• 설비공학논문집
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• 제29권12호
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• pp.654-662
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• 2017

When emergency core cooling system (ECCS) is operated during loss of coolant accident (LOCA) in a pressurized water reactor (PWR), pressurized thermal shock (PTS) phenomenon can occur as cooling water is injected into a cold leg, mixed with hot primary coolant, and then entrained into a reactor vessel. Insufficient flow mixing may cause temperature stratification and steam condensation. In addition, flow vibration may cause thermal stresses in surrounding structures. This will reduce the life of the reactor vessel. Due to the importance of PTS phenomenon, in this study, calculation was performed for Test 1 among six types of OECD/NEA ROSA tests with ANSYS CFX R.17. Predicted results were then compared to measured data. Additionally, because temperature difference between the hot coolant at the inlet of the cold leg and the cold cooling water at the inlet of the ECCS injection line is 200 K or more, buoyancy force due to density difference might have significant effect on thermal-hydraulic characteristics of flow. Therefore, in this study, the necessity to include buoyancy force term in governing equations for accurate prediction of single phase thermal stratification in both cold legs and downcomer by ECCS injection was numerically studied.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.471-478
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• 2009

The specific some types of compressors are appropriate for a use in hydrogen gas station. Metal diaphragm type of hydrogen compressor is one of them, which can satisfy the critical requirements of maintaining gas purity and producing high pressure over 850 bar. The objective of this study is to investigate an characteristics of compression through two-way Fluid-Structure-Interaction (FSI) analysis as bulk modulus and initial volume of oil independently varies. Deflection of diaphragm, oil density, gas and oil pressure were analyzed during a certain period of compression process. According to the analysis results, bulk modulus and initial volume remarkably affected deflection of diaphragm, oil density, gas and oil pressure. The highest gas pressure were attained with the highest bulk modulus of $7e^9\;N/m^2$ and the lowest initial oil volume of 80 cc.

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권2호
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• pp.171-181
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• 2002

최근, 구조물에 의한 쇄파를 수반한 다양한 파랑변형 해석법중에 자유수면의 추적기법인 VOF법을 이용한 수치해석기법이 각광을 받고 있다. 본 연구는 수중투과성구조물(잠제)에 의한 파랑변형 및 유속장의 해석을 위해 조파를 위한 line-source와 파의 재반사를 방지하기 위한 부가감쇠영역이 설치된 2차원수치파동수조에 잠제를 설치하고 구조물에 의한 파랑변형의 자유수면 추적을 위해 VOF법을 적용하였다. 2차원수치파동수조를 이용한 본 연구의 수치해석수법의 타당성 검증을 위해 수리실험을 실시하였으며 그 결과 본 수치해석결과와 잘 일치하였다. 일열잠제와 이열잠제에 대한 수치해석을 통해 잠제 주변 유속장 해석으로부터 일열잠제의 경우 배후에서 와가 발생하고 이열잠제의 경우 잠제사이와 잠제배후에서 와가 발생함을 확인하였으며 잠제의 천단상에서는 강한 비선형성분파가 발생하고 투과층내의 유속방향은 자유수면의 형상에 의해 좌우됨을 확인하였다

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권9호
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• pp.45-55
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• 2020

X-ray CT는 암석시편의 공극 및 균열과 같은 내부 미세구조와 손상들의 정량적 분석에 활용되어 왔다. 원위치 CT는 외력 등 다양한 외적 요인에 영향을 받고 있는 암석 시편의 내외부 변화 과정을 관찰할 수 있게 해준다. 이의 확인을 위해, 암반/지반재료 특성분석에 활용한 원위치 X-ray CT 기술에 관한 최신 연구동향을 파악하였으며, 원위치 CT이미징이 가능한 암석의 수리-역학적 실험용 삼축셀을 개발하였다. 직경 25~50 mm 화강암 및 사암 코아시편의 원위치 CT이미징이 성공적으로 진행되었으며, 34~105 ㎛ 범위의 픽셀피치의 해상도를 취득할 수 있었다. 본 사전검토 촬영 실험을 통해 마이크로미터 스케일에서 암석의 내부구조 변화의 원위치 CT관찰이 가능한 것을 파악하였다. 요오드화 칼륨 용액은 CT이미지의 대비를 증가시키고 암석의 수리-역학 실험에서 주입유체로 사용할 수 있다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권4호
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• pp.76-86
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• 2019

