• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1497-1502
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• 2013

수소를 친환경적 에너지원으로 사용하는 경우, 수소 압력용기용 강재의 수소취화 평가 및 안전성에 대한 신뢰성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는, in-situ SP 시험법을 적용하여 수소 저장용기로 사용이 검토되고 있는 SA372 강재의 가스 수소취화 거동을 평가하였다. 표면가공 조건을 달리한 시험편을 사용하여 대기압, 고압 수소가스 압력하에서 펀치속도를 달리한 SP 시험을 통해 가스수소 취화 거동을 조사하였다. 그 결과, SA372 강은 가스수소 압력하에서 현저한 수소취화 거동을 나타내었다. 이때 펀치속도에 따른 영향도 명확하게 나타나, 펀치속도가 낮을수록 현저한 수소취화를 나타내 낮은 SP 에너지 값을 나타내었다. 또한 SP 시험 후 파면양상 관찰결과도 펀치속도에 따른 수소취화 거동을 명확하게 나타내었다. 본 가압수소 시험조건에서는 시험편 표면조건의 영향은 명확하게 볼 수 없었다.

• 분석과학
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• 제26권6호
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• pp.375-380
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• 2013

본 연구에서는 암석과 퇴적물 시료를 대상으로 이플루오린화 암모늄을 이용한 시료 분해법을 적용하여 open vessel digestion 후 유도결합 플라즈마 질량분석법(Inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP/MS)으로 게르마늄을 분석하였다. 미국 지질조사소 표준물질 중 QLO-1, SDO-1을 사용하였고, 실제 시료로 GeoPT용 퇴적물, 현무암, 점토를 사용하였다. 휘발하여 손실되기 쉬운 것으로 알려진 게르마늄을 이플루오린화 암모늄($NH_4HF_2$) 시료 분해법을 사용함으로서 게르마늄 휘발 억제와 동시에 암석 및 퇴적물을 open vessel digestion하에서 간단하고 빠르게 분해 가능하였으며, 또한 이플루오린화 암모늄 분해법에 과산화수소를 함께 사용해도 게르마늄의 회수율에 영향을 끼치지 않았다. ICP/MS에 의한 게르마늄 분석 결과, MDL (method detection limit)은 0.015 ${\mu}g/g$, 게르마늄 회수율은 106~128% 이었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권9호
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• pp.1135-1142
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• 2009

The activities related to this paper are to investigate the influence of nodalisation on simulating atmospheric stratification in the THAI experiment TH13 (ISP-47) with the German containment code COCOSYS. This article focuses on different nodalisations of the vessel dome, where an atmospheric stratification occurred due to a high helium content. The volume of the dome was divided into several levels that were varied horizontally into different geometries. These geometries differ in the number of zones as well as in the existence of zones that enable the direct rise of an ascending steam plume into the vessel dome. Additionally, the vertical subdivision of the vessel dome was increased to simulate density gradients in a more detailed way. It was pointed out that the proper simulation of atmospheric stratifications and their dissolution depends on both a suitable horizontal as well as vertical nodalisation scheme. Besides, the treatment of fog droplets has an influence if their settlement is not simulated correctly. This report gives an overview of the gained experience and provides nodalisation requirements to simulate atmospheric stratifications and their proper dissolution.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.56-60
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• 2021

The microwave Radar used for special purposes in the past is being applied in various areas due to the technological advancement and cost reduction, and is particularly applied to autonomous driving in the automobile field. The FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) Radar can acquire level information of liquid in vessel based on the beat frequency obtained by continuously transmitting and receiving signals by modulating the frequency over time. However, for cryogenic fluids with small impedance differences between liquid medium and gas medium, such as liquid nitrogen and liquid hydrogen, it is difficult to apply a typical Radar-based level meter. In this study, we develop an 80 GHz FMCW Radar for level measurement of cryogenic fluids with small impedance differences between media and analyze its characteristics. Here, because of the low intrinsic impedance difference, most of the transmitted signal passes through the liquid nitrogen interface and is reflected at the bottom of the vessel. To solve this problem, a radar measurement algorithm was designed to detect multiple targets and separate the distance signal to the bottom of the vessel in order to estimate the precise position on the liquid nitrogen interface. Thereafter, performance verification experiments were performed according to the liquid nitrogen level using the developed radar level meter.

