. 이 글은 헬륨 누설 검출기의 주요 부분을 이루고 있는 질량 분석계의 측정 원리를 요약하여 소개한 것이다. 누설 검사의 항목들은 검사의 필요에 따라 대개 시험 물체에서 누설의 크기와 시험 방법을 바탕으로 하여 대규모 누설, 총량 누설, 소규모 누설 그리고 미세 누설 등으로 나뉘어지며, 미세 누설들은 누설 검출기의 최소 검출 가능 누출률이 $10^{-8}$ std ㎤ s$^{-1}$ 보다 작은 범위에 있는 것들로서, 그들의 누설 시험은 헬륨 누설 검출기를 써서 하게 된다. 따라서, 헬륨 누설 검출기의 심장은 바로 질량 분석계이며, 질량 분석계의 원리를 이해하는 것은 곧, 헬륨 누설 검출기를 다루는 기술의 바탕을 다지는 것이라고 말할 수 있을 것이다. 여기서는 헬륨 질량 분석계의 원리를 쉽게 풀이하고, 그런 검출기를 써서 누설검사를 하는 데 바탕이 될 모습들을 함께 요약한다.약한다.

• 한국진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.235-243
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• 2007

지금 국내에서는 토카막 핵융합실험장치, 대전류 중성입자빔 실험장치 및 우주 모의실험실 같은 거대시설의 건설과 운용이 활발하다. 이런 시설의 핵심설비인 대형 진공용기는 중소형 용기에 비해 누설 가능성은 높은 반면 기체누설을 검사하는 것은 까다롭다. 중소형 용기에서 널리 사용되는 헬륨누설검사 방법을 어떻게 효율적으로 이런 대형 용기에 적용할 수 있는가 알아보기 위해, 다양한 가상적인 누설검사 시스템들을 구성하고 압력분포 및 헬륨 분압을 계산하여 주어진 장치조건에서 적절한 검사 시스템을 찾는 방법에 대해 논한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권12호
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• pp.1108-1115
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• 2015

본 연구에서는 마우스피스 방법을 이용하여 산소의 질량유량 측정과 헬륨의 체적유량 측정에 대한 관계식을 정리하였다. 마우스피스 방법은 상사된 실험식을 이용함으로써 시험비용을 절감할 수 있다. 마우스피스 방법에서는 기체헬륨을 측정하여 용이하게 액체산소의 누설량을 측정할 수 있다. 시제품의 누설량 측정에서 상온과 극저온 상태의 헬륨과 산소간의 누설량 관계를 이해하기 위해 실험을 수행하여 비교하였다. 헬륨의 누설 체적유량[$A.m{\ell}/s$]은 액체상태의 산소 누설의 질량유량[g/s]에 대비하여 174배였다. 실험식과 비교된 계산식은 미국 국립기술표준원의 자료를 이용하여 증명하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.121.2-121.2
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• 2016

PFA 라이닝 밸브 (PFA Lined Valve)는 고온 (~120oC) 고압 (~10 bar)에서 강한 부식성을 갖은 화학물질 (염산, 황산, 질산 등)을 이송시킬 수 있도록 내식성, 비점착성, 내열성 향상을 위한 불소계 수지 PFA (Perfluoroalkoxy)가 밸브 내면부에 가공되어 있으며, 고순도 화학약품 및 반도체 LCD 석유화학 제철 제약 분야 등의 제조공정에서 사용되고 있다. 미국 EPA (Environmental Protection Agency)에서는 석유화학 플랜트에서 발생되는 비산배출 (fugitive emission)의 대부분인 60% 정도가 밸브에서 발생된다고 보고하고 있으며, 근래 빈번한 불산 노출사고 내용을 매스컴에서 접할 수 있는 것처럼 PFA 라이닝 밸브가 설치되는 산업현장에서는 미소 누설에도 치명적인 인명피해 사고가 발생하기 때문에 국제규격에 따른 PFA 라이닝 밸브의 기밀누설에 관한 규제 및 관리가 중요하다. 본 논문에서는 가압진공법을 이용하여 PFA 라이닝 볼밸브의 비산배출 측정하였으며, 작동횟수/온도변화에 따른 PFA 라이닝 볼밸브의 비산배출 특성을 고찰하였다.

