• 한국기계가공학회지
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• 제20권7호
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• pp.1-7
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• 2021

Restrictions on the emissions of nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon dioxide, and particulate matter from marine engines are being tightened. Each of these emissions requires different reduction technologies, which are costly and require many pieces of equipment to meet the requirements. Liquefied natural gas (LNG) fuel has a great advantage in reducing harmful emissions emitted from ships. Therefore, the marine engine application of LNG fuel is significantly increasing in new ship buildings. Accordingly, this study analyzed the internal support structure, insulation type, and fuel supply piping system of a 35 m3 International Maritime Organization C type pressurized storage tank of an LNG-fueled ship. Analysis of the heat transfer characteristics revealed that A304L stainless steel has a lower heat flux than A553 nickel steel, but the effect is not significant. The heat flux of pearlite insulation is much lower than that of vacuum insulation. Moreover, the analysis results of the constraint method of the support ring showed no significant difference. A553 steel containing 9% nickel has a higher strength and lower coefficient of thermal expansion than A304L, making it a suitable material for cryogenic containers.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제10권3호
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• pp.221-242
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• 2023

Internal and external corrosion are common in pressure pipes used in a variety of industries, often resulting in defects that compromise their integrity. This economically and industrially significant problem calls for both preventive and curative technical solutions to guarantee the reliability of these structures. With this in mind, our study focuses on the influence of composite and metallic patch repairs on the limit loads of pipes, particularly elbows, the critical component of piping systems. To this end, we used the nonlinear extended finite element method (X-FEM) to study elbows, a priori corroded on the internal surface of the extrados section, then repaired with composite and metallic patches. In addition, the effect of the geometry of composite materials and metal patches was examined, in particular the effect of their thickness and material on the increase in limit loads of repaired structures. The results obtained provide information on the effectiveness and optimization of patch repair of corroded elbows, with the aim of increasing their service life.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2961-2966
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• 2007

When the pressure at the weak spot established at a certain part of a high pressure vessel or piping system exceeds a design pressure, this weak spot is burst, and the pressurized gas emitted through the weak spot will cause a compression wave system. In this connection, in the present study, an experimental study by using a conventional shock tube facility is performed to estimate the effects of the material of diaphragm, curvature radius and thickness of materials on the valve opening time in diaphragm. Pressure sensor having 500kHz in natural frequency is installed at 35mm downstream of the rupture diaphragm to measure the static pressure history of propagating and being accumulated compression wave. 4 kinds of materials are used as diaphragm that is aluminium, copper, stainless steel and zinc. The diaphragm radii of curvature R are ${\infty}$, 120mm and 60, respectively. And the depth for $90^{\circ}$ groove is 0.04mm. It is found that the smaller the tensile strength and elongation of the rupture diaphragm is, the smaller the radius of curvature of the rupture diaphragm is, and for the same conditions the thinner the thickness of the rupture diaphragm is, the shorter the valve opening time becomes. Also, the tensile strength, elongation and the radius of curvature of the rupture diaphragm for the same conditions are smaller, the maximum pressure rise caused by the coalescences of the compression wave is smaller. Finally the pressure ratio is higher, the valve opening time is shortened and gradient of pressure increment is more steepen.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.313-318
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• 2012

캐나다형 중수로에서 피더관은 중수로 압력관에 중수를 공급하고 가열된 중수를 증기발생기로 보내는 배관으로 가동 중에 유동 가속 부식현상에 의해 감육이 발생한다. 배관에 감육이 발생하게 되면 배관의 건정성이 떨어진다는 결과는 앞선 연구에서 확인하였다. 본 논문에서는 45 도와 60 도의 굽힘각도를 갖는 피더관의 한계하중을 제시하고 제시된 연구결과를 바탕으로 임의의 굽힘각도를 갖는 피더관에서 감육이 발생했을 경우의 한계하중을 예측 할 수 있는 식을 제시하였다. 본 연구에서는 유한요소 해석을 통하여 굽힘 하중과 내압을 받는 경우에 대하여 연구를 진행하였고 특히 굽힘 하중의 경우 면내 열림 방향과 면내 닫힘 방향으로 나누어 진행하였다. 재료는 대변형 효과를 고려하고 탄성-완전소성 재료로 가정하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권2호
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• pp.12-24
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• 1995

최근에 국내 화력발전설비도 사용 기간이 30년을 넘게 됨에 따라, 고온설비의 경년열화도 평가 및 수명예측 기술에 대한 연구가 활발해지고 있다. 본 논문에서는 l965년부터 사용되어 노 후된 영월화력발전소 2호기의 주증기 파이프를 대상으로 실시한 열화도 및 수명평가 결과를 보고하였다. 주증기관의 취약부인 맞대기 용접부, 지류 용접부, Y부 및 T부 등의 용접부에 대해 표면복제법, 경도측정법을 사용하여 수명평가를 실시하였으며, 비파괴 검사에 의해 균열이 탐지된 경우에는 수명평가 컴퓨터 코드를 사용하여 균열성장에 의한 잔여수명을 계산하였다. 또한 파이프 모재의 잔여 수명은 해석적 방법에 의해 정량적으로 잔여수명을 계산한 후, 외경 패출량 측정, 입계부식법 등에 의해 재질 열화도를 정성적으로 평가하였다. 본 논문에서 사용한 기법 이외의 방법을 사용하여 수명평가 정확도를 개선하는 방향에 대한 의견도 제시하였다.

