• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.257-263
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• 2008

시멘트제조 공정에 사용하는 유연탄 분진의 폭발특성을 조사하기 위하여 시료의 열적특성과 폭발 실험을 수행하였다. 열적특성은 열중량 분석기(TGA)와 시차주사 열량계(DSC)을 이용하여 온도에 따른 무게 감량과 발열량을 측정하였다. 또 입도별 발화온도와 비표면적을 합께 조사하였다. 하트만식 폭발실험 장치를 직접 제작하여 분진의 농도를 변화시켜가며 분진폭발 실험을 수행하였다. TGA, DSC 및 발화온도 분석결과 실험범위의 입도에 따른 열적 특성은 큰 변화가 없었지만, 비표면적은 입도가 작을수록 큰 것을 확인하였다. 폭발실험에서 폭발확률은 입도가 감소하고 농도가 증가할수록 증가하는 경향이 있었으며, 입도별 최저 폭발하한계 농도를 함께 구하였다. 시멘트 제조공정에 표준적으로 사용하는170/200mesh에서 최저 하한계 농도는 $0.3mg/cm^3$이었으며 $0.9mg/cm^3$이상에서는 100% 확률로 폭발이 발생하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권3호통권36호
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• pp.537-551
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• 1998

본 논문에서는 장기온도측정자료의 통계해석에 바탕을 두고, 합성박스형교량에 작용하는 설계온도하중의 적절한 값을 제안하고자 한다. 이를 위해, 최근에 건설된 합성박스형교량에서 약 20개월간 온도측정을 수행하였다. 극치해석에 앞서, 온도분포특성을 나타내는 주요 매개변수를 정의하고, 이의 계절별변화에 대해 상세히 검토하였다. 이 온도하중매개변수의 극치분포를 Tail-Equivalence법에 의해 결정하고, 주어진 재현기간에 해당되는 온도하중매개변수의 극치값을 계산하였다. 끝으로, 이 결과들을 현 시방서에서 온도하중에 대해 제안하고있는 규정들과 비교하였다. 비교결과로부터, 현 시방서는 합성박스형교량의 온도응력을 나타내는데 불충분하며, 특별한 경우에 있어서 현 설계규정에 포함되지않은 수평방향온도변화를 고려해야만 된다는 결론에 도달하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권3호
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• pp.51-59
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• 2020

초소형 위성인 큐브위성의 경우 위성체의 제한적인 중량 및 부피를 고려하여 경량화 및 전기적 회로설계 측면에서 유리한 PCB 기반의 전개형 태양전지판이 폭넓게 적용되고 있으나, PCB의 낮은 두께 방향 열전도율로 인해 태양전지셀의 방열이 어려운 점이 있다. 본 논문에서 제안한 6U 큐브위성용 태양전지판은 PCB 기반의 태양전지판으로 제작되고, 판넬 외곽에 장착된 알루미늄 보강재 접속부에 열전도 패드가 적용된다. 따라서 판넬 전면부의 태양전지셀에서 방열면인 판넬 후면으로 열전달이 원활하도록 하여 PCB 적용에 따른 장점을 유지하면서도 방열성능을 극대화함으로서 태양전지셀 온도 하강에 따른 전력생성효율 향상이 가능한 장점을 갖는다. 본 연구에서 제안된 열전도 패드가 적용된 태양전지판의 열제어 측면에서의 유효성 입증을 위해 궤도 열해석을 통해 기존 PCB 태양전지판과 비교 분석을 실시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.95-102
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• 2007

박리, 박락 및 들뜸현상과 같은 결함으로 노후화된 숏크리트 자체가 통행차량이나 시설물에 위험요소로 존재함으로써 이에 대한 피해예방이 요구되는 실정이다. 그러나 급격한 경사와 고소작업 등으로 인해 접근이 곤란하며, 외관상으로는 숏크리트 내부 상황 파악이 힘들다는 한계가 지적되고 있다. 본 연구에서는 이러한 기술적 한계를 극복하고자 적외선 열화상을 이용하여 숏크리트면의 미소한 열이동을 측정해 표면에서 관찰할 수 없는 내부의 결함을 조사하고자 하였다. 현장조사, 측정자료 분석과 내시경 카메라를 이용한 현장조사 작업을 통해 검증을 실시한 결과 숏크리트의 과도한 피복으로 인해 습윤부의 정확한 판정은 불가하였으나 내부의 공동부위를 비파괴 비접촉 방식에 의해 효과적으로 추출할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.363-374
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• 2005

