• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제9권3호
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• pp.194-204
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• 2016

Floating ring seals offer an opportunity to reduce leakage flows significantly in rotating machinery. Accordingly, they have been applied successfully to rotating machinery within the last several decades. For rocket turbopump applications, fundamental behavior and design philosophy have been revealed. However, further work is needed to explore the rotordynamic characteristics associated with rotor vibrations. In this study, rotordynamic forces for floating ring seals under rotor's whirling motions are calculated to elucidate rotordynamic characteristics. Comparisons between numerical simulation results and experiments demonstrated in our previous report are carried out. The three-dimensional Reynolds equation is solved by the finite-difference method to calculate hydrodynamic pressure distributions and the leakage flow rate. The entrance loss at the upstream inlet of the seal ring is calculated to estimate the Lomakin effect. The friction force at the secondary seal surface is also considered. Numerical simulation results showed that the rotordynamic forces of this type of floating ring seal are determined mainly by the friction force at the secondary seal surface. The seal ring is positioned almost concentrically relative to the rotor by the Lomakin effect. Numerical simulations agree quite well with the experimental results.

• 한국추진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.25-35
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• 2012

본 논문에서는 가스터빈 유로의 열유동 환경을 개선하기 위해 끝벽면 경계층 판을 이용한 방법을 적용하였으며, 이 방법에 의한 효과를 최대화하기 위해 경계층 판의 형상에 대한 최적화를 수행하였다. 터빈 유로를 모사하기 위해 $90^{\circ}$ 곡관을 이용하였다. 터빈 유로에서의 전압력 손실과 유로 끝벽면에서의 열전달 계수, 그리고 끝벽면 면적을 최소화하는 �微蛙� 판 형상 도출을 연구의 목적으로 하였으며, 최적화 과정의 효율성을 위해 근사 최적화 기법을 적용하였다. 연구결과를 통해, 최적화된 경계층 판에 의한 상당한 공력환경 개선을 확인할 수 있었으며, 열환경 개선 정도는 공력환경 개선정도에 비해 작게 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제28권2호
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• pp.162-174
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• 1996

서로 다른 지지격자들이 인접한 6$\times$6 핵연료 봉다발부수로내에서 국부 수력특성인자들을 레이저 유속 측정 장치인 LDV(Laser Doppler Velocimeter)를 이용하여 측정하였다. 6$\times$6 봉다발은 서로 다른 지지격자를 가진 3$\times$6 봉다발이 서로 인접하여 이룬 형상이다. 본 연구에서는 다른 형상과 다른 수력저항을 갖는 지지격자간들의 열수력적 상호작용을 규명하는데 그 목적이 있다. LDV를 이용하여 축방향 및 횡방향 속도, 난류강도 등의 측정 인자들을 측정하였다. 또한 압력강하를 측정하여 지지격자의 손실계수와 봉다발의 마찰계수를 구하였다. 수력실험결과에 근거하여 지지격자에 기인된 열혼합현상에 관한 것을 연구하였다. DNB의 정성적인 기준이라고 할 수 있는 swirl인자를 정의하고 횡방향속도 실험인자로부터 구하였다.

• 센서학회지
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• 제18권4호
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• pp.294-300
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• 2009

Cardiopulmonary resuscitation(CPR) is performed by artificial ventilation and thoracic compression for the patient under emergent situation to maintain at least the minimum level of respiration and blood circulation for life survival. Quality of the pre-hospital CPR not only significantly affects the patient's survival rate but also minimizes side effects caused by CPR. Good quality CPR requires monitoring respiration, however, traditional respiratory air flow transducers cannot be used because the transducer elements are located on the flow axis. The present study developed a new technique with no physical object on the flow stream but enabling the air flow measurement and easily incorporated with the CPR devices. A turbulence chamber was formed in the middle of the respiratory tube by locally enlarging the cross-sectional area where the flow related turbulence was generated inducing energy loss which was in turn converted into pressure difference. The turbulence chamber was simply an empty enlarged air space, thus no physical object was placed on the flow stream, but still the flow rate could be evaluated. Both inspiratory and expiratory flows were obtained with symmetric measurement characteristics. Quadratic curve fitting provided excellent calibration formula with a correlation coefficient>0.999 (P<0.0001) and the mean relative error<1 %. The present results can be usefully applied to accurately monitor the air flow rate during CPR.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제28권1호
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• pp.56-71
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• 1996

