• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.425-430
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• 2022

수소가스용 압력용기의 안전성 평가를 위해 다양한 내구성 시험이 요구된다. 고온 정압 시험은 고압(875 bar) 하에 고온(85℃ 이상)에서 장시간(1,000시간) 유지하여 수소 용기의 내구성을 시험하는 방법이며 승용차용 용기에 한정되어 있다. 하지만 대용량 수소버스용 용기와 관련된 고온 정압 시험의 국제 기준은 논의 초기 단계이며, 시험의 효율성 및 신뢰성 측면에서 가속시험 기준 제시 등의 현실적 보완이 필요하다. 본 연구에서는 수소버스용 내압용기의 고온 정압 시험 기준을 정립하기 위해 열적환경에 노출된 내압용기 복합재의 기계적 물성평가를 진행하였다. 복합재의 인장강도는 수지의 유리전이온도에 가까워질수록 수지의 열화로 인해 강도가 감소한다. 또한 장시간 유지 시 수지의 후경화로 인해 인장강도의 재상승을 확인할 수 있었다. 따라서 대용량 수소버스용 압력용기의 고온 정압 시험은 탄소섬유 복합재의 에폭시 수지 물성을 바탕으로 시험 조건을 설정해야 한다.

• 한국해양공학회지
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• 제15권2호
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• pp.99-104
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• 2001

Elastic-plastic fracture toughness $J_{lc}$ can be used as an effective design criterion in elastic plastic fracture mechanics. Most of these systems are$J_{lc}$ $J_{lc}$ value at high temperature must be determined for use of integrity evaluation and designing of such systems. Elastic-plastic fracture toughness $J_{lc}$ tests were performed on SA516/70 carbon steel plate and test results were analyzed according to ASTM E 813-87, ASTM E 813-89 and ASTM E 1152-87.safety and integrity are required for reactor pressure vessels because, they are operated in high temperature. There are single specimen method, which used as evaluation of safety and integrity for reactor pressure vessels. In this study, elastic-plastic fracture toughness($J_{lc}$) and J-$\Delta$a of SA 516/70 steel used as reactor pressure vessel steel are measured and evaluated at room temperature, 150$^{\circ}C $, 250$^{\circ}C $ and 370$^{\circ}C $ according to unloading compliance method.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.67-76
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• 2000

Cr-Mo low alloy steels have been used for a long time for pressure vessel due to its excellent corrosion resistance, high temperature strength and toughness. The paper reviewed the latest trends on material development and some problems on Cr-Mo low alloy steel for pressure vessel, such as elevated temperature strength, hardenability, synergetic effect between temper and hydrogen embrittlement, hydrogen attack and hydrogen induced disbonding of overlay weld-cladding.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.67-76
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• 2000

Cr-Mo low alloy steels have been used for a long time for pressure vessel due to its excellent corrosion resistance, high temperature strength and toughness. The paper reviewed the latest trends on material development and some problems on Cr-Mo low alloy steel for pressure vessel, such as elevated temperature strength, hardenability, synergetic effect between temper and hydrogen embrittlement, hydrogen attack and hydrogen induced disbonding of overlay weld-cladding.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.228-234
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• 2004

It was discussed about explosion danger of hydrogen gas experimentally that could be happen during the handling and using. Hydrogen concentration was varied from 10 to 60 vol% for get the explosion characteristics of hydrogen and 5 kinds of cylindrical vessel were used to find the explosion characteristics of hydrogen according to the vessel volume. Initial pressure of hydrogen-air mixture was varied from 0.6 to 2 kg/cm2. Based on the experiment, explosion pressure was most high near the 30vol% of hydrogen and explosion pressure was increased slightly according to the increase of vessel volume but explosion pressure rise rate was decreased. Explosion pressure was increased linearly proportional to the initial pressure of gas mixture.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제40권1호
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• pp.77-86
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• 2008

This paper describes the nonlinear analyses of a 1:4 scale model of a prestressed concrete containment vessel (PCCV) using an axisymmetric model and a three-dimensional model. These two models are refined by comparison of the analysis results and with testing results. This paper is especially focused on the analysis of behavior under pressure and the temperature effects revealed using an axisymmetric model. The temperature-dependent degradation properties of concrete and steel are considered. Both geometric and material nonlinearities, including thermal effects, are also addressed in the analyses. The Menetrey and Willam (1995) concrete constitutive model with non-associated flow potential is adopted for this study. This study includes the results of the predicted thermal and mechanical behaviors of the PCCV subject to high temperature loading and internal pressure at the same time. To find the effect of high temperature accident conditions on the ultimate capacity of the liner plate, reinforcement, prestressing tendon and concrete, two kinds of analyses are performed: one for pressure only and the other for pressure with temperature. The results from the test on pressurization, analysis for pressure only, and analyses considering pressure with temperatures are compared with one another. The analysis results show that the temperature directly affects the behavior of the liner plate, but has little impact on the ultimate pressure capacity of the PCCV.

