• 제목/요약/키워드: industrial valves

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해양플랜트·선박용 전기실린더형 액추에이터를 탑재한 L타입 데빗의 설계 및 구조강도에 관한 연구 (A Study on The Design and Structural Strength of L-Type Davit with Electric Cylinder Type Actuator for Offshore Plant and Ship)

  • 김영훈;곽다승;박기현;심재린;조용원
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.175-181
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    • 2023
  • In offshore plants, various equipments including cranes and davits are used for safety management. Hydraulic cylinder type actuators are mainly used for luffing operations such as cranes and davits. However, in the case of a cylinder using hydraulic pressure, a separate power pack is required to supply hydraulic pressure. When used for a long time, maintenance costs such as sticking of hydraulic valves, contamination of hydraulic oil and deterioration of hydraulic hoses occur. In addition, a lot of hydraulic oil is used in the handling of cranes and davits, which causes marine pollution due to management problems. As a result, as interest in marine pollution prevention has increased recently, interest in actuators that do not use hydraulic pressure is also increasing. Therefore, in this study, we intend to develop a davit with an electric cylinder type actuator that uses electricity rather than hydraulic pressure by the SOLAS regulation. In other words, the conceptual design of the davit driven through the linear motion of the ball screw using electricity is performed, and the structural safety of the drive is also reviewed so that it can be utilized in the industrial field.

신경회로망과 PI제어기를 이용한 중수로 핵연료 교체 로봇의 구동압력 제어 (Design of a Neural Network PI Controller for F/M of Heavy Water Reactor Actuator Pressure)

  • 임대영;이창구;김영백;김영철;정길도
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.1255-1262
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    • 2012
  • 현재 가동 중인 월성 원자력 발전의 핵연료 교체로봇 시스템을 살펴보면 핵연료 교환에 필요한 구동압력 제어를 위해 PI제어기를 사용한다. PI제어는 구조가 간단하고 이득 설정을 통해 시스템 요구조건에 만족하는 제어 성능을 낼 수 있지만 밸브와 관로 등의 파라미터 변화로부터 적절한 이득 변경 없이 안정한 제어가 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위해 PI제어기 이득을 동적으로 변경 하거나 PI제어기 출력을 보상하도록 제어기를 구성하는 것이 바람직하다. 본 연구개발의 목적은 파라미터 변화에도 안정한 제어가 가능하도록 제어기를 설계하여 오차와 진동현상을 줄이는데 있다. 제안한 PI/NN제어 기법은 PI제어기와 신경회로망 제어기를 병렬 결합한 구조로 신경회로망 제어기가 PI제어기 출력을 보상하여 파라미터 변화에 강인하도록 설계 하였다. 제어기의 성능평가를 위해 직접 실 공정에 테스트하기가 힘들기 때문에 공정의 특성을 반영하여 모델링한 시뮬레이터를 개발하였고, 시뮬레이션 결과를 실 공정데이터와 비교하여 공정 특성을 모사함을 보였으며, 파라미터 변화에 PI/NN제어기가 오차 및 진동현상을 줄이는 것을 확인 하였다. 또한, 실 공정에서 사용 중인 PI제어기를 주 제어기로 사용하면서 파라미터 변화에 대한 비선형성을 보상하는 제어기 역할을 하기 때문에 신경회로망을 단독으로 사용하였을 때 보다 더 신뢰성 있고 안정적인 제어가 가능하다.

냉매 R1234yf의 모세관내 유동 특성에 관한 해석적 연구 (Simulation of the flow characteristics of R1234yf flowing through capillary tubes)

