• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.979-984
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• 2015

본 논문에서는 국내 가동 중인 원자력발전소의 안전주입노즐을 대상으로 안전단의 길이와 동종금속용접부의 두께가 이종금속용접부의 응력분포에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 위해 4가지의 서로 다른 안전단 길이와 4가지의 서로 다른 동종금속용접부 두께를 고려한 상세 2차원 유한요소 열해석 및 응력해석을 수행하였다. 유한요소해석 결과 동종금속용접부의 두께는 안전단의 길이가 짧은 경우 축방향 응력에 어느 정도 영향을 미쳤으나 원주방향 응력에는 거의 영향을 미치지 않았다. 안전단의 길이는 길이가 증가함에 따라 내면에서의 축방향 및 원주방향 응력값이 증가하는 것으로 나타났으나 특정 안전단 길이를 기준으로 응력분포가 구분되는 경향을 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.2596-2601
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• 2009

후판의 맞대기 용접 시 용접부의 이면에 홈을 파는 가우징 작업은 숙련된 용접 작업과 그라인딩 작업을 필요로 한다. 기존의 가우징은 산소 아크 용접기를 이용하여 제거하고자 하는 부분을 용융시킨 뒤 고압 산소로 불어내는 방식으로 제거된 분진이 작업환경을 열악하게 하며 제거된 부분을 다시 그라인딩 작업으로 평탄화하는 후처리 작업이 필요하기 때문에 생산성을 크게 떨어뜨리고 있다. 이를 절삭에 의한 기계적 제거 작업으로 바꾸어 기존 용접법에 의한 가우징 작업의 단점을 보완하고 생산성을 향상시키고자 절삭 가우징 장치를 개발하고 실험하였다. 개발된 절삭 가우징 장치는 분당 재료제거량이 $13,565mm^3/min$으로 기존 용접법에 의한 가우징에 비해 작업효율이 약 3배 개선되었다. 또한 가공인건비가 1/3 수준으로 감소되는 것을 기대할 수 있으며 소음과 분진으로 인한 작업환경문제가 크게 개선됨을 확인하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.100-100
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• 2009

본 논문에서는 원자력발전소 1차 계통의 스테인리스강 저합금강 이종금속용접부 및 스테인리스강 동종용접부의 잔류응력을 평가하고 스테인리스강 용접부의 응력부식균열 민감성에 대해 고찰하였다. 노즐 안전단의 이종금속용접부 및 안전단 배관의 동종용접부 제작 및 소재가공에 의행 생성되는 잔류응력을 예측하기 위해 열 탄소성 유한요소법 수치해석을 수행하였으며, 용접공정과 함께 표면의 잔류응력에 기여하는 절삭 및 연삭가공과 소재의 담금질 공정을 열 탄소성적으로 모사하였다. 전산해석 결과, 스테인리스주강의 담금질 잔류응력은 무시할 수 없는 상당한 크기이므로 배관 용접잔류응력 평가 시 소재의 담금질 효과를 고려해야 할 것으로 판단된다. 이종금속 용접과 동종금속 용접공정이 보수용접 없이 정상적인 절차(내면에서 외면으로 적층)로 완성된다면, 냉각재 환경에 노출되는 용접부 내면의 잔류응력은 재료의 응력부식균열 민감성에 영향을 주지 않을 것으로 판단된다. 한편, 안전단 배관 동종용접부의 연삭가공에 의해 내면의 잔류응력이 크게 상승하는 것으로 예측되었으므로, 내면의 연삭가공 이후 표면잔류응력 완화처리(예, 버핑)가 필요하다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권1호
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• pp.26-32
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• 2014

본 연구에서 고에너지 금속 알루미늄의 효과적인 점화를 위해 개발한 직류 방식의 스팀 플라즈마 점화기 가스온도를 OH radical의 방출 스펙트럼을 사용하여 측정하였다. 플라즈마 제트온도는 초고온이므로 비접촉식 광학 계측 방법인 볼츠만 기울기법과 스펙트럼 비교 분석법을 이용하여 측정하였으며 각각의 방법은 정밀하게 검증 후 실험에 적용되었다. 플라즈마 점화기의 노즐 팁으로부터 30 mm 범위에서의 제트온도 측정결과 두 방법 모두 알루미늄의 점화온도(${\approx}2400K$) 이상의 2900 K ~ 5800 K를 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.677-682
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• 2001

Catalytic combustion is the environmental-friendly technology, which has been applied to a variety of areas for industrial and domestic use in recent years. Accordingly, this study performed the development of the catalytic manufacturing technology for the high temperature and of the catalytic combustor in priority, which were aimed to be applied to a commercialized boiler. Paliadium(Pd) of a noble metal was used as a catalyst for the high temperature and supported on alumina($Al_[2}O_{3}$) and zirconia($ZrO_{2}$) in constant weight ratio. Activity of Pd catalysts is compared and analyzed in the catalytic combustion of natural gas. The ratio of $Pd/Al_{2}O_{3}=4$ was found to be better than any other weight ratios in activity and durability. The performance examination of catalysts and of combustion through the plate-type combustor made it possible to be developed the cylindrical-type combustor which has increased combustion area. Catalytic combustion boiler of 25,000 kcal/hr class was also developed, which had the optimum combustion condition at the nozzle of 5.95mm and the orifice of 21mm. This condition was determined through the performance experiments of catalytic combustion boiler to which the cylindrical-type catalytic combustor was applied.

