• Tribology and Lubricants
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• 제23권5호
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• pp.201-206
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• 2007

The bent-axis type piston pump which is driven by the piston rod works on the way that the piston rod drives the cylinder block, so the taper angle of the piston rod and the swivel angle between the cylinder block and the shaft are very important design factors. If the above factors cannot satisfy the conditions of optimum design, the friction loss between the cylinder bore and the piston increases, and the pump can even fail to work under conditions of severe friction and wear. Since the piston reciprocates in the cylinder bore with high velocity, and at the same time it rotates on its own axis and revolves on the center of the cylinder block, the decrease of the volume efficiency generated on account of the leakage between the cylinder bore and the piston. Therefore, to prevent this case, the piston ring is designed at the end of the piston, and the friction characteristics between the piston ring and the cylinder bore are in need of research due to its great influence on the performance of piston pump. Thus, in this paper, the elastic hydraulic oil's lubrication analyses of the film thickness, the pressure distribution, and the friction force, and so on, have been performed, and the lubrication characteristics between the piston ring and the cylinder bore are explored by the results of the numerical analysis, and it is contributed to realize the higher efficiency and the more advanced performance of the bent-axis type piston pump.

• 한국추진공학회지
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• 제12권4호
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• pp.48-55
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• 2008

본 연구에서는 파이로 시동기의 고온고압 가스에 의해 구동되어지는 부분입사형 초음속 터빈의 익렬 엣지 형상에 따른 터빈 블레이드의 표면 가스온도 분포를 분석하기 위하여 초음속 터빈 내부의 온도발달 특성 해석을 실시하였다. 시동 초기의 터빈 블레이드의 표면 가스온도 분포 발달을 살펴보기 위해서 각각의 엣지 형상에 대해 터빈의 회전수를 바꾸어가며 계산을 수행하였다. 터빈 블레이드 엣지 형상은 샤프형과 라운드형 두 가지 종류를 선택하였고, 터빈의 회전수는 두 가지 형상 모두 $0{\sim}10,000rpm$의 회전 속도를 주어 계산을 실시하였다. 터빈의 회전수가 증가할수록 터빈 블레이드 표면의 평균 온도는 하강하였고, 사프형 엣지 형상이 라운드형 엣지 형상에 비해서 터빈 블레이드의 표면 온도 분포가 전반적으로 낮은 분포를 나타내었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.7-7
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• 2019

중요한 사회기반시설물 중 하나인 상수관망시스템은 대부분의 시설물이 지중에 매설되어있기 때문에 지진에 취약하고 복구에 어려움이 크며, 지진 발생 시 대규모 피해로 이어질 우려가 있다. 따라서 상수관망시스템에 대한 지진피해를 최소화하고 재해로부터 신속하게 복구하기 위한 적절한 복구전략을 마련할 필요가 있다. 상수관로에 발생하는 지진피해는 크게 파손과 누수로 구분되며, 대구경 관로가 파손될 경우 대규모 단수 및 피해가 우려되므로 신속한 복구전략이 마련되어야한다. 일반적으로 파손 관로의 복구는 먼저 피해 관로 인근의 제수밸브의 차폐를 통해 통수를 차단한 후 교체 작업을 진행하는 것이 일반적이며, 해당 과정에서 밸브 차폐에 의한 단수구역의 발생이 불가피하다. 이러한 단수구역 발생은 해당 지역의 용수공급능력 저하로 이어지며, 단수구역의 범위 및 단수용량의 규모는 제수밸브의 위치 및 개수에 따라 결정된다. 본 연구에서는 기개발된 상수관망 지진피해복구 시뮬레이션 모형(Choi et al., 2018)을 개선하여 지진피해복구 시 시스템 내 제수밸브의 설치 위치와 개수에 따라 발생되는 단수구역과 단수상황이 상수관로의 용수공급능력(Serviceability)에 미치는 영향을 분석하였다. 개선된 모형은 피해복구에 따른 용수공급능력을 정량적으로 산정할 수 있으며, 피해 관로의 복구 시 제수밸브 차폐에 의해 발생되는 단수구역을 탐색한 후, 수리해석 모의에 적용함으로써 현실적인 용수공급 상황을 모의할 수 있도록 개선되었다. 또한, EPANET3.0의 Full-PDA(Pressure driven analysis)를 이용함으로써 지진과 같은 비정상상황(다수관의 파손에 따른 압력저하)에서 좀 더 현실적인 수리해석이 가능하도록 개선되었다. 본 연구에서는 해당모형을 실제관망에 적용하여 제수밸브 설치개수 및 위치가 지진피해복구에 미치는 영향을 비교 분석하였으며, 또한 효율적인 지진피해복구 방안을 제시하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권5호
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• pp.431-438
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• 2022