• KIEAE Journal
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• 제14권4호
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• pp.119-125
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• 2014

This study investigated the effects of pipe network materials and distance on system performance utilizing unused energy sources in large-scale horticulture facility. For this, the modeling was performed with a 100 m long and 100 m wide rectangular shaped glass house having an area of 1ha ($10,000m^2$) using EnergyPlus software. The heat sources considered were air source, geothermal heat, power plant waste heat, sea water heat, and river water. The temperature variation of the fluid with regard to pipe material and distance from the heat source and the resultant heat pump electricity consumptions were calculated. It turned out that the fluid temperature reaching the heat pump increased as the distance from the heat source increased in case of sea water and river water, which have higher temperatures than the surrounding soil, improving the heat pump efficiency. It was vice versa in case of the power plant waste heat. In addition, pipe material of PVC showed the smallest effect on the system performance variation due to the lowest thermal conductivity, compared to PB and HDPE.

• 한국음향학회지
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• 제14권1호
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• pp.73-80
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• 1995

본 논문에서는 Polarity Thresholding(PT) 알고리즘을 원자력 발전소의 중요 배관 재료인 스테인레스강(SUS-304) 탐상에 응용하여 초음파 수신신호를 개선시키는 방법을 연구하였다. PT 알고리즘은 수신신호의 스펙트럼을 분할하여 얻은 각각의 주파수분할 신호들이 갖는, 결정립에 의한 간섭패턴의 분산적 신호와 결함에 의한 비분산적 신호를 구분하여 S/N 비를 개선시키는 것이다. 실험을 위하여, 실제 검사부위의 특성과 유사하게 스테인레스강을 각각 1125, 1150, 1175, $1200^\circ{C}$로 열처리하였고, 시료의 배면에 원통형 결함을 인공 가공하였다. 중심주파수가 5MHz인 초음파변환기를 사용하여, 펄스-반사법에 의해 데이터를 획득한 후 PT 알고리즘을 적용한 결과 개선된 S/N 비는 평균 14.2 dB로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.59-66
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• 2017

이 논문에서는 원자력발전소나 각종 플랜트 시설물에서 배관을 보호하기 위하여 마찰방식을 이용한 댐퍼를 개발하여 성능을 분석하는 연구를 수행하였다. 마찰방식댐퍼는 MER-Spring에 압축력을 가하여 베어링과 샤프트에 마찰력을 발생시켜 진동을 감쇠시키는 장치이다. 댐퍼의 성능을 분석하기 위하여 MER-Spring과 마찰재의 재료특성을 분석하고, 마찰의 영향에 대한 연구를 수행하였으며, 이에 대한 거동 방정식을 수립하였다. 또한 재료의 변형 여부를 판단 및 수립된 거동방정식의 신뢰성 검토를 위하여 시작품을 제작하였고 시편으로 제작된 댐퍼의 성능 시험과 유한요소 해석을 통하여 이를 분석하였다. 그 결과, 재료의 신뢰성이 확인되었고 마찰계수는 속도에 따른 보정이 필요하며, 반복재하 실험 및 유한요소해석 결과 우수한 결과를 나타냄을 확인하였다. 또한, 추후에 동적하중에 대한 검토가 수행되어 이 연구의 성과가 더 넓은 범위에 적용되었으면 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권1호
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• pp.116-125
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• 2018

Modified 9Cr-1Mo ferritic steel is a preferred material for steam generators in nuclear power plants for their creep strength and good corrosion resistance. Austenitic stainless steels, such as type 316LN, are used in the high temperature segments such as reactor pressure vessels and primary piping systems. So, the dissimilar joints between these materials are inevitable. In this investigation, dissimilar joints were fabricated by the Shielded Metal Arc Welding (SMAW) process with Inconel 82/182 filler metals. The notch tensile properties and Charpy V-notch impact toughness properties of various regions of dissimilar metal weld joints (DMWJs) were evaluated as per the standards. The microhardness distribution across the DMWJs was recorded. Microstructural features of different regions were characterized by optical and scanning electron microscopy. Inhomogeneous notch tensile properties were observed across the DMWJs. Impact toughness values of various regions of the DMWJs were slightly higher than the prescribed value. Formation of a carbon-enriched hard zone at the interface between the ferritic steel and the buttering material enhanced the notch tensile properties of the heat-affected-zone (HAZ) of P91. The complex microstructure developed at the interfaces of the DMWJs was the reason for inhomogeneous mechanical properties.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.426-433
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• 2002

본 연구에서는 초음파현미경의 동작주파수 변화에 따라서 획득한 영상의 조합을 통하여 얻어진 영상들에 관하여 연구하였다. 고체내부의 영상을 복원하는 경우, 얻어진 영상들은 표면이 상태가 중첩되어 나타나게 된다. 이 경우 위상체 영상들은 내부 영상의 콘트라스트 개선에 활용되어 질 수 있다. 실험에서는 두가지 종류의 시편이 사용되었다. 첫째는 NPP내부에서 스팀 발생장치의 주 파이프의 매질측면에 1/4T, 1/2T, 3/4T의 홀 결함을 갖는 기준 블록이고 다른 시편은 직경이 1-2mm인 반구형태의 시편이다. 실험결과 기본의 영상처리 방법에 비하여 결함 형태에 대한 콘트라스트가 2배 정도의 향상을 보였다. 실험을 위하여 반사신호의 진폭과 위상을 동시에 획득할 수 있는 쿼드러춰 검출기를 사용한 초음파현미경 시스템을 구성하였다. 앞으로는 진폭과 위상영상의 재구성 방법과 결함영상의 콘트라스트를 개선시키기 위한 방법이 계속 연구되어져야겠다.