• 한국가스학회지
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• 제16권1호
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• pp.15-21
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• 2012

수소가스의 제트 누출에 의한 확산, 화재, 그리고 폭발에 의한 위험 범위를 분석하고, 안전거리 기준을 설정하기 위한 위험거리를 확산, 화재, 그리고 폭발에 대한 단순한 예측 식들을 제시하였다. 핀홀에 의한 누출과 같은 소량 수소가스 누출속도에 있어서 피해거리는 제트누출 확산에 의한 피해거리가 제트화재에 의한 피해거리보다 크며, 압력의 제곱근에 그리고 누출 홀의 직경에 비례하고 이는 수 십 미터에 이른다. 배관의 완전 파손 또는 저장 탱크의 큰 홀 발생과 같은 대량의 수소가스 누출속도에서는 제트화재의 피해거리가 개방공간의 가스운 폭발에 의한 피해거리보다 크며, 수 백 미터에 이른다. 수소충전소와 건물과의 최소이격거리 즉 안전거리 설정 기준을 대량 수소가스누출 사고시나리오를 기반으로 한다면, 도심지에 수소충전소는 안전거리 기준을 만족시키기 어려울 것이다. 따라서 대량의 수소가스 누출사고를 안전장치들을 통하여 예방하고, 안전거리 기준을 소량의 수소가스누출사고 기준으로 설정 할 수 있다. 그러나 대량누출 가능성이 있는 경우 학교와 병원 등 인구밀집 건물은 수 백 미터의 안전거리를 유지하여야 한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.23-27
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• 2007

To store hydrogen with high pressure is one of key technologies in developing FCVs (fuel cell vehicles). Especially, metal lined composite structure, which is called Type 3, is expected to effectively stand highly pressurized hydrogen since it has high specific strength and stiffness as well as excellent storage ability. However, it has many difficulties to design Type 3 vessels because of their complex geometry, fabrication process variables, etc. In this study, therefore, optimal design of Type 3 vessels was performed in consideration of such actual circumstances using genetic algorithm. Additionally, detailed finite element analysis was followed for the optimal result.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권9호
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• pp.938-945
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• 2012

To design and estimate material failures of Type III pressure vessels, which have excellent stability and performance, various modeling techniques have been introduced. This paper provided a hybrid modeling technique composed of ply-based modeling for a cylinder part and laminate-base modeling technique for a dome part for enhancing modeling efficiency. The ply-based modeling technique provided accurate ply stresses directly for predicting material failure, on the other hand, additional manipulations in stress calculations, which may cause some errors, were needed for the case of the laminate-based modeling technique. The ply stresses in fiber, transverse and in-plane shear directions were compared with the corresponding material strengths to predict material failure.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.172-179
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• 2021

The drop impact analysis was carried out on Type 4 pressure containers, and the degree of damage to the falling environment was predicted and determined using smoothed particle hydrodynamics (SPH) techniques. The purpose of the design and the optimization process of the winding pattern of the pressure vessel of the composite material is to verify the safety of the container in actual use. Finally, an interpretation process that can be implemented in accordance with domestic test standards can be established to reduce the cost of testing and containers through pre-test interpretation. The research on the fall analysis of pressure vessels of composite materials was conducted using Abaqus, and optimization was conducted using ISIGHT. As a result, the safety of composite pressure vessels in the falling environment was verified.

• 자원리싸이클링
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• 제7권3호
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• pp.42-51
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• 1998

알루미늄이나 마그네슘과 같은 경량금속은 스크랩 용해과정에서 수분과의 반응으로 수소농도가 증가하게 되며, 재활용을 위해서는 추가적인 합금성분의 첨가 및 탈 수소 공정이 필요하다. 본 연구에서는 경량금속 스크랩 용해공정에 사용되는 정련로에 대하여 배플의 유무 및 임펠러를 사용한 기계적 교반이 탈 가스 거동에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 수 모델 실험을 통해 유동현상의 관찰, 균일 혼합시간 및 탈 가스 속도를 측정하였고, 반응용기 내 난류 유동장에 대한 수치해석을 통해 기계적 교반을 실시하는 정련로에 대한 혼합 및 탈가스 거동을 정량화 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.644-651
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• 2011

향후 도래할 수소경제에서 가장 유망한 기술 중에 하나인 고체수소저장 시스템들의 전체성능은 고체수소화물 내부의 열 및 물질전달 속도에 크게 영향을 받으며, 최적화된 시스템 설계를 위해서 이들에 대한 연구들이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 Pt-CNTs 수소저장물질을 이용한 수소저장시스템에 대한 모델링 및 2차원 비정상상태 전산해석을 수행하였다. 기존 상용화된 CFD 소프트웨어를 이용하여 충전동안 발생하는 열 및 물질전달에 대한 현상들을 연구하였으며, 최적화된 수소저장시스템 설계는 고압에서 대류에 의한 냉각효과를 최대화하여 시스템 내부의 온도 상승과 충전시간 지연을 개선할 수 있음을 밝혀냈다. 아직까지 CNT 기반의 수소저장시스템에 대한 연구들이 보고되고 있지 않은 상황에서, 본 연구는 향후 CNT 기반의 고체수소저장시스템 최적 설계에 대한 방안들을 제시한다.