기능성 소재연구에서 in situ 분석 기법은 외부 자극 (전기장, 자기장, 빛, 등) 또는 주변 환경 (온도, 습도, 압력, 등)과 같이 주어진 자극에 의해 소재의 물리적 특성이 어떻게 활성화/진화되는지 분석하는데 있어서 매우 중요하다. 특히, 전기장 인가에 따른 in situ X-선 회절(XRD) 실험은 다양한 강유전체, 압전체, 전왜 재료의 외부 전기장 인가에 따른 전기-기계적 반응의 기본 원리를 이해하기 위해 광범위하게 활용되었다. 본 튜토리얼 논문에서는 일반 실험실 규모의 XRD 장비를 이용하여 전기장 인가에 따른 in situ XRD 분석의 기본 원리/핵심 개념을 간략하게 소개한다. In situ XRD 측정법은 외부 전기장을 인가하여 구동되는 다양한 전기-기계 재료의 구조적 변형을 체계적으로 식별/모니터링하는 데 매우 유용할 것으로 기대한다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.72-77
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• 2021

The radial distribution of etch rate was analyzed using the ion energy flux model in VHF-CCP. In order to exclude the effects of polymer passivation and F radical depletion on the etching. The experiment was performed in Ar/SF6 plasma with an SF6 molar ratio of 80% of operating pressure 10 and 20 mTorr. The radial distribution of Ar/SF6 plasma was diagnosed with RF compensated Langmuir Probe(cLP) and Retarding Field Energy Analyzer(RFEA). The radial distribution of ion energy flux was calculated with Bohm current times the sheath voltage which is determined by the potential difference between the plasma space potential (measured by cLP) and the surface floating potential (by RFEA). To analyze the etch rate uniformity, Si coupon samples were etched under the same condition. The ion energy flux and the etch rate show a close correlation of more than 0.94 of R² value. It means that the etch rate distribution is explained by the ion energy flux.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권5호
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• pp.605-612
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• 2013

Removal of decay heat from an operating reactor during a prolonged station blackout condition is a big concern for reactor designers, especially after the recent Fukushima accident. In the case of a prolonged station blackout condition, heat removal is possible only by passive means since no pumps or active systems are available. Keeping this in mind, the AHWR has been designed with many passive safety features. One of them is a passive means of removing decay heat with the help of Isolation Condensers (ICs) which are submerged in a big water pool called the Gravity Driven Water Pool (GDWP). The ICs have many tubes in which the steam, generated by the reactor core due to the decay heat, flows and condenses by rejecting the heat into the water pool. After condensation, the condensate falls back into the steam drum of the reactor. The GDWP tank holds a large amount of water, about 8000 $m^3$, which is located at a higher elevation than the steam drum of the reactor in order to promote natural circulation. Due to the recent Fukushima type accidents, it has been a concern to understand and evaluate the capability of the ICs to remove decay heat for a prolonged period without escalating fuel sheath temperature. In view of this, an analysis has been performed for decay heat removal characteristics over several days of an AHWR by ICs. The computer code RELAP5/MOD3.2 was used for this purpose. Results indicate that the ICs can remove the decay heat for more than 10 days without causing any bulk boiling in the GDWP. After that, decay heat can be removed for more than 40 days by boiling off the pool inventory. The pressure inside the containment does not exceed the design pressure even after 10 days by condensation of steam generated from the GDWP on the walls of containment and on the Passive Containment Cooling System (PCCS) tubes. If venting is carried out after this period, the decay heat can be removed for more than 50 days without exceeding the design limits.