• 한국진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.153-159
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• 2007

KSTAR 장치의 저온 component에 헬륨을 공급하기 위한 헬륨라인은 크게 두 가지로 이루어져 있다. 냉동기에서 KSTAR 저온용기 외부까지의 트랜스퍼 라인과, 저온용기 내부의 헬륨라인이다. KSTAR 장치는 3가지 종류의 헬륨을 사용하여 각 저온 component를 냉각하는데, 초전도 자석 시스템과 버스라인에는 초임계 헬륨, 전류인입장치에는 액체 헬륨, 열차폐체에는 가스 헬륨을 공급한다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 냉동기에서 저온용기 근처까지 연결된 배관을 저온용기 내부의 각 장치에 최단거리로 열손실 없이 설치하여 각 장치가 정상 작동하도록 하는데 그 목적이 있다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 최대 20bar로 가압되는 운전시간 동안에 헬륨누설 없이 설치되어야 한다. 그리고 상온으로 부터의 복사열을 차단하기 위하여 다층절연제로 배관을 감싸주어야 하고 고전압 부분은 프리프레그 테잎으로 절연되어야 한다. 전기절연체는 세라믹과 스테인레스 스틸 튜브를 브레이징 접합 방법으로 연결하여 만들어진 것으론 배관과 배관, 배관과 저온 component간의 절연을 위해 사용되고, 헬륨라인과 동일하게 4.5K 초임계 헬륨온도에서 누설이 없어야 한다. 따라서 모든 전기절연체는 액체질소에 침전시켜 열충격을 가하고, 내부에 30 bar를 가압하여 진공 누설시험을 한다. 그리고 초전도 자석과 배관의 절연체로 사용되므로 15kV 고전압 절연 검사를 한다. 전기절연체의 세라믹 부분은 구조적 보강을 위하여 추가적으로 표면에 절연 작업을 한다. 현재 대부분의 저온용기 내부의 헬륨 라인은 설치 완료되어 있으며, 최종 검사가 진행 중이다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.39-42
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• 2016

A PFA lined ball valve, which is machined with fluorinated resin PFA to its inner part for improving corrosion resistance, non-stickness, heat-resistance, has been widely used to the chemical/pharmaceutical industries, the semiconductor/LCD manufacturing processes, etc. with the high purity chemicals as working fluid. EPA stated that 60% of all fugitive emissions come from the valve stem packing in a typical petroleum or chemical processing plant. They monitor regulated components for leaks and maintain seal performance at acceptable levels. Korean industrial standards only deals with the bubble test for in-line leakage of valves, which has the detectable leak rate of $10^{-4}$ [$mbar{\cdot}L{\cdot}s^{-1}$], therefore, it is not sufficient to check fugitive emissions. In this study, we conducted Helium leak detection from a PFA lined ball valve and evaluated fugitive emissions according to ISO 15848-1, which has the detectable leak rate of $10^{-9}$ [$mbar{\cdot}L{\cdot}s^{-1}$], for manufacturing the high-reliable PFA lined ball valves against fugitive emissions.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.47-47
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• 2010

게이트 밸브는 진공 시스템 구성에 있어서 빠질 수 없는 중요한 부품 중 하나로 공간을 구획하여 필요에 따라 자유롭게 진공 상태와 대기 개방 상태가 공존하도록 만들어 주며 진공펌프와 같은 주요 기기들의 탈착 및 교체를 용이하게 해 준다. 게이트 밸브는 열린 상태에서는 저항이 최소화되는 반면 닫힌 상태에서는 마치 마구리 플랜지로 막은 것처럼 완벽한 차단이 요구된다. 일반적으로 게이트 밸브 상용제품은 개스킷이 닿는 밸브 시트가 한쪽에만 마련되어 있으므로 디스크 기계구조가 충분한 압력을 발휘하지 못한다면 어느 쪽이 대기압인가에 따라 디스크를 미는 힘의 크기가 변하여 기밀특성이 달라질 수 있다. 따라서 게이트 밸브의 누설검사는 순방향과 역방향 모두에 대해 시행해야 한다. 양방향 누설검사를 위해 한쪽 밸브 공간을 배기하고 반대쪽 공간에 헬륨을 뿌리는 작업을 교대로 하려면 배기시간의 단축과 신속한 잔류 헬륨기체 제거가 필수적이다. 게이트 밸브 제조 공장에서 상품을 출하하기 위한 시험검사라는 것을 전제로 합리적인 시간 내에 정확한 누설검사를 일관성 있게 할 수 있는 적절한 누설검사 시스템을 설계하고 측정절차를 상용 게이트 밸브에 대해 적용해 보았다.

• 비파괴검사학회지
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• 제13권3호
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• pp.31-38
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• 1993

포항가속기 저장링 진공챔버는 진공도가 $10^{-10}Torr$로 유지될 수 있도록 설계되었고, 초고진공에 적합하도록 TIG용접을 하여 헬륨에 대한 누설률이 $1{\times}10^{-10}Torr{\cdot}{\ell}/sec$ 이하의 기밀성이 요구되고 있다. 저장링 진공챔버에 적용된 TIG용접방법과 결함에 대해 논하고 누설검사에 사용된 헬륨누설검사기의 원리 및 검사방법에 대해서 보고하고자 한다.

• 기술사
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• 제31권3호
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• pp.65-74
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• 1998

• 기술사
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• 제32권2호
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• pp.49-58
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• 1999