• 한국기계기술학회지
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• 제13권4호
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• pp.15-21
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• 2011

The safety at this study is investigated by flow or stress analyses due to configuration or installation direction of fuel tank in the existing CNG bus. In case of the lower ceiling with sharp type, the equivalent stress due to the explosion of fuel tank is less than the type of flat or arc. it becomes safer on passenger. In case of the installation direction of fuel tank in the existing CNG bus, the stress applied on the lower ceiling at transverse direction becomes less than at longitudinal direction. It is more stable on the safety of passenger. The harm on the explosion accident can be prevented by use of the analysis result at this study.

• 대한조선학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.142-150
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• 2005

Recently, the gas transportation system for CNG(Compressed Natural Gas) has been developed and several innovative approaches are presented from the aspects of commercial demand. In this study, a new type of 20ft container shape CNG tank with two and four cylinder intersections by using the intersecting spheres has been proposed. And the structural analysis of CNG tank with Mildsteel, API High Tensile Steel, Al-alloy and FRP has been carried out to compare the different types of pressure vessels of materials used. The analysis result shows that the proposed intersectional cylindrical type of CNG tank can be applied to the gas transportation system. And further study on the commercial analysis and associated equipments should be carried out for the practical applications.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권9호
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• pp.1131-1136
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• 2011

본 연구는 자동차용 CNG 연료탱크의 파열시험시 발생하는 음향방출변수의 분석에 관한 내용이다. 연료탱크의 복합재료 중앙부 표면에 150kHz 공진형 AE센서를 부착하여 파열시험시 발생하는 음향방출 신호를 획득하고, 가압유지시간 동안의 hit, amplitude, count, duration, risetime, signal strength 등과 같은 음향방출 변수들을 분석하였다. 음향방출 변수 중 total count, total signal strength가 연료탱크 손상정도를 평가하는데 유용한 변수임을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제21권11호
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• pp.623-627
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• 2011

This is a study on the distribution of acoustic emission parameters during a burst test for a type-II CNG vehicle fuel tank. A resonant AE sensor with a central frequency of 150 kHz was attached to the composite materials in the center of the fuel tank. The pressure was increased from 30 to 100% of the expected burst pressure and was maintained for 10 minutes at each level. Damage at 70% of expected burst pressure occurred by various damage mechanisms including fiber breakage and delamination, while that of below 60% only occurred by matrix crack initiation and growth. The count, duration and rise time of the AE signal at 60% of the expected burst pressure are distributed below 500, 5000 ${\mu}s$ and 300 ${\mu}s$, respectively. Then, at above 70% they increased with pressure by superimposing of individual AE signal generated at a nearby place. These results confirmed that the analysis of the distribution of AE parameters is an effective tool for estimating damage of a CNG fuel tank.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권5호
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• pp.332-340
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• 2015

음향방출기술은 고체내부에 국부적으로 형성된 변형에너지가 급격히 방출되면서 발생하는 탄성파를 이용하는 기술로써 결함의 발생이나 존재하는 결함의 진전을 검출하는 비파괴검사 기법이다. 환경문제로 인해 최근 약 20년 전부터 압축 천연 가스가 자동차 석유 연료의 대안으로 사용되면서 CNG 탱크의 안전성 검사의 필요성 또한 증가하고 있다. 특히 복합재 CNG 탱크에서는 적층된 재료와 방향에 따라 파의 속도나 분산 특성이 달라지므로 매질의 속도에 절대적으로 영향을 받는 종래의 도달 시간차를 이용한 AE 기법으론 결함검출을 하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 스틸실린더인 Type-I과 스틸실린더에 GFRP로 와인딩된 Type-II 시편에서 에너지 기반 contour map 기법을 이용해 종래의 AE기법의 한계를 극복하고 결과를 비교하였다. 그 결과 위치표정이 불가하거나 오차가 컸던 종래의 방법과 달리 에너지 기법은 모든 지점에서 위치표정이 가능했으며 오차 또한 현저히 준 것을 확인할 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제27권1호
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• pp.51-58
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• 2013