  • 김대영;박차식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.6452-6457
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    • 2014
  • 최근에 지구온난화 문제로 인하여 R134a 냉매에 대한 규제가 강화되면서 대체냉매로서 R1234yf 냉매가 개발되었다. 냉동사이클에서 팽창장치인 모세관은 유량제어와 압력조절의 역할을 한다. 본 연구에서는 모세관에 흐르는 냉매유동의 지배 방정식을 사용하여 R134a와 R1234yf 냉매에 대하여 해석적 연구를 수행하였다. 모세관 길이를 1-4 m로 변화시켰을 때 R1234yf 냉매의 질량유량은 47.0% 감소하였다. 모세관의 직경을 1.3-1.5 mm로 변화시켰을 때 R134a 냉매와 R1234yf 냉매의 질량유량은 각각 117.9%와 121.0% 증가하였다. 모세관 입구의 과냉도를 $0-7^{\circ}C$ 변화시켰을 때 R134a 냉매와 R1234yf 냉매의 질량유량은 28.3%와 29.1% 증가하는 것으로 나타내었고, 모세관 입구에서 운전조건을 $35-60^{\circ}C$로 변화시켰을 때 R134a 냉매는 31.0%, R1234yf 냉매는 45.4% 증가를 각각 나타내었다.

수력발전설비의 안전도 평가를 위한 수충격 해석 모형 개발 (Development of Water Hammer Simulation Model for Safety Assessment of Hydroelectric Power Plant)

  • 남명준;이재영;정우영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.760-767
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    • 2020
  • 발전용 수력플랜트 분야는 기후변화 및 에너지 확보를 고려해 향후 지속적인 성장이 전망된다. 수력발전설비는 항상 수충격에 의한 위험에 노출되어 있고, 이에 대한 안정성 확보는 매우 중요하다. 수충격 현상은 밸브의 개도 조정이나 펌프와 터빈의 기동 및 정지 시 관로설비 전반에 걸쳐 발생하며, 예기치 못한 긴급 상황 시에는 더욱 현저하게 나타난다. 이와 같은 수충격에 대한 발전설비의 안정성 검토를 위해 본 연구에서는 수충격 발생 메커니즘을 반영된 특성선법을 적용한 수치해석기법(MOC-FDM: Method of Characteristic-Finite Dimensional Method, 이하 MOC-FDM)을 이용하여 전산수치 모형을 개발하였다. 개발모형은 발전설비의 주요시설인 저수지, 관로, 밸브, 펌프 등 경계조건을 반영하였고 가상시나리오 case를 적용하여 개발모형을 이용한 수치모의를 수행하였다. 개발모형 해석결과의 검증을 위해 발전설비의 주요 지점에서의 해석결과를 각각 제시하였다. 각 case 별 수충격 현상이 양호하게 재현되었으며, 상용모델의 수치해석결과와 비교분석 결과가 거의 유사하게 나타나 개발모형의 신뢰성을 확인하였다. 본 연구에서 제시된 전산수치 모델은 수력발전설비의 운영 중 발생할 수 있는 비정상상태의 유체 거동을 정교하게 예측함으로써 설비의 안정성 검토를 위한 유용한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

디젤 분사시스템의 고압펌프 시뮬레이션 모델에 대한 연구 (A Study on the High Pressure Pump Simulation Model of a Diesel Injection System)

  • 김중배
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.102-109
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    • 2017
  • 디젤 분사시스템의 고압펌프는 저압으로 공급된 연료를 압축하여 고압 연료로 만들고 엔진 작동조건에 따라 커먼레일의 연료를 요구되는 압력수준으로 유지한다. 고압펌프는 차량의 전체 수명기간 동안 연료를 2000 bar에 달하는 고압으로 압축하여 원활히 동작해야 하므로 설계기술, 재료의 내구성, 고도의 가공정밀도가 요구된다. 이 연구에서는 1-플런저 레이디얼 피스톤 펌프 형태의 고압펌프에 대한 시뮬레이션 모델을 상용 소프트웨어인 AMESimpp의 서브 모델들을 이용하여 개발하고, 고압펌프의 동작특성을 살펴보기 위해 시뮬레이션을 실시한다. 주요한 시뮬레이션 내용들은 입구 및 출구 밸브의 변위, 유량, 압력 특성, 캠의 토크 특성, 그리고 연료 미터링밸브의 압력 제어 특성과 오버플로밸브의 동작 특성이다. 또한 입구 밸브의 구멍지름과 스프링 초기력 등의 파라미터 변화에 따른 입구 및 출구 밸브의 유량과 커먼레일 압력 등의 고압펌프의 동작 특성과 응답 특성을 시뮬레이션을 통해 검토한다. 이를 통해서 개발된 펌프 모델의 동작이 논리적으로 타당함을 제시하고, 고압펌프를 설계변경하거나 개발초기에 설계변수들의 설정과 튜닝에 활용할 수 있는 시뮬레이션 모델을 제안한다.

