• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권4호
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• pp.1331-1344
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• 2021

This study is to evaluate the seismic capacity of the fire-damaged cabinet facility in a nuclear power plant (NPP). A prototype of an electrical cabinet is modeled using OpenSees for the numerical simulation. To capture the nonlinear behavior of the cabinet, the constitutive law of the material model under the fire environment is considered. The experimental record from the impact hammer test is extracted trough the frequency-domain decomposition (FDD) method, which is used to verify the effectiveness of the numerical model through modal assurance criteria (MAC). Assuming different temperatures, the nonlinear time history analysis is conducted using a set of fifty earthquakes and the seismic outputs are investigated by the fragility analysis. To get a threshold of intensity measure, the Monte Carlo Simulation (MCS) is adopted for uncertainty reduction purposes. Finally, a capacity estimation model has been proposed through the investigation, which will be helpful for the engineer or NPP operator to evaluate the fire-damaged cabinet strength under seismic excitation. This capacity model is presented in terms of the High Confidence of Low Probability of Failure (HCLPF) point. The results are validated by the proper judgment and can be used to analyze the influences of fire on the electrical cabinet.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.2144-2145
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• 2011

We carry out a demonstration project to verify performance of a Home- Smart Cabinet Panel(H-SCP) at the child care facility. It is difficult to prevent an electrical disaster using a existing cabinet panel because electrical events are invisible and unforeseeable. So we construct a integrated information system with a Home-Smart Cabinet Panel(H-SCP) for management of low-voltage customers. The integrated information system with the H-SCP maintain the transmitted data from H-SCP, alert a electrical event to a administrator and show a state of customer health in real time respectively. A manager of electrical safety can prevent electrical disaster to maintain electrical facilities after analysis on the integrated information system.

• 한국가스학회지
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• 제26권5호
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• pp.35-40
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• 2022

태양광 전지 제조 설비인 PCVD(Plasma Chemical Vapor Deposition)는 NH₃, SIH₄, O₂를 Chamber에 주입하여 생성된 Plasma를 Wafer에 증착시키는 설비이다. PCVD설비에서 Gas 이동과 주입이 Gas Cabinet에서 이루어지며, 내부에는 MFC, Regulator, Valve, Pipe 등이 복잡하게 연결되어 많은 누출 점이 존재한다. 폭발 상한값(UEL) 33.6%, 폭발 하한값(LEL) 15%의 NH₃ 누출 시 폭발을 예방하기 위해서는 NH₃ 농도가 폭발 범위에서 벗어날 수 있는 희석능력이 있어야 한다. 본 연구는 기존 PCVD의 Gas Cabinet에 대한 NH₃ Gas 누출 시 희석능력을 3D와 수치로 확인할 수 있는 CFD 분석 기법을 활용하여 분석하였다. 그 결과 중희석에 해당되며 설비 개선을 통해 고환기가 가능하다는 결론을 얻었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권9호
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• pp.3100-3111
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• 2021

Numerical modeling for the safety-related equipment used in a nuclear power plant (i.e., cabinet facilities) plays an essential role in seismic risk assessment. A full finite element model is often time-consuming for nonlinear time history analysis due to its computational modeling complexity. Thus, this study aims to generate a simplified model that can capture the nonlinear behavior of the electrical cabinet. Accordingly, the distributed plasticity approach was utilized to examine the stiffness-degradation effect caused by the local buckling of the structure. The inherent dynamic characteristics of the numerical model were validated against the experimental test. The outcomes indicate that the proposed model can adequately represent the significant behavior of the structure, and it is preferred in practice to perform the nonlinear analysis of the cabinet. Further investigations were carried out to evaluate the seismic behavior of the cabinet under the influence of the constitutive law of material models. Three available models in OpenSees (i.e., linear, bilinear, and Giuffre-Menegotto-Pinto (GMP) model) were considered to provide an enhanced understating of the seismic responses of the cabinet. It was found that the material nonlinearity, which is the function of its smoothness, is the most effective parameter for the structural analysis of the cabinet. Also, it showed that implementing nonlinear models reduces the seismic response of the cabinet considerably in comparison with the linear model.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권1호
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• pp.17-29
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• 2020

This paper presents experimental and numerical studies on the seismic responses of the steel cabinet facility considering the nonlinear behavior of connections and site-response effects. Three finite element (FE) models with differences of type and number of connections between steel plates and frame members have been developed to demonstrate adequately dynamic responses of structures. The screw connections with the bilinear force-deformation relationship are proposed to represent the inelastic behavior of the cabinet. The experiment is carried out to provide a verification with improved FE models. It shows that the natural frequencies of the cabinet are sensitive to the plate and frame connectors. The screw connections reduce the free vibration compared to the weld one, with decreased values of 2.82% and 4.87% corresponding to front-to-back and side-to-side directions. Additionally, the seismic responses are investigated for various geological configurations. Input time histories are generated so that their response spectrums are compatible with a required response spectrum via the time-domain spectral matching. The results indicate that both site effects and nonlinear behavior of connections affect greatly on the seismic response of structures.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권6호
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• pp.1318-1326
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• 2020