Recently, there has been an increase in the demand for natural gas as a source of clean energy, which has increased the demand for LNG carriers. However, LNG carriers require a capital investment to obtain equipment for the regasification process, which prevents fires and explosions. Thus, on account of NIMBY, a CNG carrier is suggested that eliminates the need for regasification equipment. Meanwhile, carbon dioxide emissions are more and more regulated by international conventions such as the Kyoto Protocol. Because of this, $CO_2$ carriers have also received international attention as a methodology to transport and store $CO_2$ cargoes. Several vessels or tanks to transport and store $CO_2$ gas have been studied in various countries. This paper proposes a conceptual design for a 20ft container shaped tank to effectively transport small cargoes of $CO_2$ and CNG. The proposed pressure vessel or tank will be carried by a conventional containership or special cargo ship. The influences of the design parameters for proposed pressure vessel or tank. Including the materials, scantlings, and shape of the pressure vessel, are studied theoretically and computationally.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.161-167
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• 2018

CNG 차량의 경우 압력센서를 이용하여 CNG의 양을 계측하고 있다. 그러나 주변 환경 조건에 따라 정확한 양을 파악하는데 어려움이 있어 운전자에게 불안감을 조성하게 된다. 본 연구는 CNG 연료 시스템에서 CNG의 양을 정밀하게 측정하기 위한 기초 연구로써 CNG 연료량 검출 시스템을 모사하여 측정방법을 제시하고자 한다. 실험은 Type-3의 CNG 탱크에 초음파 센서를 적용한 연료량 검출 모사장치 구현하였다. 그리고 내부의 압력은 압축공기를 이용하여 100 bar 에서 0 bar 까지 5 bar 단위로 저감시키면서 초음파 센서의 수신 신호를 검증하였다. 그 결과 탱크 내 압력이 감소함에 따라 초음파 센서의 출력 신호가 감쇠하는 것을 알 수 있었고, 다소 차이는 있었지만 선형성을 띄고 있는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.137-142
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• 2018

본 연구는 송 수신 초음파 센서를 이용하여 CNG 탱크에서의 정밀한 연료량을 측정하기 위한 기초 연구로써 탱크내부 압력 및 초음파 센서의 접촉면 변경에 따른 수신감도를 분석하였다. 실험은 탱크와 센서의 접촉면을 점, 선, 면의 3가지 타입으로 변경하고 탱크 내부의 압력을 0 bar 부터 5 bar까지 1 bar 간격으로 충전하면서 측정을 진행하였다. 실험결과 탱크내부의 압력이 증가함에 따라 초음파 센서의 수신신호 값이 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 또한 탱크와 센서의 접촉면적이 증가할수록 수신 신호 값은 증가하지만, 노이즈 또한 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 이와 같은 실험 결과 초음파의 투과 특성을 이용하여 탱크내부의 기체 연료량을 측정할 수 있을 것으로 판단되며, 센서의 접촉면 변경을 통해 정밀성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.857-858
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• 2012

• 한국가스학회지
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• 제15권2호
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• pp.9-14
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• 2011

CNG 저장용기 재료인 SA-372 강에 대해 수소취화 영향을 조사하기 위한 시험을 수행하였으며 대기조건과 불활성 가스인 아르곤 그리고 CNG, HCNG 및 수소가스에 대해 35 MPa로 가압된 가스분위기에서 인장시험이 이루어 졌다. 또한 인장시험 속도는 4*10^-4 /s와 4*10^-5/s로 각각 설정하였다. 분위기 가스를 고압으로 유지한 상태에서 시험하기 위해 가압형 오토크레이버가 장착된 인장시험기를 사용하였다. 시험 결과 불활성 가스와 CNG 분위기에서는 대기조건의 인장강도, 연신률 및 단면수축률과 거의 유사한 특성을 보였으며 인장속도의 변화에 대해서도 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 30% 수소가 혼합된 수소혼합가스와 100% 수소 조건에서 인장강도는 큰 차이를 나타나지 않았지만 연신율과 단면 수축률에서는 눈에 띄는 변화가 있었다. 이로부터 수소가스의 취화효과는 수소가 포함된 조건에서 확인할 수 있었으며 수소농도가 높을수록 연신율과 단면수축률 변화가 크게 나타났다. 또한 인장 속도가 느릴수록 수소취화가 더 많이 나타나는 것으로 확인되었다.