The cross-flow turbine is a key hydraulic power system that is widely due to low costs, high efficiency, and low maintenance. In particular, the cross-flow turbine considered as the most suitable turbine for low head situations as it is known to operate down to 5 m of water head. However, the conventional cross-flow turbine is unsuitable for ultra-low head situations with less than a 3 m water head. In this study, we propose an inverted-type cross-flow turbine to overcome the limitations of conventional cross-flow turbines under ultra-low head situations. First, we described the limitations of conventional turbines and suggested a new turbine for the ultra-low head circumstances. Second, we investigated the performance of the new turbine using CFD analysis. Results demonstrated the effects of the design parameters, such as number of blades and rotor diameter ratio, on the performance of the suggested turbine. As a result, we developed an inverted-type cross-flow turbine with up to 60% efficiency under low water head conditions.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.143-154
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• 2020

액체로켓엔진의 추진제 공급시스템의 각 요소와 전체 시스템에 대한 보편적 모델에 실험계수를 적용한 수학적 모델링 기법을 소형 액체로켓엔진을 모사한 수류 시험 장치를 통한 실험 결과로부터 검증하였다. 유체저항요소와 펌프의 압력 변화에 대한 예측을 수행하였으며 예측 정확도 향상을 위해 구성요소 모델링에 대하여 실험계수를 적용하였다. 이를 위해 각 구성요소에 대해 유동의 지배방정식이나 이미 알려진 경험식을 기반으로 실험계수의 도출 방안에 대하여 정리하였으며 사용한 상용품의 실험계수를 제시하였다. 모델링을 통한 예측 결과는 실험 데이터와 비교적 잘 일치하였다. 실험데이터와의 검증을 통해 시뮬레이션의 정확도에 영향을 미치는 인자에 대해 분석하고 시스템 해석의 정확도 향상 방안에 대하여 제안하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제19권4호
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• pp.46-53
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• 2022

RIn this study, a test tractor that could measure various types of agricultural operational loads was developed, and its performance was verified. This tractor could be used to measure the load generated during agricultural work and convert the related data into a database. A test tractor was developed using an 80-kW-rated load tractor, and it could measure various types of field test data, such as engine torque and rpm, wheel torque, PTO(power take-off) torque, hexometer, IMU/INS sensor, steering angle sensor, hydraulic pressure, and flow sensor data. To verify the developed test tractor, a verification test using an agriculture rotavator was performed. The test conditions were L1, L2, and L3 based on the tractor's main and sub-transmission stages, and stages 1 and 2 were selected as the PTO. In a comparison of the analyzed test data, similar tendencies in the test results of this research and other research (Kim's research) were seen. Through this, the developed test tractor was verified. In the future, we plan to conduct research on the tractor developed in this study using various attached working machines.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제20권3호
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• pp.35-41
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• 2023

Radish and Chinese cabbage are the most produced and consumed vegetables in Korea. The mechanization of harvesting operations is necessary to minimize the need for manual labor. This study to develop and evaluate the performance of a multi-purpose driving platform that can apply modular Radish and Chinese cabbage harvesting devices. The multi-purpose driving platform consisted of driving, device control, engine, hydraulic, harvesting, conveying, and loading part. Radish and Chinese cabbage harvesting conducted using the multi-purpose driving platform each harvesting module. The performance of the multi-purpose driving platform was evaluated the field efficiency and loss rate. The total Radish harvesting operation time 34.3 min., including 28.8 min., of harvesting time, 1.9 min., of turning time, and 3.6 min., of replacement time of bulk bag. During Radish harvesting, the field efficiency and average loss rate of the multi-purpose driving platform were 2.0 hr/10a and 3.1 %. Chinese cabbage harvesting operation 49.3 min., including 26.6 min., of harvesting time, 4.6 min., of turning time, and 18.1 min., of replacement time of bulk bag. During Chinese cabbage harvesting, the field efficiency and average loss rate of the multi-purpose driving platform 2.1 hr/10a and 0.1 %. Performance evaluation of the multi-purpose driving platform that harvesting work was possible by installing Radish and Chinese cabbage harvest modules. Performance analysis through harvest performance evaluation in various Radish and Chinese cabbage cultivation environments is necessary.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제20권2호
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• pp.40-46
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• 2023