Structural modification in the electrical cabinet is investigated by a proposed procedure that comprises of an experimental, analytical and numerical solution. This research emphasizes the linear dynamic analysis of the cabinet that is studied under the seismic excitation to demonstrate the real behavior of the cabinets in NPP. To this end, an actual electric cabinet is experimentally tested using an impact hammer test which reveals the fundamental parameters of the cabinet. The Frequency-domain decomposition (FDD) method is used to extract the dynamic properties of the cabinet from the experiment which is then used for numerical modeling. To validate the dynamic properties of the cabinet an analytical solution is suggested. The calibrated model is analyzed under the floor response obtained from the Connecticut nuclear power plant structure excited by Tabas 1978 (Mw 7.4) earthquake. Eventually, the grouping effect of the cabinets is proposed which represents the influence on the dynamic modification. This grouping of the cabinets is described more sophisticatedly by the theoretical understating, which results in a significant change in the seismic response. Considering the grouping effects will be helpful in the assessment of the real seismic behavior, design, and performance of cabinets.

• 한국가스학회지
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• 제24권5호
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• pp.74-81
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• 2020

일반적으로 반도체를 제조할 때는 인화성, 독성, 부식성의 유해·위험물질이 다수 사용되며, 특히 화학적 증착(CVD), 식각(Etch) 등의 공정에서는 특수가스를 사용하여 반도체를 제조하고 있다. 특수가스는 압축 또는 액화가스의 상태로 용기에 충전되어 있는데, 특수가스를 반도체 제조공정에 공급하는 설비로서 가스캐비닛(Gas Cylinder Cabinet)이 사용되고 있다. 이러한 가스공급시스템 내에서 실린더 이상 발생 시 배관·계측기 등 공급시스템의 안전 확보를 위해 가스실린더에 설치된 압력방출장치를 통해 가스가 방출하게 되는데, 이 경우 가스캐비닛 내부에 방출되는 가스가 캐비닛 외부로 누출될 위험성이 존재한다. 따라서 가스캐비닛 내부의 유체유동을 분석하여 누출에 따른 위험성을 파악하고 이에 대한 위험도 감소를 위한 대책을 제시하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.50-55
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• 2018

지진은 예보가 거의 불가능하고 짧은 시간동안 일어나 지진이 발생할 때 적극적인 대처를 할 시간적인 여유가 거의 없어 다른 자연재해에 비해 인명피해와 재산피해가 많이 발생한다. 최근 전 세계적으로 지진이 빈번하게 발생하고 있다. 이와 같이 지진의 증가에 따라 구조물의 안전성 확보에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만 상대적으로 비구조요소인 전기 시설 등에 대한 연구는 미비한 실정이다. 그리고 현재 국내의 전기설비는 지진에 대한 안전설계를 하지 않는 경우가 많아 지진이 발생했을 때 손상에 매우 취약하다. 따라서 본 연구에서는 ABAQUS를 통해 실제 수배전반과 유사하도록 모델링을 하였고 자연지진파를 이용하여 3D 동적비선형해석을 수행하였다. 송변전설비 내진설계 실무지침서의 지진구역I과 보통지반암 조건에 따르면 기능수행수준의 최대응답가속도는 0.157g이다. 하지만 본 연구에서 일반적인 수배전반에 대한 해석결과의 0.1g에서 한계상태 도달비율은 30%로 안전하다고 볼 수 없다. 그리고 해석결과를 통해 지진취약도를 도출하고 분석하였다. 도출된 지진취약도는 수배전반의 한계상태를 판별하는 정량적 근거로 제시하고 이와 관련된 연구의 기초자료로 활용되는데 목적을 가지고 있다.

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.80-88
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• 2016

소방서, 스쿠버 등 공기호흡기 용기 충전시설의 고압가스안전관리법에 따른 허가 또는 신고를 하지 않고 운영하고 있으며, 시설개선 및 공기호흡기 충전중 사고발생에 따른 안전관리가 필요하다. 정부에서는 불법운영 해소를 위해 노력하고 있으며, 고압으로 인한 위험으로부터 안전거리와 방호벽 설치와 동등이상의 안전성을 확보하기 위한 방법으로 안전충전함을 설치하여 운용하는 방법을 대안으로 제시하였다. 방호벽 설치기준을 갈음할 수 있는 안전충전함은 용기파열 시 순간 과압이 원만하게 분산될 수 있는 내부구조를 가져야 하며, 파편이 분산하는 것을 최소화 하고 모든 파편의 외부 비산을 방지하고, 외부로 방출되는 과압이 작업자가 위치하지 않은 곳(상부 및 하부)으로 분출되도록 하여 방호벽의 성능을 갖추도록 하여야 한다. 본 연구에서는 압축공기의 물리적 폭발에 따른 피해 영향을 계산하고, 실제 충전함 시제품을 제작하여 시험용 용기를 가스로 파열시키는 파열시험으로 안전충전함의 외함변화를 관찰 한 결과, 공기 배출구조설계 등을 통하여 안전충전함 내부의 과압을 해소할 수 있음을 확인 하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.583-588
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• 2004

Opening commercial service of KTX at the time of demanding more flexible train set for HONAM line and JEONLA line, it's necessary for the Korean High speed train, performing the stabilization; to modify the design in aspect of passenger and maintenance. In order to ensure the optimized interior design in Korean High speed train, it is necessary to review the major items such as disabled passenger facility, toilet, seat arrangement, compartment partition and door, access door, electrical cabinet, color and paint through the European standard and compare with other high speed train.