지지격자를 갖는 5$\times$5 핵연료 봉다발부수로내에서 국부 수력특성인자들을 레이저 유속측정장치인 LDV(Laser Doppler Velocimeter)를 이용하여 측정하였다. 이 연구는 지지격자가 봉다발 난류유동구조에 미치는 영향에 관한 연구에 관점을 두었다. 축방향속도, 난류강도, 편이도, 편평도 등의 측정인자들을 측정하였다. 압력강하를 측정하여 지지격자의 손실계수와 봉다발의 마찰계수를 구하였다 실험결과로부터 활발한 난류혼합거리는 지지격자로부터 x/D$_{h}$=10까지이고, 강제 혼합거리는 지지격자로부터 x/D$_{h}$=20까지임이 관찰되었다. 지지격자하류에서의 축방향 난류강도 감쇄거동은 mesh격자나 screen을 통과하는 난류유동과 같은 경향을 보여주었다. 측정된 자료로부터 부수로해석 code에 입력함수로 적용할 수 있는 국부 난류혼합계수상관식을 구하였다. 국부 혼합계수분포 경향을 관찰하여보면 지지격자 근처에서 최대값을 보이고, 하류방향으로 진행하면서 안정된 값을 갖는다.

• 한국표면공학회지
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• 제51권4호
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• pp.249-255
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• 2018

High temperature and low temperature gaseous nitriding was performed in order to study of the surface hardening and wear properties of the nitrided AISI 410 Martensitic stainless steels. High temperature gaseous nitiridng (HTGN) was carried out using partial pressure $N_2$ gas at $1,100^{\circ}C$ for 10 hour, and Low temperature gaseous nitiridng (LTGN) was conducted in a gas mixture of NH3 and N2 at $470^{\circ}C$ for 10 hour. The nitrided samples were characterized by microhardness measurements, optical microscopy and scanning electron microscopy. The phases were identified by X-ray diffraction and nitrogen concentration was analyzed by GD-OES. The HTGN specimen had a surface hardness of about $700HV_{0.1}$, $350{\mu}m$ of case depth. A ${\sim}50{\mu}m$ thick, $1,250HV_{0.1}$ hard nitrided case formed at the surface of the AISI 410 steel by LTGN, composed nitrogen supersaturated expanded martensite and ${\varepsilon}-Fe_{24}N_{10}$ iron nitrides. Additionally, the results of the wear tests, carried out LTGN specimen was low friction coefficient and high worn mass loss of ball. The increase in wear resistance can be mainly attributed to the increase in hardness and to the lattice distortion caused by higher nitrogen concentration.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.406-413
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• 2011

본 논문에서는 가스터빈 유로의 공력열환경을 개선시키기 위해서 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판의 형상 최적화를 수행하였다. 터빈 유로 모사를 위해 $90^{\circ}$ 곡관을 이용하였다. 본 연구는 터빈 유로에서의 전압력 손실과 유로 끝벽에서의 열전달 계수를 최소화하기 위한 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판의 형상을 찾는 것이다. 최적화 과정의 효율성을 위해 근사 최적화 방식을 사용하였다. 최적화된 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판을 통해, 상당한 공력열환경 개선을 확인할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권1호
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• pp.126-139
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• 1994