Fresh corn, one of the main food crops, must be harvested by hand. A harvest mechanization technology is required. In this study, a tractor-attached harvester was designed and manufactured to sequentially perform stem reaping, fresh corn detaching, and collecting. The(harvester was designed so that the main device could operate through a hydraulic pump and a generator could be operated through the tractor's PTO. Factor tests were conducted according to cultivars (Ilmichal, Super sweet corn) and working speed (0.12 m/s, 0.17, 0.22). After the factor test, detached corns ratio, collected corns ratio, and damaged corns ratio were analyzed and harvest performance was evaluated. Harvesting performance was good for super sweet corn. Considering operation efficiency, 0.22 m/s was judged to be an appropriate working speed. It was found that it took two hours to work an area of 10 a.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.251-251
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• 2021

최근 기후변화로 인한 집중호우의 영향으로 홍수 시 댐으로의 유입량이 설계 당시보다 증가하여 댐의 안전성 확보가 필요하다(감사원, 2003). 이에 건설교통부(2003)는 기후변화와 댐 노후화에 대비하여 치수능력증대사업을 추진하여 댐의 홍수배제능력을 확보하였고, 환경부(2020)에서는 40년 이상 경과된 댐을 대상으로 스마트 안전관리체계 구축을 통한 선제적 보수보강, 성능개선 및 자산관리로 댐의 장수명화를 목적으로 댐의 국가안전대진단을 추진하고 있다. 이에 본 연구에서는 댐 시설(여수로)의 노후도 평가 시 활용 될 수 있는 여수로 표면손상 원인규명에 대하여 3차원 수치모형(FLOW-3D 및 COMSOL Multiphysics)을 통해 검토하고자 한다. 연구대상 댐은 𐩒𐩒댐으로 지형 및 여수로를 구축하였으며, 계획방류량(200년 빈도) 및 최대방류량(PMF) 조건에서 모의를 수행하였다. 수치모의 계산의 정확도 검토를 위하여 Baffle의 설치를 통하여 시간에 따른 유량의 변화를 설계 값과 비교하였고 오차가 1.0% 이내를 만족하는 것을 확인하였다. 여수로 표면손상의 다양한 원인 중 기존연구(USBR, 2019)를 통하여 공동침식(Cavitation Erosion) 및 수력잭킹(Hydraulic Jacking)에 초점을 두었으며 방류조건 별 공동지수(Cavitation Index)산정을 통하여 공동침식 위험 구간을 확인하였다. 이음부의 균열 및 공동으로 인한 표층부 콘크리트의 탈락현상을 가속화시키는 수력잭킹 검토를 위하여 국부모형을 구축하였고 음압력(Negative Pressure), 정체압력(Stagnation Pressure), 양압력(Uplift Pressure)의 분포를 확인하였다. 최종적으로 COMSOL Multiphysics를 통하여 압력분포에 따른 구조해석을 수행하여 폰 미세스(Von Mises) 등가응력 및 변위를 검토하여 콘크리트의 탈락가능성을 확인하였다. 본 연구는 여수로 공동부 및 균열부에서의 손상메커니즘을 확인할 수 있는 기초적인 연구이지만 향후에는 다양한 지형조건 및 흐름조건에서의 압력분포 분석 및 유체-구조물 상호작용(Fluid-Structure Interaction, FSI)모의를 수행한다면 구조물 노후도 및 잔존수명 평가에 필요한 손상한계함수 도출이 가능할 것으로 기대된다.