• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.379-386
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• 2022

The goal of this research is to verify a performance test system for a low speed, high torque, and harsh reducer at low cost. The reducer rotates a cooling fan with a diameter of 10 meters, in a high temperature (50℃) cooling tower in a geothermal power plant. It requires about 500 kgf·m torque and 47.75 kW power to rotate the fan at a maximum power condition. An expensive dynamometer is commonly used for performance test of a motor or a reducer. In this paper, a low cost system is developed using a hydraulic pump as a load unit to generate torque instead of a dynamometer. We accurately calculated the required power, the flow meter, and the pressure of the pump, and selected to design and optimize the system at minimal cost. The system also applied another reverse reducer and a gearbox to increase the rotational speed and to reduce the torque from the low speed and high torque target reducer. This allows low-cost systems to be built using inexpensive components. The developed system was able to successfully measure the high torque and the low rotational speed of the target reducer at high temperature.

• 한국항공운항학회지
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• 제30권4호
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• pp.184-190
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• 2022

In an attempt to apply hybrid rocket to the RATO (Rocket-Assisted Take Off) system, combustion characteristics of the non-circular grain were figured out in this study. Having larger combustion area, it was reconfirmed that the non-circular grain has advantages over regression rate, characteristic velocity and chamber pressure in which all gave higher values. Experiments were performed to understand the effect of the non-circular grain geometry over time where local regression rates depending on grain location were analyzed. It was found that the regression rate of five distinct locations were different. Partial conclusion driven was that these differences are due to the heat transfer caused by dissimilar distances from the flame layer. Besides, as combustion duration increased, the fuel port became circular, and the regression rate converged to a single value over the whole grain.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권9호
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• pp.3313-3319
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• 2023

A phenomenological study on CHF in a bilaterally heated annulus with equal heat flux on both sides was experimentally performed. The working fluid of the present test was R-134a. Variation characteristics of CHF and transition of CHF occurrence location were investigated under different pressure, mass flux and quality conditions. With the increase of critical thermodynamic quality, it was found that CHF first occurred on the outer surface of the annulus, then simultaneously occurred on both sides, and finally occurred on the inner surface at relatively high critical quality. After the CHF location transitioned to the inner rod, the sharp fall of CHF in the limiting critical quality region was observed. The critical quality corresponding to the CHF location transition decreased with the increase of mass flux and pressure. Besides, CHF in tube, internally heated, externally heated and bilaterally heated annuli were compared under the same hydraulic diameter conditions. The present study is conducive to improving the understanding of complicated CHF mechanism in bilaterally heated annulus, enriching the experimental database, and providing evidence for developing accurate CHF mechanism model for annuli.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.1999-2010
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• 2023

Undesirable flapping motion of discs can cause the failure of swing check valves in nuclear passive safety systems. Time-resolved particle image velocimetry (PIV) was employed to investigate the flow characteristics around a free-to-rotate plate and the motion response, with the Reynolds numbers, based on the hydraulic diameter of the channel, from 1.32 × 10⁴ to 3.95 × 10⁴. Appreciable flapping motion (±3.52°) appeared at the Reynolds number of 2.6 × 10⁴ with the frequency of 5.08 Hz. In the low-Reynolds-number case, the plate showed negligible flapping. In the high-Reynolds-number case, the deflection angle increased with reduced flapping amplitude. The torque from the fluid determined the flapping amplitude. In the low-Reynolds-number case, Karman vortices were absent. With increasing Reynolds numbers, Karman vortices developed behind the plate with larger deflection angles. Strong interaction between the wake flow from the leading and trailing edge of the plate was observed. Based on power spectrum density (PSD) analysis, the vortex shedding frequency coincided with the flapping frequency, and the amplitude was positively correlated to the strength of the vortices. Proper orthogonal decomposition (POD) modes evince that, in the case of appreciable motion, coherent structures exhibited a larger spatial scale, enhancing the magnitude of the external torque on the plate.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.2011-2017
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• 2023

Gas submerged jet is an outstanding thermohydraulic phenomenon in pool scrubbing of fission products during a severe nuclear accident. Experiments were performed on the hydraulic characteristics in the ranges of air mass flux 0.1-1400 kg/m²s and nozzle diameter 10-80 mm. The results showed that the dependence of inlet pressure on the mass flux follows a power law in subsonic jets and a linear law in sonic jets. The effect of nozzle submerged depth was negligible. The isolated bubbling regime, continuous bubbling regime, transition regime, and jetting regime were observed in turn, as the mass flux increased. In the bubbling regime and jetting regime, the air volume fraction distribution was approximately symmetric in space. Themelis model could capture the jet trajectory well. In the transition regime, the air volume fraction distribution loses symmetry due to the bifurcated secondary plume. The Li correlation and Themelis model showed sufficient accuracy for the prediction of jet penetration length.

