• 한국융합학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.23-30
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• 2020

본 연구에서는, 천연가스(NG) 데이터와 가스 관련 환경 요소 간의 관계를 기계학습 알고리즘을 사용하여 가스 누출 데이터를 직접 측정하지 않고 가스 누출 위험 수준을 예측하였다. 이번 연구는 서버가 제공하는 오픈 데이터인 IoT 기반 원격 제어 피카로(Picarro) 가스 센서 사양을 기반으로 사용했다. 천연 가스는 공기 중으로 누출이 되며, 대기 오염, 환경, 그리고 건강에 큰 문제가 된다. 본 연구에서 제안하는 방법은 천연 가스의 누출 위험 예측을 위한 랜덤 포레스트(Random Forest) 분류 기반 다변량 특이치 제거 방법이다. 비지도 k-평균 클러스터링 후에 실험 데이터 집합은 불균형 데이터이다. 따라서 우리는 제안된 모델이 중간과 높은 위험 수준을 가장 잘 예측할 수 있다는 점에 초점을 맞춘다. 이 경우 각 분류 모델에 대한 수신자 조작 특성(ROC) 곡선, 정확도, 평균 표준 오차(MSE)를 비교했다. 실험 결과로 정확도, 수신자 조작 특성의 곡선 아래 영역(AUC, Area Under the ROC Curve), MSE가 각각 MOL_RF의 경우 99.71%, 99.57%, 및 0.0016의 결과 값을 얻었다.

• 한국가스학회지
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• 제23권6호
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• pp.97-102
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• 2019

본 연구에서는 우리나라 가정에서 가장 많이 쓰이고 있는 LNG를 대상이며 수요가 증가함에 따라 가스사고는 늘어나고 있는 실정이다. 그 중 사용자취급부주의로 인한 사고가 가장 많은데 이를 효과적으로 미연에 방지 하고자 시나리오를 구축하여 정보제공을 하고자한다. 가정에서의 가스누출은 밀폐 된 공간이며 이에 따른 적합한 gaussian model을 적용하였다. 4차 산업 혁명으로 스마트 홈 제어 기술이 발전함에 따라 가스누출사고를 예측하고 방지하고자 프로그램으로 정보제공을 할 수 있는 토대를 만들어 스마트 홈 안전 플랫폼에 적용하고자 한다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.628-640
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• 2021

To investigate the supercavity geometry and gas flow structure for the supercavities with two closure types under the different flow conditions, an inhomogeneous multiphase model with the SST turbulence model was established, and validated by experimental results. The results show that two distinct regions exist inside the supercavity, which include the downstream flow region along the gas-water interface and the reverse flow region. For the twin-vortex supercavity, the internal gas leaks from the supercavity boundary by two paths: the supercavity surface and the two-vortex tubes. Increasing Froude number leads to more internal gas stripped from the supercavity surface. Two types of gas loss exist for the re-entrant jet supercavity with high Froude number, one type is the steady process of gas loss, and the major gas-leaking path is the supercavity surface rather than supercavity closure region. The other type is the unsteady periodic ejection, and the gas cluster of periodic ejection is merely a small part of the gas stored inside the supercavity.

• 설비공학논문집
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• 제3권2호
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• pp.131-141
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• 1991

A method of optimum design of an axial rotary sensible heat exchanger for the heat recovery of exhaust gas from the air conditioning space was developed in consideration of economics of investment cost and profit according to the installation of heat exchangers. Leakage rate of exhaust gas was calculated and the correlation for the pressure drop due to leakage of exhaust gas was proposed. Heat transfer between the matrix and exhaust and intake gas was analysed to calculate the effectiveness of heat exchanger, which was used for the optimum design of rotary heat exchanger. The results show that optimum rotational speed increases as the length of rotor increases and there exists optimum NTU which maximizes the gain of total cost according to the installation of rotary heat exchanger.

• 한국연소학회지
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• 제16권1호
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• pp.46-51
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• 2011

Exhaust gas of an industrial furnace used at such as metallurgy or ceramic manufacturing usually contains thermal energy with high temperature which can be recycled by heat exchanger. However, when the temperature of the exhaust gas is high such as more than $1,000^{\circ}C$, ordinary metallic heat exchanger cannot fully recover the heat due to the limitation of operating temperature depending on the material property. In the present study, a compact ceramic heat exchanger of cross flow type is introduced and evaluated by heat exchange rate and operating temperature. The ceramic heat exchanger can endure the gas temperature more than $1,300^{\circ}C$, and its volumetric heat exchanging rate exceeds 1 MW/$m^3$. The experimental data is also compared with the previous numerical result which shows reasonable agreement. Meanwhile, the gas leakage rate is measured to be about 3~4%, and heat loss to environmental air is about 23~26% of the fuel energy.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1084-1089
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• 2000