다단 에어셀 충진 밸브성형기술에 관한 연구 (A Study on the Forming Technology of Multi-stage Aircell Filling Valves)

  • 김미숙;박동삼
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.57-64
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    • 2017
  • 오늘날 EU환경규제로 포장용 완충재로 사용되는 EPS(스티로폼) 대체용 공기 충진 완충재는 출시 이후 점진적으로 시장이 확대되는 포장업계 블루칩이다. 공기충진형 완충재는 뛰어난 완충능력과 친환경성으로 EPS를 대체하여 빠르게 시장을 확장하고 있다. 기존 공기 충진 완충재에 대비하여 원료절감과 공정향상, 직관적 미관 향상을 모두 충족하는 새로운 선택 충진형 공기 충진재 제조기술이다. 본 연구는 다단 에어셀 충진 밸브성형기술은 선택충전 기술을 바탕으로, 밸브형성 구조기술을 적용하여 선택적으로 다양한 형태로 충진이 가능한 기술이다. 다단 에어셀 충진 밸브성형기술의 구조도는 밸브단이 구분된 제1주입필름, 밸브필름, 제2주입필름 등 3겹의 필름을 적층하여 복수의 주입구를 형성한 기술이다. 기존의 기술은 연결된 다수의 공기주머니에 공기를 주입하기 위한 별도의 외부 공기주입로가 필수적으로 구성되어야 하나, 본 연구는 공기 주머니의 내부에 외부 공기주입로가 형성되어 공기를 주입하기 위한 외부 공기주입로가 외견상 없어짐으로써 그에 따른 원재료 및 공정이 감소하고, 공기가 주입되어 원형 튜브로 팽창하는 과정에서 단면의 길이가 63~66%로 축소되는 공기주머니와 다르게 공기주입 후 내부 공기가 배출되고 단면이 원래의 길이를 유지하여 불필요하게 접힌 채 붙어 있는 외부 공기주입로를 내부에 일체화 하여 완충재의 미관이 향상되는 기술적 특징과 다수의 연속된 공기주머니에 선택적으로 공기를 충전할 수 있는 선택충전에 관한 것으로 기존 기술대비 뛰어난 차별성을 갖는 스마트한 공기충전형 완충재 제조 기술이다.

P4a 분배밸브를 사용하는 화물열차의 경험적 제동모델들의 비교 (Comparisons of Empirical Braking Models for Freight Trains Using P4a Distribution Valve)

  • 최돈범;김민수;이강미;김영국
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.61-69
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    • 2020
  • 본 논문은 국내 고속형 화물열차에 적용되는 P4a 분배밸브를 갖는 화물열차의 장대 편성시 제동특성에 관한 것이다. 제동신호가 열차의 끝단까지 연결된 제동관을 통해 공기압력으로 전달되는 화차의 제동은 열차 길이와 사용된 밸브 등에 따라 영향을 받기 때문에 실험적 방법으로 확인한다. 장대화물 열차의 제동 특성은 평상시 운영의 약 2배인 50량으로 구성한 화물열차의 비상제동과 상용제동의 시험을 이용하였다. 1, 10, 20, 30, 50번째 차량에서 제동 실린더 압력이 측정되었다. 열차의 길이가 길어질수록 후방의 차량은 제동이 늦게 체결되는 제동지연 현상을 확인하였으며 특히 비상제동시 차량간 충격이 클 것을 예상할 수 있었다. 제한된 시험의 결과를 보완하고 향후 제동거리 계산을 위해 열차를 구성하는 모든 차량에서의 제동 압력을 예측할 필요가 있다. 제동시 각 차량에서의 압력은 계산시간의 단축과 신뢰성 있는 정보를 제공하는 것으로 알려진 선형보간, 단계형, 지수함수형의 경험적 모델들을 이용하여 예측하였다. 경험적 모델들의 예측결과는 실측한 결과들과 비교하였으며 지수함수형 모델이 비교적 정확하게 예측하고 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 장대화물열차의 안전한 운용에 기여하고 화물열차의 제동거리 예측과 제동시 차량간 충격량 계산 등에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