본 연구에서는 BETHSY 실험장치에서 수행한 6" 소형 냉각재 상실사고(LOCA) 실험을 최적 열수력 코드인 CATHARE2 V1.2와 RELAP5/MOD3를 이용하여 계산했다. 본 연구의 주 목적은 소형 LOCA시 관심을 가지는 주요 물리현상인 이상 임계유동, 감압과정, 노심수위 감소, loop seal clearing 등에 대한 두 코드의 소형 LOCA 계산모의능력을 평가하는 것이다. 두코드는 이상 유동현상의 전개 경향이나 발생시점을 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났고, CATHARE2의 경우가 실험과 더 잘 일치했다. 그렇지만 두 코드는 loop seal clearing 현상, loop seal clearing 발생후의 노심수위, accumulator 유량거동 등의 예측에는 약간의 편차를 보였는데, 편차의 정도는 RELAP5가 CATHARE2보다 더 큰 것으로 나타났다. 두 코드의 편차요인을 보다 상세히 분석하기 위하여 계면 마찰력, mesh크기, 파단노즐 junction에서의 방출계수(Discharge coefficient)등에 대하여 민감도분석을 수행하였다. 그 결과 CATHARE2의 경우는 계면 마찰력을 증가시킴으로써 감압과정시 일차계통의 질량분포, 즉 증기 발생기 입구 공동(SG inlet plenum)에서의 차압과 Cross√er leg의 차압이 개선되었으며, 증기발생기 외측 열전달계수를 증가시킴으로써 중기발생기의 압력변화를 개선할 수 있었다. RELAP5의 경우는 어떤 하나의 입력변수를 변화시켜서 과도기의 결과를 개선할 수 없었으며 다만, 계면 마찰력 모델링에 여전히 많은 불화실성이 내포되어 있음을 확인했다.확인했다.

• 생명과학회지
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• 제19권10호
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• pp.1403-1409
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• 2009

본 연구에서는 중년비만여성을 대상으로 비만의 발생요인으로 예상되는 요인을 이용하여 비만의 상태를 연령 척도화하여 비만연령(Obesity Age: OA)이라는 연령 추정식을 산출함과 동시에 비만도(비만연령)를 실제의 역연령과 검토하였고 비만연령의 추정식은 다음과 같다. OAS (Obesity Age Score)=$0.106*X_1+0.035*X_2+0.048*X_3+0.041*X_4+0.003*X_5-0.037*X_6-10.66$ (1) ($X_1$: BMI, $X_2$: 체중, $X_3$: 체지방률, $X_4$: 배둘레, $X_5$: 중성지방, $X_6$: $VO_{2max}$) OA (Obesity Age)=7.3*OAS+49.6*(-1) (2) Z=(CA-49.6)(1-0.03) (3) OAc (Obesity Age corrected)=1.03*CA-7.3*OAS+1.47 (4) 그리고 역연령과 추정된 비만연령(Obesity Age corrected: OAc)의 비교에서는 유의한 차이를 나타내지 않아 타당성이 확인되었으며, 총 6개의 측정항목으로 구성된 비만연령을 통해 비만자 개개인의 비만건강도(상태)를 용이하게 평가할 수 있을 것으로 기대하며, 추후에는 다른 집단에서의 적용가능 여부를 알아보기 위해 교차타당성을 검토해야할 것이라고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.346-353
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• 2016

일부 연구용 원자로의 설계조건상 사이펀 현상은 배관 파단 사고 시 수조수의 지속적인 방출을 유발할 수 있다. 사이펀 차단기는 이러한 현상을 효과적으로 제한하기 위한 안전장치로, 유체역학적인 특성상 사이펀 차단 현상 해석을 위해 고려해야 할 변수가 많고 계산이 복잡하다. 이에 사이펀 차단 현상을 쉽게 분석할 수 있는 프로그램을 개발하게 되었다. 윈도우8 운영체제에서 비쥬얼 스튜디오 2012를 이용하여 MFC프로그래밍으로 개발되었으며, 사용자가 쉽게 사용할 수 있도록 GUI형식으로 개발되었다. 개발된 프로그램은 사용자가 입력한 값으로부터 유체역학적 관계식을 통해 3단계의 연산과정을 거쳐 시뮬레이션을 진행한다. 베르누이 방정식으로부터 유속과 유량을 구하여 수위, 언더슈팅, 압력, 손실계수, 그리고 이상 유동과 관계된 값들을 연산한다. 프로그램에 적용된 이상유동 해석모델은 Chisholm 모델이며, 실제와 유사하게 시뮬레이션이 가능함을 확인하였다. 시뮬레이션 결과는 그래프를 통해 나타나기 때문에 사용자는 전체적인 차단 현상을 쉽게 파악하는 것이 가능하며, 시뮬레이션 데이터의 저장 또한 가능하다. 따라서 사용자는 사이펀 차단기 시뮬레이션 프로그램의 사용을 통해 사이펀 차단 현상을 쉽게 확인할 수 있으며, 사이펀 차단기의 실제 설계에도 이용할 수 있을 것으로 기대된다.