• 플랜트 저널
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• 제14권1호
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• pp.42-46
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• 2018

The flow and heat transfer characteristics inside a solar chimney power plant system are analyzed in this article. 3-D model with the $k-{\varepsilon}$ turbulence closure was developed. In this model, to solve the radiative transfer equation the discrete ordinates radiation model was implemented, using a two-band radiation model. To simulate radiation effects from the sun's rays, the solar ray tracing algorithm was coupled to the calculation via a source term in the energy equation. Simulations were carried out for a system with the geometry parameters of the Manzanares power plant. Based on the numerical results, the velocity and temperature distributions were illustrated and the results were validated by comparing with experimental data of the Manzanares prototype power plant. Moreover, temperature profile of the ground surface of the system was illustrated.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제13권4호
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• pp.173-182
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• 2017

An Eulerian-Lagrangin approach is used to compute particle dispersion from a power plant chimney. For air flow, three-dimensional incompressible filtered Navier-Stokes equations are solved with a subgrid-scale model by integrating the Newton's equation, while the dispersed phase is solved in a Lagrangian framework. The velocity ratios between crossflow and a jet of 0.455 and 0.727 are considered. Flow fields and particle distribution of both cases are evaluated and compared. When the velocity ratio is 0.455, it demonstrates a Kelvin-Helmholtz vortex structure above the chimney caused by the interaction between crossflow and a jet, whereas the other case shows flow structures at the top of the chimney collapsed by fast crossflow. Also, complex wake structures cause different particle distributions behind the chimney. The case with the velocity ratio of 0.727 demonstrates strong particle concentration at the vortical region, whereas the case with the velocity ratio of 0.455 shows more dispersive particle distribution. The simulation result shows similar tendency to the experimental result.

• 에너지공학
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• 제8권2호
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• pp.285-292
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• 1999

한국표준원전의 원자로용기 단열재 설치시 설계인자에 대한 수치해석적 연구를 전산 유체유동 코드인 FLUENT를 이용하여 해석하였다. 단열재 두께 및 원자로용기 벽과 단열재의 내부표면간의 공간간격에 대한 인자에 대해서 연구를 수행했다. 또한 단열재 설치시 단열재판넬 사이의 틈새 간격 때문에 발생하는 chimney effect으로 인한 단열재의 성능저하를 평가하였다. 수치해석 결과 최적의 공간 간격 및 단열재 두께를 얻을 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권5호
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• pp.827-836
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• 2004

The design parameter of the heat loss for the pressurized water reactor has been studied. The heat loss from the reactor vessel through the air gap. insulation are analysed by using the computational fluid dynamics code, FLUENT. Parametric study has been performed on the air gap width between the reactor vessel wall and the inner surface of the insulation, and on the insulation thickness. Also evaluated is the performance degradation due to the chimney effect due to gaps left between the panels during the installation of the insulation system. From the analysis results, the optimal with of air gap and insulation thickness and the value of heat loss are obtained The results show how the heat loss varies with the air gap width and insulation thickness. The temperature and the velocity distributions are also presented. From the results of the evaluation. the optimal air gap width and the optimal insulation thickness are obtained. As the difference between the predicted heat loss and measured heat loss from the reactor vessel is construed Primarily as losses due to chimney effect. the contribution of the chimney effect to the total heat loss is quantitatively indicated.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제16권4호
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• pp.131-140
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• 2020

Air pollutants emitted from chimneys of coal-fired power plants are considered to be a major source of fine particulate matter in the atmosphere. In order to manage fine particle in the chimney of a coal-fired power plant, it is necessary to know the concentration of fine particle emitted in real time, but the current system is difficult. In this study, a real-time measurement system for chimney fine particle was developed, and measurements were performed on six coal-fired power plants. Through the measurements, the mass concentration distribution according to the particle size could be secured. All six chimneys showed bimodal distribution, and the count median diameters of each mode were 0.5 and 1.1 ㎛. In addition, it was compared with the gravimetric measurement method, and it was determined that the relative accuracy for PM10 was within 20%, and the value measured using the developed measuring instrument was reliable. Finally, three power plants were continuously measured for one month, and as a result of comparing the concentration of PM10 according to the amount of power generation, it was confirmed that the PM10 discharged from the chimney increased in the form of an exponential function according to the amount of power generation.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.276-284
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• 2019

국내의 사회기반시설물인 교량이나 댐, 원전에 대한 내진 연구는 일찍부터 활발한 연구가 진행되어왔지만 화력발전소 구조물의 경우 사회적 중요성에 비해 지진에 대한 안전성 평가기술에 대한 연구가 미비한 실정이다. 이에 본 논문에서는 16개의 실제 발생한 지진파와 12개의 PGA에 대해 총 192회의 동적해석을 수행하였다. 그 결과 콘크리트의 압축강도와 연돌 구조물의 상대변위의 경우 적용한 지진파별로 PGA값이 증가함에 따라서 파괴확률이 증가하는 양상을 보여주었지만 지진파 별로 상이하였다. 이는 연돌의 고유치 해석 결과 주된 모드와 유사한 장주기 성분이 많은 지진파에서는 취약하기 때문인 것으로 분석되었다. 이를 바탕으로 취약도 곡선을 도출하여 우리나라 지역계수 0.22G를 기준으로 분석한 결과 콘크리트 압축이 한계상태에 도달한 비율은 25%이고 상대 변위가 한계상태에 도달한 비율은 13%이다. 따라서 지진이 발생했을 경우 상대 변위에 의해 붕괴될 확률보다 압축파괴에 의한 붕괴 확률이 높다. 이에 본 연구대상인 연돌에 대한 취약도 곡선은 지진이 발생했을 때 대상 구조물에 대한 한계상태를 판별하는 정량적 근거가 되고 화력발전 연돌 구조물의 지진에 대한 안전설계시 활용될 수 있다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제10권3호
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• pp.156-161
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• 2016

