• Tribology and Lubricants
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• 제30권2호
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• pp.124-129
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• 2014

The piping system accounts for a large portion of the machinery structure of a plant, and is considered as a very important mechanical structure for plant safety. Accordingly, it is used in most energy plants in the nuclear, gas, and heavy chemical industries. In particular, the piping system for a nuclear plant is generally complicated and uses the reactor and its cooling system. The piping equipment is exposed to diverse loads such as weight, temperature, pressure, and seismic load from pipes and fluids, and is used to transfer steam, oil, and gas. In ultrasound infrared thermography, which is an active thermography technology, a 15-100 kHz ultrasound wave is applied to the subject, and the resulting heat from the defective parts is measured using a thermography camera. Because this technique can inspect a large area simultaneously and detect defects such as cracks and delamination in real time, it is used to detect defects in the new and renewable energy, car, and aerospace industries, and recently, in piping defect detection. In this study, ultrasound infrared thermography is used to detect information for the diagnosis of nuclear equipment and structures. Test specimens are prepared with piping materials for nuclear plants, and the optimally designed ultrasound horn and ultrasound vibration system is used to determine damages on nuclear plant piping and detect defects. Additionally, the detected images are used to improve the reliability of the surface and internal defect detection for nuclear piping materials, and their field applicability and reliability is verified.

• Journal of Welding and Joining
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• 제26권2호
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• pp.43-49
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• 2008

Fatigue cracks due to thermal stratification or corrosion in pipelines of nuclear power plants can cause serious problems on reactor cooling system. Therefore, the development of an integrated technology including fabrication of standard specimens and their practical usage is needed to enhance the reliability of nondestructive testing. The test material was austenitic STS 304, which is used as pipelines in the Reactor Coolant System of a nuclear power plants. The best condition for fabrication of thermal fatigue cracks at the notch plate was selected using the thermal stress analysis of ANSYS. The specimen was installed from the tensile tester and underwent continuos tension loads of 51,000N. Then, after the specimen was heated to $450^{\circ}C$ for 1 minute using HF induction heater, it was cooled to $20^{\circ}C$ in 1 minute using a mixture of dry ice and water. The initial crack was generated at 17,000 cycles, 560 hours later (1cycle/2min.) and the depth of the thermal fatigue crack reached about 40% of the thickness of the specimen at 22,000 cycles. As a results of optical microscope and SEM analysis, it is confirmed that fabricated thermal fatigue cracks have the same characteristics as real fatigue cracks in nuclear power plants. The crack shape and size were identified.

• 설비공학논문집
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• 제17권8호
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• pp.736-745
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• 2005

This study is undertaken to evaluate the relationship between the indoor $CO_2$ concentration and the local mean air-age in the lecture room with the occupants. We conducted the experiments to examine the indoor $CO_2$ concentration and the local mean air-age with respect to the supply airflow of the ventilation system and the discharge angle and air-flow of the system air conditioner. Through the experiments, we found out that indoor $CO_2$ concentrations calculated by the prediction equation of Seidel are about 350 ppm lower than those measured by the experiments. The indoor $CO_2$ concentration is not related with the air-flow and the discharge angle of the system air-conditioner, but with the ventilation airflow. From the numerical calculation, the indoor $CO_2$ concentration is not related with the ventilation effectiveness, but strongly with the local mean air-age. In case of our model, the indoor $CO_2$ concentration is likely to fall within the acceptable air quality when the local mean air-age is averagely predicted under 400 seconds.

• 설비공학논문집
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• 제9권4호
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• pp.552-560
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• 1997

Analysis is performed to determine the optimal lengths or cross-sectional areas of refrigerator-cooled current leads that can be applied to the conduction-cooled superconducting systems. The binary current lead is composed of the series combination of a normal metal at the upper(warm) part and a high $T_c$ superconductor(HTS) at the lower(cold) part. The heat conduction toward the cold end of HTS part constitutes a major refrigeration load. In addition, the joint between the parts should be cooled by a refrigerator in order to reduce the load at the low end and maintain the HTS part in a superconducting state. The sum of the work inputs required for the two refrigeration loads needs to be minimized for an optimal operation. In this design, three simple models that depict the refrigeration performance as functions of cooling temperature are developed based on some of the existing refrigerators. By solving one-dimensional conduction equation that take into account the temperature-dependent properties of the materials, the refrigeration works are numerically calculated for various values of the joint temperature and the sizes of two parts. The results show that for given size of HTS, there exist the optimal values for the joint temperature and the size of the normal metal. It is also found that the refrigeration work decreases as the length of HTS increases and that the optimal size of normal metal is quite independent of the size of HTS. For a given length of HTS, there is an optimal cross-sectional area and it increases as the length increases. The dependence of the optimal sizes on the refrigerator models employed are presented for 1kA leads.