인공심장판막치환 환자의 와파린 관련 지식, 자기효능감 및 약물복용이행도의 관계 (Relationship between Warfarin Related Knowledge, Self Efficacy and Medication Adherence of Patient with Prosthetic Heart Valve Replacement)

  • 길아람;신용순
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.584-592
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    • 2020
  • 본 연구는 와파린 약물 관련 지식, 자기효능감, 약물복용이행도의 관계를 파악하여 와파린 약물복용이행도를 높일 수 있는 교육의 필요성을 강조하고 효율적인 맞춤형 간호중재 프로그램 개발에 도움이 되고자 시행하였다. 연구방법은 서술적 상관관계 연구로 2018년 2월 21일부터 9월 30일까지 20세 이상의 성인을 대상으로 심장판막 수술을 받고 와파린을 복용한지 6개월 이상 된 외래 통원치료 환자를 대상으로 이루어졌다. 연구결과 와파린 약물관련 지식과 약물복용이행도에서 유의한 상관관계(r=.285, p=.004)를 보였다. 70세 미만에서 약물복용이행도는 와파린 약물관련 지식(r=.250, p=.046)과 자기효능감(r=.292, p=.019)에서 각각 양의 상관관계를 보였고, 70세 이상에서 약물복용이행도는 와파린 약물관련 지식(r=.358, p=.032)과 유의한 양의 상관관계가 있었다. 또한 약물복용이행도의 차이에서 70세 미만(7.24±1.30)과 70세 이상(7.09±1.00)에서 연령과 상관없이 큰 차이가 없었는데, 이는 고령화에도 불구하고 약물복용이행이 비슷한 수준으로 잘 유지된 것으로 볼 수 있어 어떤 요소가 70세 이상의 고령 환자의 약물복용이행도를 높게 유지하는 지 후속연구가 필요하겠다. 따라서 약물복용이행도를 향상시키기 위해서는 간호 교육 측면으로 1:1개별 교육프로그램, 코칭 프로그램을 개발하고, 간호 연구 측면으로 각 분야의 다양한 전문가가 연계되어 와파린 복용 교육에 대한 연구가 필요하다. 또한 시각적 측면으로 약물 교육에 대한 멀티미디어 효과에 대한 연구를 제언한다.

유동해석을 통한 유체제어벨브 시스템의 내부 유동 특성 분석 (Numerical Analysis of Flow Characteristies inside innes part of Fluid Control Valve System)

  • 손창우;서태일;김광희;이선용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.160-166
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    • 2018
  • 세계적으로 반도체장비 시장은 오래전부터 성장하고 있다. 유체제어시스템은 반도체 제조 장비에 사용되어지는 배관을 집적화시켜 유체의 공급을 제어할 수 있도록 모듈화, 소형화한 시스템이다. 반도체의 제조공정은 여러 종류의 맹독성 가스를 필수적으로 다루어야 한다. 특히 실제 작업 공정에서는 이러한 맹독성 가스의 정밀한 제어가 필요하다. 이러한 맹독성가스를 제어하는 시스템은 피팅, 밸트, 튜브, 필터, 레귤레이터 등 다양한 부품들로 구성되어 있다. 이 부품들은 누출 없이 고압 가스를 계속 제어해야 하기 때문에 정밀하게 제조되어야 하고 내부식성이 있어야 한다. 이를 위해 금속 블록 및 금속 가스킷의 표면 가공 및 경화 기술을 연구해야 한다. 본 논문에서는 이러한 유체제어시스템에서 가장 기본이 되는 V-Block의 직경, 유량, 각도를 다르게 설계하여 내부에서 어떠한 유동흐름을 보이는지 파악하고자 하며, 유체제어시스템에서 가장 기본이 되는 유체제어벨브 시스템의 내부 유동해석을 통하여 안정적인 유량을 공급할 수 있는 설계의 최적화에 대해 연구하고 분석하였다.