In order to deal with current environmental issues and their backgrounds, further development of current teaching methods and tools are essential. The result of questionnaire performed in this study indicates that the effect and the change of the perception of power generation in Japan after the great disaster of East Japan have caused many students (both high school and college students) to become interested in the energy situation. In the present study, we made an attempt to develop a model instrument of a thermal power plant that can be applied as a teaching tool for understanding of air pollutant forming as well as power generation. Our novel model tool consists of a body (30 cm width, 21 cm depth, and 41 cm height), a combustion chamber, two motors, a boiler, a voltmeter, and a chimney for measurement of exhaust gas. Using our novel hand-made power plant, we carried out some model experiments with learners (i.e. high school and college students). Through model experiments, students can be experienced not only about power generation but also about generation of air pollutants. In order to estimate the applicability of our novel instrument as an educational tool, we carried out the questionnaires before and after model experiments. More than 80% of educatees reported that it was very useful as a teaching tool for energy and environmental education. The results of questionnaires indicated that learners achieved a very deep understanding of the principles of power generation and the forming of air pollutants.

• 화약ㆍ발파
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• 제41권3호
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• pp.62-72
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• 2023

1970년대 산업화에 따른 플랜트 구조물이 노후화됨에 따라 구조적 기능을 상실해 발파 해체 공법을 활용한 해체 철거 수요가 증가하고 있다. 발파 해체공법은 기계식 해체공법에 비해 해체 공기가 짧아 환경공해 발생 노출 시간을 최소화할 수 있지만 잘못된 발파 설계 및 시공 계획에 따른 붕괴거동의 실패는 안전성에 매우 큰 위험을 유발한다. 따라서 붕괴거동 모사를 통해 최적의 발파 해체 조건과 이에 따른 영향을 고려하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 Finite element method (FEM)와 Discrete element method (DEM)의 장점을 활용해 구축된 3-D Combined finite discrete element method (FDEM) 코드 기반 3-D DFPA 를 적용해 (구)서천화력발전소의 연돌 구조물에 대한 해체 모사를 수행하였으며 실제 구조물의 연돌 구조물 발파해체의 붕괴거동과 비교 분석하였다. 수치 모사 결과, 실제 구조물과 붕괴 거동 및 붕괴 완료 시간이 동일하게 나타났다. 또한, 발파구간 개구부 상부에 위치한 후드부의 크기가 연돌의 붕괴거동에 미치는 영향을 분석하기 위해 후드부의 면적을 조정하여 해체 모사를 수행하고 균열 발생 양상 및 z-방향 변위 곡선을 통해 비교 분석하였다. 분석 결과, 후드부의 면적이 증가함에 따라 하중을 지지하는 면적이 줄어들고 그에 따른 균열 발생 증가 및 전도 시간 감소를 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.677-686
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• 2016

본 연구 대상인 화력발전소는 국내 최초의 C.F.B.C 화력발전소로 2boiler-1turbine 조합으로 되어 있다. 이 화력발전소의 경우 연돌의 적정고가 156m 정도가 필요하나 해당 화력발전단지의 경우 단지 내에 있는 산을 이용하여 절토 후 종합사무실과 연돌을 해발 70m에 위치시켜 연돌의 높이를 86m로 낮춤으로서 기능도 충족시키면서 공사비도 절감하였다. 또한 두개의 연돌을 인접시키고 그 사이 공간에 사무실과 전망대를 배치시킴으로써 독특한 디자인의 연돌통합형 종합사무동을 탄생시켰다. 이에 본 연구 내용은 종합사무실과 연돌이라는 두 개의 이질적 기능을 조화롭게 연결하여 구조적, 기능적, 미적요소를 충족시킨 설계 개요와 조건과 관련된 설계 특이사항을 살펴보고, 아울러 연돌과 사무동이라는 서로 상충되는 기능적 구조적 요소를 미적 요소로 해결하다보니 일반적으로 쓰이지 않는 시공공법이 적용되었는데, 연돌에는 Slip Form 공법과 Steel Inner Flue공법이 적용되었고, 연돌과 연돌사이의 종합사무동 최상단의 전망대는 6층 지붕바닥에서 조립된 전망대를 유압잭으로 끌어올리는 Lift-up공법이 적용됨으로써 세계 최초로 연돌과 종합사무동이 결합되는 형태의 건축물을 완성할 수 있었던 특수 공법들에 대해 조사 분석하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제17권6호
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• pp.265-271
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• 2018

CRUD specimens, scraped from twice-burned fuel cladding in the Korean Nuclear Power Plant, were analyzed using Shielded-EPMA. The principal elements of the CRUD were identified as Ni and Fe, at an approximate ratio of 1.3 Ni/Fe. To investigate the morphology and composition of the pure metallic materials in the CRUD, coolant impurities must be removed. This can be accomplished by increasing the EPMA current to an abnormally high intensity until the impurities are melted. Normally, EPMA applications are performed at conditions of 20 kV voltage and 20 nA current. But in our study, the applied current was increased up to 1200 nA, over time increments ranging from 5 to 30 seconds. This technique was performed by opening an adjustable aperture for the gun alignment. Results showed impurities contained in the CRUD material disappeared and pure metal materials, e.g., Ni and Fe, remained. This method presents an innovative way to analyze CRUD.