The basic equations are derived for the analysis of a stepped labyrinth gas seal which are generally used in high performance compressors, gas turbines, and steam turbines. The Bulk-flow is assumed for a single cavity control volume and the flow is assumed to be completely turbulent in circumferential direction. Moody's wall-friction-factor formula is used for the calculation of wall shear stresses in the single cavity control volume. For the reaction force developed by the seal, linearized zeroth-order and first-order perturbation equations are developed for small motion about a centered position. Integration of the resultant first-order pressure distribution along and around the seal defines the rotordynamic coefficients of the stepped labyrinth gas seal. The leakage and rotordynamic characteristic results of the stepped labyrinth gas seal are presented and compared with Scharrer's theoretical analysis using Blasius' wall-friction-factor formula.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.33-41
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• 2022

본 논문에서는 다중 요인을 고려한 천연 가스 누출 정도 예측을 위해 관련 요인을 포함하는 기상청 자료와 천연가스 누출 자료를 통합하고, 요인 분석을 기반으로 중요 특성을 선택하는 머신러닝 기법을 제안한다. 제안된 기법은 3단계 절차로 구성되어 있다. 먼저, 통합 데이터 셋에 대해 선형 보간법을 수행하여 결측 데이터를 보완하는 전처리를 수행한다. 머신러닝 모델 학습 최적화를 위해 OrdinalEncoder(OE) 기반 정규화와 함께 요인 분석을 사용하여 필수 특징을 선택하며, 데이터 셋은 k-평균 클러스터링으로 레이블을 지정한다. 최종적으로 K-최근접 이웃, DT(Decision Tree), RF(Random Forest), NB(Naive Bayes)의 네 가지 알고리즘을 사용하여 가스 누출 수준을 예측한다. 제안된 방법은 정확도, AUC, 평균 표준 오차(MSE)로 평가되었으며, 테스트 결과 OE-F 전처리를 수행한 경우 기존 기법에 비해 성공적으로 개선되었음을 보였다. 또한 OE-F 기반 KNN(OE-F-KNN)은 95.20%의 정확도, 96.13%의 AUC, 0.031의 MSE로 비교 알고리즘 중 최고 성능을 보였다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.577-585
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• 2023

이 연구는 LPG 충전소의 가스누출로 발생이 예상되는 화재 및 폭발에 따른 피해예측에 ALOHA 프로그램을 적용 영향범위와 거리를 도식화함으로 피해방지 방안을 제시하였다. LPG 충전소에서 프로판 가스가 누출될 경우 LPG 충전소 주변지역 주민들에게 호흡곤란 등의 인명피해 및 건물파괴 등 재산피해를 입히는 것으로 나타났다. 이의 감소방안으로 첫째 LPG 충전소의 위험물안전관리자는 수시로 계측기와 안전밸브가 제대로 작동하는지 점검하여 누출을 사전에 방지할 필요가 있다. 둘째 LPG 충전소에서 저장탱크에 충전하는 작업은 위험물안전관리법 규정에 따라 "위험물안전관리자 교육"을 받고, 소방관서에서 "위험물안전관리자"로 선임된 사람의 책임하에 해야 한다는 것이다. 셋째 LPG차량의 과충전 방지장치 등 각종 안전장치의 기능을 평상시 정기적으로 점검할 필요가 있다. 마지막으로 LPG 충전소에 가스가 누출될 때 정전기에 의해 화재가 발생할 수 있으므로 정전기를 방지할 수 있는 작업복·작업화를 착용하는 등의 조치로 정전기발생을 억제하는 것이 바람직하다.

• 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.

• 한국가스학회지
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• 제23권6호
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• pp.74-80
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• 2019

수소를 고압으로 압축하여 사용하는 수소충전소는 안전 확보를 위해 설비간의 안전거리를 규정하고 있다. 수소 충전소에서 발생하는 사고 중 대부분의 사고는 누출사고이며, 누출 시 점화로 인해 제트화염이 생성된다. 고압의 수소 누출로 인한 가스 확산 및 제트화염의 해석은 안전거리 설정에 가장 중요한 요소이다. 본 연구에서는 고압의 환경에서 운용되는 수소충전소에서 발생할 수 있는 누출사고를 대비한 안전관리 규정 도출을 위하여 누출원 크기별 누출조건을 모사하고 위험거리 등을 파악하여 향후 안전기준 제정 시 참고자료로 활용하고자 한다.