• 한국농공학회논문집
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• 제64권1호
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• pp.1-13
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• 2022

In Korea, attention is being paid to the use of renewable energy in the livestock industry, and Ground Source Heat Pump (GSHP), which is advantageous for temperature control, is considered as one of the ways to reduce the use of fossil fuels. But GSHP is expensive to install, which proper capacity calculation is required. GSHP capacity is related to its maximum energy load. Energy loads are affected by climate characteristics and time, so dynamic analysis is required. In this study, the optimal capacity of GSHP was calculated by calculating the heating and cooling load of pig farms using BES (Building Energy Simulation) and economic analysis was performed. After designing the inside of the pig house using TRNSYS, one of the commercial programs of the BES technique, the energy load was calculated based on meteorological data. Through the calculated energy load, three heating devices and GSHP used in pig farms were analyzed for economic feasibility. As a result, GSHP's total cost of ownership was the cheapest, but the installation cost was the highest. In order to reduce the initial cost of GSHP, the capacity of GSHP was divided, and a scenario was created in which some of it was used as an auxiliary heating device, and economic analysis was conducted. In this study, a method to calculate the proper capacity of GSHP through dynamic energy analysis was proposed, and it can be used as data necessary to expand the spread of GSHP.

• 한국진공학회지
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• 제5권4호
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• pp.269-277
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• 1996

PLS 선형가속기 진공계는 클라이스트론 첨두출력 54MW, 펄스폭 4.1$\mu \textrm s$, 반복율 10Hz의 마이크로파 전력 공급상태에서 $2.6\times 10^{-6}$Pa의 진공도를 유지하고 있으며 $45^{\circ}C$ 운전조건에서 마이크로파 전력이 공급되지 않았을 때 진공도는 $2.4\times 10^{-6}$Pa이다. 설치 초기에 $3.0\times 10^{-11}Torr-l/sec-\textrm{cm}^2$이었던 가스방출율은 각 가속단위마다 약 140 GJ의 마이크로파 에너지가 전파된 현재 $1\times 10^{-12}Torr-l/sec-\textrm{cm}^2$이다. 주 장비로 사용중인 이온펌프는 모두 포화된 상태이며 60 l/s, 120 l/s, 230 l/s 이온펌프의 유효배기속도는 운전 영역에서 각각 45 l/s, 65 l/s, 140 l/s이다. 진공계 운전중 야기된 문제점들로는 이온펌프 및 진공 게이지 전원제어기의 오동작, 에너지 배가장치의 출력창, 전자총 및 가속관 종단부하의 진공누출 등이었다. 최근 일년간 총 41회에 140.8시간 운전 중지를 경험하여 98%의 가용도(availability)를 나타내었다. 추후 시험중인 도파관 밸브와 개발중인 가속관 종단부하가 설치된다면 가용도를 99.5% 이상으로 증가시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• 자원환경지질
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• 제22권3호
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• pp.253-266
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• 1989

경북 의성 퇴적분지내에는 수개조의 함 Cu-Pb-Zn-Ag 열수석영맥이 주향 N $20^{\circ}-40^{\circ}W$, 경사 $70^{\circ}-80^{\circ}NE$의 단층면을 따라 충진되어 있으며, 맥폭은 1.0m 이하이고, 약 200m 이상 연장되어 있다. 광화작용은 구조운동에 수반되어 3회 (I, II, III기)에 걸쳐 진행되었다. 주 광화시기인 제 I 광화시기에는 주로 황동석, 유비철석, 황철석, 방연석, 섬아연석과 미량의 사면동석 및 함Pb, Ag, Sb, Bi 유염 광물 등이 산출된다. 유체 포유물 연구에 의하면, 제I광화작용시 동(銅)을 위시한 광석 광물은 7.5-4.5wt.% 염상당농도를 갖는 광화유체로부터 초기 $400^{\circ}C$에서 후기 $200^{\circ}C$에 걸쳐 침전되었고, $350^{\circ}C$ 부근에서 광화유체의 비등 현상이 있었음을 확인하였다. $H_2O-NaCl$ 임계곡선에 의해 구한 광화유체의 최대 압력은 150bar이고, 이는 1.7km의 심도에 해당된다. Cu의 침전은 전 유황종(種)의 농도가 $10^{-0.5}-10^{-1.8}M$인 광화유체가 약 $350^{\circ}C$에서 $250^{\circ}C$로 감소되면서 비등작용과 함께 천수유입에 의한 냉각 작용에 의하여, 광화유체 내의 유황, 산소의 분압이 각각 $10^{-8}$, $10^{-30}atm$.에서 $10^{-12}$, $10^{-36}atm$.으로 감소되고, 한편 pH가 증가되어, Cu complex 이온의 농도가 $10^3$에서 10ppm으로 감소되면서 주로 황동석으로 침전되었다. 함 Pb, Ag, Sb, Bi 유염광물은 $250^{\circ}C$ 이하에서 유황과 산소분압이 각각 $10^{-12}$, $10^{-36}atm$. 이하인 광화유체에서 계속되는 천수유입으로 인한 냉각작용과 희석작용에 의해 침전되었다.