• 한국가스학회지
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• 제7권3호
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• pp.51-57
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• 2003

본 논문에서는 압력용기의 밀봉성과 밀접한 관계를 맺고 있는 O-링 그루브 형상의 온도분포와 변형거동 특성에 대한 연구를 수행하고자 한다. 압력용기에 작용하는 온도는 히터에 의해 가열되고, 압력은 가스 압축기에 의해 가압된다. 결국, 압력용기는 제한된 작업기간동 안 높은 압력과 높은 온도를 유지해야 한다 이러한 작동조건에서 압력용기의 가스는 구형 그루브에 설치된 두 개의 O-링에 의해 대기중으로 누출되지 말아야 한다. 유한요소해석 결과에 의하면, 압력용기의 밀봉성을 확보하기 위해서는 메탈 시일 소재의 열적, 기계적 특성이 대단히 우수해야 한다는 사실을 지적하고 있다 즉, 메탈 시일 소재는 높은 열전도 계수와 낮은 기계적 강도를 유지해야 밀봉성을 유지하는데 유리하다. 이러한 소재는 O-링을 설치하는 구형 그루브의 밀봉간극이나 그루브의 폭을 줄여줄 수 있기 때문에 압력용기의 밀봉특성을 향상시키게 된다.

• 한국가스학회지
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• 제9권1호
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• pp.26-32
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• 2005

본 논문에서는 고압용기의 밀봉을 위해 사용하는 메탈시일의 설계 안전성에 대한 연구결과를 제시하고 있다. 기본적으로 고압용기의 1차적 밀봉은 메탈시일에 의해 이루어지고, 2차적 밀봉은 탄성체 고무로 제작된 0-링에 의해 가스누출이 차단된다. 유한요소해석 결과에 의하면, 가스누출 차단을 위해 사용한 알루미늄 소재의 밀봉장치는 강재를 사용한 경우보다 우수한 밀봉성을 보여주고 있다. 이것은 알루미늄 소재의 열팽창 특성이 상대적으로 우수하기 때문이다. 메탈시일과 압력용기 구조물에 걸리는 변형과 응력분포는 외부에서 공급된 가스압보다는 용기 내부에서 전달된 온도차에 의해 크게 지배를 받는 것으로 알려져 있다. 따라서 메탈시일의 소재는 통상적으로 $200^{\circ}C$이하로 유지되는 것이 소재의 강도와 밀봉성 측면에서 안전하다.

• 소성∙가공
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• 제28권4호
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• pp.203-211
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• 2019

In this study, the weight of type IV pressure vessel is optimized through the burst pressure condition using the finite element analysis (FEA) based on the genetic algorithm (GA). The optimization design variables include the thickness of composite layers and the winding angles. The optimized design variables are validated using the numerical simulations for the pressure vessel. Consequently, the weight is decreased by about 6.5% as compared to the previously reported results for Type III pressure vessel. Additionally, a method which reduces the entire optimization time is proposed. In the original method, the population size is constant across all generations. However, the proposed method could reduce the workload through the reduction of the population size by half for every 25 generations. Thus, the proposed method is observed to increase the weight by about 0.1%, however, the working time for the optimization could be decreased by about 46.5%.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.61-65
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• 2006

수십 msec의 단시간에 큰 추력을 발생시키는 임펄스모타의 무게를 가볍게 하기 위하여 금속재와 복합재를 조합하여 수만 psia의 초고압을 지탱하는 압력용기의 설계이론을 개발하였고, 탄소성 구조해석을 통하여 이론식의 타당성을 입증하였다. 임펄스모타의 연소관을 이론식으로 설계하고 제작하여 유압시험과 지상연소시험을 실시하였다. 실험결과의 파열압력은 설계식과 구조해석 결과로 예측한 값과 유사한 값을 보였다. 본 논문의 설계이론을 통하여 설계단계에서 가볍고도 충분한 안전율을 갖는 고압용기를 간단히 설계할 수 있게 되었다.