• 소성∙가공
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• 제17권7호
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• pp.523-527
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• 2008

In this study, mechanical properties of Alloy 718 welded after forgings for jet propulsion component was investigated. Hot-forged and machined work-pieces($230mm\times70mm\times15mm$) which have different grain sizes are welded by electron beam welding technique. After welding, the components were solution heat-treated and aged. Samples were sectioned to analyze the microstructural evolution and formation of micro-crack. It was found that HAZ grain boundary liquation crack generally initiates in the coarse grains rather than the fine grains. Needle-like phases with high Nb contents were found at the outer part near the base metal. Vickers hardness and tensile tests were carried out at room temperature and at $649^{\circ}C$. The tensile properties of electron beam welding specimens exhibited around 100MPa and 10% decrease in strength and elongation, respectively.

• 자원리싸이클링
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• 제21권4호
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• pp.53-59
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• 2012

본 연구에서는 비철제련의 공정 부산물에서 얻어진 Bi-Pb-Sb 3원계 합금 용탕의 산화반응에 따른 Sb과 Pb의 제거거동에 대하여 조사하였다. $N_2+O_2$ 가스를 침지 노즐을 통해 1173 K의 합금 용탕 중에 취입하여 Sb을 산화물과 금속상의 혼합물로 분리 회수할 수 있었다. 그리고 923 K의 Bi-Pb 2원계 용탕에 $N_2+O_2$ 가스를 취입하면 Pb가 산화되어 슬래그상으로 제거될 수 있으나, Bi도 동시에 산화되어 Bi를 정제할 수 없었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.2404-2412
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• 1994

A mathematical model has been developed for predicting kinematic, thermal, and solidification histories of atomized droplets during flight. Liquid droplet convective cooling, recalescence, equilibrium-state solidification, and solid-phase cooling were taken into account in the analysis of the solidification process. The spherical shell model was adopted where the heterogeneous nucleation is initiated from the whole surface of a droplet. The growth rate of the solid-liquid interface was determined from the theory of crystal growth kinetics with undercooling caused by the rapid solidification. The solid fraction after recalescence was obtained by using the integral method. The thermal responses of atomized droplets to gas velocity, particle size variation, and degree of undercooling were investigated through the parametric studies. It is possible to evaluate the solid fraction of the droplet according to flight distance and time in terms of a dimensionless parameter derived from the overall energy balance of the system. It is also found that the solid fraction at the end of recalescence is not dependent on the droplet size and nozzle exit velocity but on the degree of subcooling.

• 한국분무공학회지
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• 제14권3호
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• pp.109-116
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• 2009

The purpose of this study is the experimental and numerical investigation on the DME spray characteristics in the combustion chamber according to the injection timing in a common-rail injection system. The visualization system consisted of the high speed camera with metal halide lamp was used for analyzing the spray characteristics such as spray development processes and the spray tip penetration in the free and in-cylinder spray under various ambient pressure. In order to observe the spray characteristics as a function of injection timing, the piston head shape of re-entrant type was created and the fuel injected into the chamber according to various distance between nozzle tip and piston wall in consideration of injection timing. Also, the spray and evaporation characteristics in the cylinder was calculated by using KlVA-3V code for simulating spray development process and spray tip penetration under real engine conditions. It was revealed that the high ambient pressure of 3 MPa was led to delay the spray development and evaporation of DME spray. In addition, injected sprays after BTDC 20 degrees entered the bowl region and the spray at the BTDC 30 degrees was divided into two regions. In the calculated results, the liquefied spray tip penetration and fuel evaporation were shorter and more increased as the injection timing was retarded, respectively.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권5호
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• pp.389-394
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• 2014

In this paper, we report a new manufacturing method for friction reduction using micro-AAJ (abrasive air-jet) machining. AAJ machining employs compressed air to accelerate a jet of high-speed particles to mechanically machine features, including micro-channels and micro-holes, into glass, metal, or polymer substrates for use in microfluidics, MEMS (micro electromechanical systems). And we introduce the micro-AAJ machining system, which consists of a micro-AAJ nozzle and a five-axis positioning system. Various micro-AAJ nozzles can be used, depending on the required surface structure, and three-dimensional machining is possible. We machined samples under six different conditions and describe machining results obtained while using it. We also measured the coefficient of friction of micro-textured surfaces. We report the coefficient of friction of micro-textured surfaces patterned using micro-AAJ machining for engine piston ring.