• 에너지공학
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• 제26권4호
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• pp.92-99
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• 2017

국내에서는 국토부 7대 신산업, 산업부 8대 신산업으로 제로에너지빌딩이 지정되었으며, 건물외피의 단열성능 극대화와 건물 기기 효율향상 및 신재생 보급 확대를 위해 부처간 융합을 통해 제로에너지빌딩 보급 활성화 달성을 목표로 하고 있다. 국내에서 시행 중인 제로에너지빌딩 인증제에 해당되는 건물에너지효율등급 1++이상이 되는 건축물들의 부하(냉방, 난방, 급탕, 조명, 환기)들의 에너지소요량을 분석하여 대략적인 부하들의 수준을 파악하고 제로에너지빌딩 인증제 고도화를 위한 기초 자료로 활용될 수 있도록 하는 목적이 있다. 제로에너지빌딩 인증에 해당되는 건축물은 2017년 기준 61개 가량 되는 것으로 파악되고 있으며, 패시브 측면과 액티브 측면을 고려하여 5대 부하별 대략적인 기준 값과 1차 에너지소요량을 산정하였다. 부하기준 산정을 위한 데이터의 표본이 적어 명확한 기준이 된다고 보기는 어려우나 앞으로 제로에너지빌딩 인증 기준을 고도화하기 위해 다양한 방법들을 적용하여 해석할 필요성이 있다고 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제22권1호
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• pp.1-16
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• 1989

양평-원주지역 광화대에는 원생대 편마암류 내에 NS 단층파쇄대를 충진한 수십개조의 평행한 함 금-은 열수 맥상 광상들이 부존한다. 구조운동에 수반되어 3회에 걸쳐 진행된 열수 광화작용의 시기는 $67.5{\pm}1.6m.y.$이다. 일렉트럼(55.0-60.0wt. % Au)-방연석-섬아연석의 광화정출 작용은, 최대 압력 50기압 하에서, 8.2-2.wt. % NaCl상당 염농도를 갖는 광화유체로부터 $260-180^{\circ}C$에 걸쳐서 비등작용과 함께 냉각작용에 의하여 진행되었다. 비등작용과 유화광물의 침전에 의한 광화유체내 $H_2S$의 감소는 유황동위원소의 re-equilibration을 야기하고 $H_2S$의 ${\delta}^{34}S$값을 광화초기 -1.4-2.7‰에서 후기 6.6-9.2‰로 증가시켰다. 광화작용이 진행됨에 따라 열수유체내의 산소, 수소 안정동위원소의 값은 점점 감소하여 천수의 값에 가까와지는데, 이는 천수의 유입이 점진적으로 중가하였음을 뜻하며, 쥬라기 심부 열수계보다 큰 water-rock interaction의 값을 갖는 백악기 천부 열수 광상들의 값과 일치한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제1권3호
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• pp.143-150
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• 2012

본 연구에서는 스마트 열 그리드의 운영 특성 분석을 위한 기초적인 방법론과 해당 방법론에 근거한 열 그리드 연계운전 분석 시뮬레이션 프로그램에 대해 소개하고자 하며, 특히 기존의 광역 열에너지네트워크에 해당하는 집단에너지 시스템 인근에 소규모 열 그리드가 신규로 연계되어 운전될 경우에 대한 각 시스템별 운영특성 및 주요 운전 변수에 대한 상호 영향에 대해 면밀히 살펴볼 수 있는 시뮬레이션 방법론에 대해 고찰해보고자 한다. 본 연구에서 열 그리드 간 연계운전에 따른 기존의 규모가 큰 열 그리드에 대한 영향은 해당 그리드의 연간 시각별 운영 실적 데이터를 바탕으로 한 경험적 상관관계식을 도출하여 간략히 모델링하고자 하였으며, 신규 그리드에 설치, 운영되는 열원 설비들에 대한 운전 특성은 실제 제품의 운전부하별 운전효율 자료에 대한 DB를 구축, 사용함으로서 시뮬레이션 분석 결과의 신뢰도를 제고하고자 하였다. 또한 본 시뮬레이션 프로그램에서는 해당 수요처의 에너지부하 예측에 있어 건물 유형별로 연간, 시각별로 실측한 데이터를 기반으로 수립된 단위 에너지부하 모델을 이용, 예측함으로써 운전시뮬레이션을 통한 최적화 분석 결과의 신뢰성을 확보하고자 하였다. 본 연구에서 기 제안된 방법론 및 이에 근거한 시뮬레이션 분석 결과로부터 그리드 상호간 열 거래에 기반한 복수의 열 그리드 운전 특성 분석 방법의 효용성을 확인할 수 있었으며, 향후 수요자 및 열 에너지 공급자간 다양한 정보의 공유를 근간으로 하는 IT 기반 스마트 열 그리드 최적화 분석으로의 확장을 위한 기초 자료를 확보할 수 있었다.