A heterogeneous thorium-based Kyung Hee Thorium Fuel (KTF) assembly design was assessed for application in the APR-1400 to study the feasibility of using thorium fuel in a conventional pressurized water reactor (PWR). Thermal hydraulic safety was examined for the thorium-based APR-1400 core, focusing on the Departure from Nucleate Boiling Ratio (DNBR) and Large Break Loss of Coolant Accident (LBLOCA) analysis. To satisfy the minimum DNBR (MDNBR) safety limit condition, MDNBR>1.3, a new grid design was adopted, that enabled grids in the seed and blanket assemblies to have different loss coefficients to the coolant flow. The fuel radius of the blanket was enlarged to increase the mass flow rate in the seed channel. Under transient conditions, the MDNBR values for the Beginning of Cycle (BOC), Middle of Cycle (MOC), and End of Cycle (EOC) were 1.367, 1.465, and 1.554, respectively, despite the high power tilt across the seed and blanket. Anticipated transient for the DNBR analysis were simulated at conditions of $112\%$ over-power, $95\%$ flow rate, and $2^{\circ}C$ higher inlet temperature. The maximum peak cladding temperature (PCT) was 1,173K for the severe accident condition of the LBLOCA, while the limit condition was 1,477K. The proliferation resistance potential of the thorium-based core was found to be much higher than that of the conventional $UO_2$ fuel core, $25\%$ larger in Bare Critical Mass (BCM), $60\%$ larger in Spontaneous Neutron Source (SNS), and $155\%$ larger in Thermal Generation (TG) rate; however, the radio-toxicity of the spent fuel was higher than that of $UO_2$ fuel, making it more environmentally unfriendly due to its high burnup rate.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권9호
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• pp.859-866
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• 2010

대향류 확산화염에서 확산-전도 불안정성에 의한 맥동불안정성의 비선형 거동을 수치 해석적으로 연구하였다. Lewis 수를 1보다 충분히 크게 두고 일차원 준정상상태의 화염의 해로부터 Damkohler 수를 섭동시켜 시간에 따른 화염의 전개를 계산하였다. 맥동 불안정성에 의한 비선형 화염전개는 세 가지 다른 형태, 즉 교란이 점점 감소되는 경우, 교란이 증폭되어 안정된 주기적 진동이 일어나는 경우, 그리고 교란이 계속 증폭되어 화염이 소염되는 경우 등으로 나타났다. 스트레치를 받지 않는 화염의 결과와 달리 대향류 유동장의 화염에서는 안정된 한계순환 맥동 불안정이 존재하였다. 세 가지 다른 형태의 화염 전개를 보이는 임계 Damkohler 수를 계산하여 동적 소염이 일어나는 영역을 표시하였고, 이는 층류소화염의 국소소염 계산에 이용될 수 있다. 불안정성이 나타나는 갈래질의 구조는 초임계 및 임계이하 Hopf 갈래질로 나타났다. 특정한 Damkohler 수의 영역에서 안정된 한계 순환 갈래질이 나타났으며, 화염온도가 증가함에 따라 영역이 축소되어 안정된 한계순환이 일어나는 영역은 사라지고 불안정한 한계순환 갈래질이 나타났다. 안정된 한계순환 영역이 확장되는 영역이 존재하며, 이는 단순한 한계순환 불안정성이 주기배증에 의한 Rossler 갈래질이 나타나면서 한계 영역이 확장되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.1011-1019
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• 2015

Insulated gate bipolar transistor (IGBT) 소자는 전동차, 항공기 및 전기 자동차에 가장 많이 사용되는 고전압, 고전력용 전력 반도체이다. 그러나 IGBT 전력소자는 동작 시 발열 온도가 매우 높고, 이로 인해, IGBT 소자의 신뢰성 및 성능에 큰 영향을 미치고 있다. 따라서 발열 문제를 해결하기 위한 IGBT 모듈 패키지의 방열 설계는 매우 핵심적인 기술이며, 특히, 소자가 동작 한계 온도에 올라가지 않도록 방열 설계를 적절히 수행하여야 한다. 본 논문에서는 전동차에 사용되는 1200 A, 3.3 kV 급 IGBT 모듈 패키지의 열 특성에 대해 수치해석을 이용하여 분석하였다. IGBT 모듈 패키지에 사용되는 다양한 재료 및 소재의 두께에 대한 영향을 분석하였으며, 실험계획법을 이용한 최적화 설계를 수행하였다. 이를 통하여 열 저항을 최소화하기 위한 최적의 방열 설계 가이드 라인을 제시하고자 하였다.