• 한국물환경학회지
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• 제18권3호
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• pp.303-312
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• 2002

본 연구에서는 기존 배관설비 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있는 Polly-Pigs를 이용한 건물내 급수관의 스케일을 제거하기 위한 공법을 개발하여 이를 평가하였다. 15mm 노후관의 세관실험결과, KDP series에 의해서 직관부 또는 곡관부의 통수능은 3.5~15.4%까지 증가되는 것으로 나타났으며, 육안분석결과 대부분 제거가 이루어진 부분은 적색 스케일($Fe_2O_3{\cdot}3H_2O$)이었으며, 흑색 스케일($Fe_2O_4{\cdot}nH_2O$)의 제거에는 한계가 있는 것으로 나타났다. 그러나 KDP series의 겉표면에서 Fine sand를 coating한 KDPS series에 의해서는 sand의 효과로 노후관의 통수능이 13.0~17.9%까지 증가되어 통수능이 95.9~99.5%까지 높게 회복되는 것으로 나타났으며, 대부분의 흑색 스케일도 크게 제거되는 것으로 나타났다. 또한 Cleaning v/v의 나선형 가이드 베인(Helical guide vane)과 Pigs의 회전날개(Rotating wing)의 영향으로 주행시 Pigs의 회전력은 크게 향상되어 16배이상 회전수가 증가하는 것으로 나타났다. 이로 인해 100mm 급수관의 세관에서는 통수능이 90%인 노후관이 세관 후 통수능이 완전히 회복되는 것으로 나타났다. 또한 15mm 급수관에 비하여 매우 낮은 압력하에서도 세관효과가 높은 것으로 나타나 관경이 클수록 세관에 필요한 세관압력은 크게 감소되며, 세관효과는 증가되는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권4호
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• pp.562-573
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• 2019

국내 임목수확작업에 사용되고 있는 트랙터 기반 소형 타워야더는 소경재 생산을 목적으로 개발되었으며, 중대경재 수확 체제로 변화함에 따라 견인 성능의 개선이 필요하다. 이 연구는 동력 전달방식을 기존의 기계식에서 기계 유압식으로 개선하여 타워야더의 최대 견인력을 비교·분석하였으며, 트랙터 엔진속도, 유압식 동력 전달 기구의 압력을 변수로 두고 견인 성능 실험을 실시하였다. 실험 수준은 트랙터 엔진속도(1,200, 1,400, 1,600, 1,800, 2,000, 2,200 rpm) 6수준, 동력 전달 기구의 압력(4.9, 6.9, 8.8 MPa) 3수준으로 선정하였다. 기존의 경우 최대 견인력은 엔진 회전속도 757 rpm에서 15,146.6 N의 최대견인력을 발휘하였으나 개선된 타워야더는 엔진 회전속도 1,575 rpm에서 36,140 N의 최대 견인력이 나타나, 최대 견인력이 2.4배 증가되었다. 이에 따라 중대경재 위주의 목재수확 현장에서 작업이 가능할 것으로 판단된다. 또한 기존 장비를 재활용하여 성능 개선함으로써 견인력이 큰 집재장비의 신규 도입 및 운영에 필요한 비용을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제87권1호
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• pp.90-97
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• 1998

이 연구(硏究)는 우리 나라 주요(主要) 낙엽(落葉) 관엽수(關葉樹) 21종(種)에 대하여 수목(樹木)의 줄기, 가지, 분기부분(分技部分)과 정단부(頂端部) 1년생(年生) 주간(主幹)과 측지(側枝) 등의 상대수분통도성(相對水分通導性)을 측정(測定)하여 수분통도성(水分通導性)의 부위별(部位別) 특성(特性)을 비교(比較)하였다. 1. 관엽수(關葉樹) 21종(種)의 상대수분통도성(相對水分通導性)은 $3.18{\times}10^{-15}{\sim}1.23{\times}10^{-10}m^2$의 폭넓은 범위 내에 분포하였고, 수종별(樹種別), 수체(樹體)의 부위별(部位別)로 다르게 나타났다. 2. 산공재(散孔材) 8수종(樹種)의 부위별(部位別) 평균(平均) 상대수분통도성(相對水分通導性)은 줄기가 $3.49{\times}10^{-13}{\sim}6.35{\times}10^{-11}m^2$, 가지가 $4.89{\times}10^{-13}{\sim}2.99{\times}10^{-11}m^2$, 분기부분(分技部分)이 $1.33{\times}10^{-13}{\sim}9.42{\times}10^{-12}m^2$였고, 환공재(環孔材) 13수종(樹種)은 줄기가 $7.14{\times}10^{-13}{\sim}4.76{\times}10^{-11}m^2$, 가지가 $2.93{\times}10^{-13}{\sim}3.91{\times}10^{-11}m^2$, 분기부분(分技部分)이 $1.14{\times}10^{-13}{\sim}9.20{\times}10^{-12}m^2$의 범위를 나타냈다. 3. 줄기의 직경별(直徑別) 상대수분통도성(相對水分通導性)에 있어서, 산공재(散孔材) 8수종(樹種)은 줄기의 직경(直徑) 크기와 상대수분통도성(相對水分通導性)과의 상관관계(相關關係)가 없는 것으로 나타났으며 다릅나무와 들메나무를 제외한 환공재(環孔材) 11수종(樹種)은 모두 줄기의 직경(直徑)이 작아질수록 상대수분통도성(相對水分通導性)이 커지는 경향이 뚜렷하였다. 4. 관엽수(關葉樹) 5종(種)에 있어서 정단부(頂端部) 1년생(年生) 주간(主幹) 및 측지(側枝)의 상대수분통도성(相對水分通導性)은 주간(主幹)이 $4.87{\times}10^{-13}{\sim}8.41{\times}10^{-11}m^2$이고, 측지(側枝)가 $7.93{\times}10^{-14}{\sim}2.01{\times}10^{-11}m^2$의 범위를 보였으며, 정단주간(頂端主幹)(leaders)이 정단측지(頂端側枝)(adjacent laterals)보다 1.5~8배 정도로 크게 나타나, 수목(樹木)의 정단주간(頂端主幹)은 정아우세(頂芽優勢)와 같은 수력(水力) 적(的) 우세(優勢)(hydraulic dominance)를 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권3호
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• pp.279-284
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• 1999