• 생명과학회지
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• 제33권8호
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• pp.639-650
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• 2023

가열담배(heated tobacco products, HTPs) 에어로졸 내 유해 성분들의 수준은 담배 연기와 비교해 현저히 낮은 것으로 보고되었지만, HTPs 사용이 담배 흡연과 연관된 심혈관 위험을 완화할 수 있는지는 불분명하다. 현재 연구는 습관성 흡연자들을 대상으로 담배 흡연에서 HTPs 사용으로의 단기간 전환이 심장 자율신경조절(cardiac autonomic regulation, CAR)에 미치는 영향을 탐색하기 위한 목적으로 수행되었다. 건강한 20대 남성 흡연자 7명은 5일 동안 담배 흡연(cigaette smoking, CS), 3가지 서로 다른 HTPs 사용(IQOS use, IQ; lil SOLID use, LS; lil HYBID use, LH) 혹은 흡연 중단(non-smoking, NS)으로 구성된 개방표지, 무작위 교차설계 시험을 완료했다. 각 세션은 1주의 세척 기간으로 분리되었으며, 세션당 할당된 제품 사용 전과 사용 후 24, 48, 72, 96 및 120시간에서 생체 이물[CO (carbon monoxide) and COHb (carboxyhemoglobin)], 혈류역학적 변인(systolic and diastolic blood pressure) 및 CAR 조절을 반영하는 HRV (heart rate variability) 지표들의 수준이 평가되었다. 호기 CO 및 COHb 수준은 NS에서만 통계적으로 유의하게 감소했다. 모든 세션 내 혈류역학적 변인에서 통계적 변화는 없었다. 그러나r HRV 스펙트럼 분석에서 lnHF (log-transformed high frequency, lnHF)는 NS를 포함한 IQ와 LS에서 유의하게 증가하였으며, HFnu (normalized HF)는 NS와 LH에서 통계적으로 증가하였다. lnHF와 HFnu는 각각 세션 간 시간에 따른 유의한 상호작용효과를 나타냈다. 현재 연구는 습관성 흡연자들에게서 HTPs 사용으로의 단기간 전환이 담배 흡연에 의한 심장 미주신경 긴장도 저하를 개선하여 CAR에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1115-1130
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• 2012

최근 원자로 압력용기 상부헤드 관통노즐 J-groove 용접부 주변에서 균열로 인한 냉각수 누출사고가 발행하고 있다. 이러한 사고의 원인은 용접에 의한 인장잔류응력, 농축된 붕산수 및 응력부식에 민감한 재료로 인한 일차수응력부식균열(PWSCC : primary water stress corrosion cracking)인 것으로 판명되었다. PWSCC 평가는 원자로 건전성 평가의 주요 관심사로서 용접에 의해 발생되는 잔류응력을 정확하게 예측함으로써 가능하다. 본 연구에서는 유한요소해석을 이용하여 국내 원자로의 일반적인 J-groove 용접부의 해석절차를 소개하고, 용접해석 관련 변수의 민감도 해석을 통해 잔류응력 예측기법을 제시하고자 한다. 이를 위해 2 차원 및 3 차원 요한요소해석 방법을 바탕으로 변수 민감도 해석을 수행하였으며, 기존 연구결과와 비교를 통해 해석절차 및 방법의 유용성을 검정하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.86-92
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• 2022

최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.107-114
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• 2017

터보차저는 배기가스로 구동되는 엔진 과급기를 말하며, 배기에너지를 이용하여 배기통로에 연결된 터빈의 회전력을 변화시켜, 혼합 가스의 충전효율을 높여 출력과 연비를 향상 시키는 부품이다. 이러한 목적에 따라 과급을 조절해주는 것이 중요하며, 핵심 부품 중 노즐 슬라이드 조인트가 있다. 소재는 현재 오스테나이트 계 스테인리스강으로 높은 내열성과 내식성 등의 우수한 기계적 성질을 이용하고 있다. 그러나 절삭성이 나쁘기 때문에 절삭가공에 의해 복잡한 형상의 제품을 만드는데 어려운 점이 많다. 현재 노즐 슬라이드 조인트의 가공방법은 금속분말 사출성형후 치수정밀도를 위해 절삭가공을 행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 Nitronic 60을 이용하여 터보차저 과급유량을 조절해주는 노즐 슬라이드 조인트의 제작 공정에서 절삭가공이 필요 없는 정형가공 공정을 제안하기 위하여, 기계적 특징에 영향과 연관이 있는 소결온도, 제품의 응력 및 변형률, 형상과 관련이 있는 모따기 펀치각도 및 펀치의 곡률반경을 설계변수로 선정하였다. 그에 따라 유한요소해석과 실험계획법인 다구찌법 및 SN비를 이용하여 가장 좋은 공정 조건을 제안하였다. 최종제품과 유한요소해석 결과의 상대밀도 및 정수압을 비교하여 경향이 일치함을 알 수 있었다. 따라서 다구찌법을 이용한 금속분말의 성형공정 설계에 유용하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.