• Advances in nano research
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• 제7권5호
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• pp.293-310
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• 2019

In this paper, thermal-buckling behavior of the functionally graded (FG) nanocomposite plates reinforced with graphene oxide powder (GOP) is studied under three types of thermal loading once the plate is supposed to be rested on a two-parameter elastic foundation. The effective material properties of the nanocomposite plate are considered to be graded continuously through the thickness according to the Halpin-Tsai micromechanical scheme. Four types of GOPs' distribution namely uniform (U), X, V and O, are considered in a comparative way in order to find out the most efficient model of GOPs' distribution for the purpose of improving the stability limit of the structure. The governing equations of the plate have been derived based on a refined higher-order shear deformation plate theory incorporated with Hamilton's principle and solved analytically via Navier's solution for a simply supported GOP reinforced (GOPR) nanocomposite plate. Some new results are obtained by applying different thermal loadings to the plate according to the GOPs' negative coefficient of thermal expansion and considering both Winkler-type and Pasternak-type foundation models. Besides, detailed parametric studies have been carried out to reveal the influences of the different types of thermal loading, weight fraction of GOP, aspect and length-to-thickness ratios, distribution type, elastic foundation constants and so on, on the critical buckling load of nanocomposite plates. Moreover, the effects of thermal loadings with various types of temperature rise are investigated comparatively according to the graphical results. It is explicitly shown that the buckling behavior of an FG nanocomposite plate is significantly influenced by these effects.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.379-384
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• 1996

Thermal-hydraulic performance has been analyzed for an advanced reactor core loaded with hexagonal fuel assemblies. Currently available CHF prediction models and data base for triangular lattice bundles have been thoroughly reviewed, and as a result the KfK-3 CHF correlation with limit CHFR of 1.235 has been determined to be most appropriate. The pressure drop model in COBRA-IV-I code has been modified for the analysis of triangular lattice rod bundles. In view of maximizing the thermal margin, the geometry of a hexagonal fuel assembly, such as rod diameter and rod pitch, has been optimized with a fixed fuel assembly cross sectional area The optimum value of the moderator-to-fuel volume ratio is estimated to lie between 0.65 to 1 with 9.5 mm rod diameter. The thermal margin of these hexagonal fuel assemblies in the AP600 core has been evaluated and compared with that of square lattice fuel assemblies such as VANTAGE-5H and KOFA. The analysis result shows that the performances of hexagonal fuel assemblies are more favorable than the square fuel assemblies in the aspect of steady-state overpower margin.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권4호
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• pp.1052-1061
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• 2005

A small-scale loop heat pipe (LHP) with polypropylene wick was fabricated and tested for investigation of its thermal performance. The container and tubing of the system were made of stainless steel and several working fluids were tested including methanol, ethanol, and acetone. The heating area was $35\;mm\;{\times}\;35\;mm$ and nine axial grooves were provided in the evaporator to provide vapor passages. The pore size of the polypropylene wick inside the evaporator was varied from $0.5\; {\mu}m\;to\;25\;{\mu}m.$ The inner diameter of liquid and vapor transport lines were 2.0 mm and 4.0 mm, respectively and the length of which were 0.5 m. The size of condenser was $40\;mm\;(W)\;{\times}\;50\;mm\;(L)$ in which ten coolant paths were provided. Start-up characteristics as well as steady-state performance was analyzed and discussed. The minimum thermal load of $10\;W\;(0.8\;W\;/cm^{2})$ and maximum thermal load of $80\;W\;(6.5\;W\;/cm^{2})$ were achieved using methanol as working fluid with the condenser temperature of $20^{\circ}C$ with horizontal position.