석탄회가 토양의 투수성을 개선하는데 이용될 수 있을까 알아보기 인하여 토성이 서로 다른 4가지 토양, 식토, 식양토, 사질식양토, 사토에 무연탄회와 유연탄회를 각각 0, 10, 20, 40, 60, 80, 100%(w, $w^{-1}$)를 처리하고, 직경 5.4 cm 길이 11 cm의 스테인레스스틸 관에 토양컬럼을 만들어 항압법에 의하여 포화수리전도도 (Ks)를 측정하였다. 무연탄회와 유연탄회의 입자는 다같이 구형이었고, 입자의 크기 분포는 미사질이었다. 무연탄회 입자 표면은 매끄러웠고 반면에 유연탄회의 표면은 약간 거친편이었지만, 그들의 포화수리전도도값은 거의 비슷하였고, 토양에 처리하였을 때 포화수리전도도에 미치는 효과도 거의 같았다. 투수성이 불량한 식토에 석탄회 20%를 처리하여 Ks값이 $10^{-8}m\;s^{-1}$ 수준에서 $10^{-7}m\;s^{-1}$ 수준으로 10배정도 증가되는 효과가 있었으나, 40% 이상 처리에서는 그 이상의 효과는 나타나지 않았다. 식양토에 대한 석탄회 처리는 $10^{-7}m\;s^{-1}$ 수준의 Ks값이 그대로 유지되었으며, 영향을 주지 못하였다. 한편 투수성이 비교적 높은 사질식양토에 석탄회를 10%처리함으로써 Ks값이 $10^{-5}m\;s^{-1}$에서 $10^{-6}m\;s^{-1}$수준으로 10배정도 감소되었고 20%이상 처리하였을 경우 $5.0{\times}10^{-7}m\;s^{-1}$ 경우 수준으로 거의 50배 감소되었다. 투수성이 너무 높아 보수력이 거의 없는 사토에서는 석탄회 10% 처리하였을 경우 Ks값이 $10^{-4}m\;s^{-1}$에서 $10^{-5}m\;s^{-1}$수준으로 10배정도 감소되었고 20% 처리하였을 경우에는 $10^{-6}m\;s^{-1}$ 수준으로 100배정도 감소되었으며 40% 정도 처리하였을 때 $5.0{\times}10^{-7}m\;s^{-1}$ 수준으로 약 500배 감소되어 보수력이 증가할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.207-216
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• 2003

본 논문에서는 국내 서해안 연약 지반 현장에서 PBD 타설로 인한 교란 영역을 확인하기 위하여 현장지반에 10개의 간극수압계를 PBD 타설 위치로부터 10cm, 20cm, 30cm, 40cm 그리고 50cm 그리고 50cm 떨어져 설치하고 멘드렐을 이용한 PBD 강제 관입시 발생하는 과잉간극수압의 소산과정을 5m, 7m 깊이에서 측정하였다. PBD 타설로 인해 지반교란이 발생하면 연약점토 지반의 투수계수가 감소하게 되어 과잉간극수압의 소산시간에 영향을 미치게 되므로 PBD 타설거리로부터 PBD 타설 전후의 과잉간극수압 소산과정을 측정하여 Smear Zone의 범위를 정하였다. 또한 이러한 과잉간극수압 소산과정을 해석하여 PBD타설 전후의 지반 배수특성저하를 규명하였다. 과잉간극수압 소산을 해석하기 위하여 시험 지반의 강성지수가 필요한데 이러한 강성지수 측정을 위하여 Cone-Pressuremeter(CPM)시험을 병행하였다. 시험결과 멘드렐의 환산직경의 3.0-3.6배에 Smear Zone이 형성되는 것으로 조사되었으며 Teh & Houlsby의 식과 CPM을 이용한 수평압밀계수를 평가한 결과 PBD타설전후로 지반의 배수능력이 3-8배 저하된 것으로 계산되었다.