크롬 취급 사업장의 작업환경 및 근로자 폭로 실태에 관한 연구 (A Study of Working Environments and Workers Exposed to Chromium)

  • 유병철;손병철;전진호;손혜숙;한용수;이채언;정운
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제27권3호
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    • pp.517-530
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    • 1994
  • For the purpose of providing the basic data for health management of workers who are exposed to chromium and for improving the quality of working environment, the authors evaluated blood and urinary level of chromium, the occupational history. AST, ALT, Hb, Hct, nasal specular examinaton on 287 workers who have been dealed chromium compounds in 56 manufacturing Industries of five types, that is, 38 metal plating services(plating),4 manufacture of other fabricated metal products (fabricated metal product), 5 manufacturing of dyestuff(dyestuff), 6 dressing and dyeing of leather(leather), 3 others(manufacture of pottery and ceramic househod wares, motor vehicles, electronic valves and tubes and other electronic components) and also measured the level of chromium in air from February to October 1993. The results were as follows ; 1. The utilized type of chromium compounds was the hexavalent state in plating fabricated metal product dyestuff, leather and the trivalent state in .other, and atmosperic chromium concentration as geometric mean was $0.0138mg/m^3(0.001{\sim}0.068mg/m^3)$ in plating, $0.0115mg/m^3(0.006{\sim}0.015mg/m^3)$ in fabricated matal product, $0.068mg/m^3(0.002{\sim}0.019mg/m^3)$ in dyestuff, $0.0083mg/m^3(0.002{\sim}0.028mg/m^3)$ in leather $0.0039mg/m^3(0.003{\sim}0.005mg/m^3)$ in other by the type of industry and it exceeded TLV-TWA ($0.05mg/m^3$) in five (13.6%) of plating services. 2. The geometric mean of chromium in blood was $1.54{\mu}g/dl(0.10{\sim}3.62{\mu}g/dl)$ in Plantng, $0.94{\mu}g/dl(0.27{\sim}2.82{\mu}g/dl)$ in fabricated metal product, $0.51{\mu}g/dl(0.10{\sim}3.25{\mu}g/dl)$ in dyestuff, $0.87{\mu}g/dl(0.15{\sim}8.00{\mu}g/dl)$ in leather, $0.55{\mu}g/dl(0.20{\sim}2.28{\mu}g/dl)$ in other by the type of industry(p<0.001). 3. The geometric mean of chromium in urine was $14.47{\mu}g/l(6.90{\sim}28.00{\mu}g/l)$ in planting, $4.63{\mu}g/l(0.24{\sim}43.00{\mu}g/l)$ in fabricated metal product, $5.93{\mu}g/l(1.00{\sim}33.00{\mu}g/l)$ in dyestuff, $11.09{\mu}g/l(0.80{\sim}48.00{\mu}g/l)$ in leather, $12.41{\mu}g/l(10.10{\sim}41.00{\mu}g/l)$ in other by the type of industry(p<0.001). 4. As the result of nasal specular examination, twenty four cases (8.4%) of nasal septal perforation among 287 total subjects was observed, and there were 17 (9.7%) cases in plating, 4 csaes (14.3%) in dressing and dyeing of leather. In the comparison of chromium concentration in blood and urine between the perforated group and non-perforated group, the perforated group showed a significantly higher value as $1.883{\pm}3.055{\mu}g/dl\;and\;0.793{\pm}0.815{\mu}g/dl$(P<0.001), $21.31{\pm}34.610{\mu}g/L\;and\;9.304{\pm}11.079{\mu}g/L$ (P<0.001). 5. The mean concentration of chromium in blood, urine and the mean level of AST, ALT, Hb and Hct in exposure group were higher than those of control group(p<0.001).

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