• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.403-409
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• 2008

Polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) is very interesting power source due to high power density, simple construction and operation at low temperature. But it has problems such as high cost, improvement of performance, effect of temperature and initial start at low temperature. These problems can be approached to be solved by using experiment and mathematical method which are general principles for analysis and optimization of control system for heat and hydrogen detecting management. In this paper, insulation vessel and control system for stable operation of fuel cell at low temperature were developed for experiment. The constant temperature capability and the heating time at sub-zero temperatures with insulation control system were studied by using a heating bar of 60W class. PEMFC stack which was made by 4 cells with $50\;mc^2$ active area in each cell is a thermal source. Times which take to reach constant temperature by the state of insulation vacuum were measured at variable environment temperatures. The test was performed at two conditions: heating mode and cooling mode. Constant temperature capability was better at lower environment temperature and vacuum pressure. The results of this experiment could be used as basis data about stable operation of fuel cell stack in low temperature zone.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.121-128
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• 1996

수소액화를 위한 직접냉각장치를 개발하고, 이의 성능특성을 시험하였다. 직접냉각장치는 액화용기, 복사쉴드, 저온조와 GM냉동기 등으로 구성하였다. 개발된 액화장치의 cool-down 및 warm-up특성이 상세하게 규명되었다. 본 냉각장치에서 냉각이 시작된지 약 45분 후, 액화용기내의 수소가 액화되기 시작함을 확인하였다. 또한 동일한 실험을 기체헬륨에 대하여 수행하였으며, 기체헬륨은 주어진 작동조건에서 액화되지 않으므로 수소의 경우와는 다른 cool-down 및 warm-up 특성을 보였다. 충전된 기체의 자연대류현상의 영향을 고찰하기 위하여 액화용기내에 진공상태를 유지하면서 시험하였다. 이때 진공상태에서의 액화용기의 냉각시간은 현저히 증가함을 보였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.418-424
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• 2002

Korean Fusion Reactor(KSTAR) system consists of a vacuum vessel, in-vessel components, cryostat, thermal shield, super-conducting magnets and magnet supporting structures. These systems are in the final stage of engineering design with the involvement of industrial manufacturers. The overall configuration and the detailed dimensions of the KSTAR structure have been determined and the first stage of manufacturing is progressing now. In this study, the fabrication and assembly sequence were evaluated in viewpoint of high strengthening joints and very high accuracy. Especially for this purpose, the special cleaning process and welding process were proposed for high strengthening austenitic stainless steel which shall be used at cryogenic temperature. The draft procedure qualification data for welding process are presented with precise welding data including special narrow groove design. For the cooling line attachment on the surface of inside wall of magnet structure case, Induction brazing technology is introduced with some special jigging system and some consumables.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.409-414
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• 2009

Since cryogens are stored at very low temperatures, the cryogenic storage systems are quite sensitive to heat leaks. Even though the vessel operated under sealed condition with vacuum insulation and reflective coatings are used, the heat leakage into the vessel is still unavoidable. Therefore, this paper concerns with numerical study of self-pressurization used to analysis the optimum design with the variation volume fraction, effect of heat flux and storage pressure of liquid nitrogen. The result shows that as the volume fraction increases, the pressure rise reduces and the relatively at atmosphere pressure is better than the higher one. In addition, higher heat flux leads the pressure rise increases faster than low one. The additional of heat pipe system to reduce the pressure rise rate also has been done. By this comparison, the optimum design for storage umbilical cord blood can be selected.

• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.64-73
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• 2007

차세대 대형위성에 대한 우주환경모사를 위한 대형열진공챔버가 한국항공우주연구원에 의해 성공적으로 국산화 구축되었다. 유효직경 8미터, 유효깊이 10미터의 대형열진공챔버는 크게 진공계와 열제어계, 방진계로 구분되며, $3.7{\times}10^{-5}Pa$($5{\times}10^{-7}torr$) 이하의 진공 환경에서 액체질소를 이용해 위성을 감싸는 쉬라우드의 온도를 $-190^{\circ}C$ 이하로 유지할 수 있고, $10^{-5}g_{rms}$ 이하의 진동레벨을 갖는 방진시스템을 갖추어 우주환경에서의 광학시험을 가능하게 한다. 또한 챔버내에 설치된 할로겐램프를 이용하여 쉬라우드의 온도를 섭씨 123도까지 상승시켜 베이크아웃 시험을 수행할 수 있으며, PLC(Programmable Logic Controller)를 기반으로 한 제어프로그램을 이용하여 대형열진공챔버의 자동화 제어를 수행할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권10호
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• pp.833-839
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• 2013

위성체는 지상에서 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 하며, 이를 위해서는 우주환경을 모사 할 수 있는 우주환경 모사장비가 필요하다. 위성체 및 위성체의 부품 성능을 검증하기 위해 사용되는 열진공 챔버는 진공용기, 진공시스템, 열제어 시스템 등으로 구성이 된다. 특히, 고온 및 극저온의 열환경을 모사하는 열제어 시스템이 열진공 챔버의 핵심이라고 할 수 있으며, 열제어 시스템의 성능은 극저온 블로워의 성능에 의해 결정된다. 본 논문에서는 극저온 블로워의 유동 해석과 블레이드의 구조해석을 통해 원심팬을 설계 하였으며, 구동부와 유체부의 열전달 방지를 위한 열장벽, 모터의 과열 방지를 위한 냉각 시스템 등이 설계되었으며, 이는 열해석을 통해 검증 되었다. 최종적으로 성능실험을 수행하여 극저온 블로워의 성능을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제14권2호
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• pp.60-64
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• 2000

An experimental study was performed to investigate the optimal ejector and operating condition of vessel incinerator. Exhaust gas temperature and secondary air which makes vacuum pressure at ejector throat regions were considered as an important factor. According to the measurement of pressure temperature and nitrogen oxides between non combustion and combustion we found the stream and exhaust gas characteristics of incinerator. This results can give us the exhaust gas temperature control system air pollutant reduction method and the optimum ejector design.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.34-34
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• 1999

토카막(Tokamak)에서는 플라즈마(plasma)로 불순불(impurity)의 유입을 방지하기 위해 고진공을 유지해야 하며 이를 위해 가열탈리(backing), 방전세정(discharge codanning) 등 wall conditioning이 기본적으로 요구된다. KT-1 토카막은 실험실 이전에 따른 해체로 인해 진공용기(vacuum vessel) 가 대기압 하에 수개월 동안 노출되어 있었기 때문에 재조립 후 가열 탈 리가 필수적이나 진공용기의 외부에 saddle loop coil을 비롯해 Rogowski, diamagnetic coil, poloidal field coil 등 많은 magnetic pick up coil 들이 설치되어 있어 열선 등 일반적인 방법으로 가열 탈 리가 어려운 상황이다. 따라서 KT-1 토카막에서는 전자석 코일에 상전원을 부가하였을 때 진공용기에 발생하는 유도가열 (inductive heatin)을 이용해 가열 탈리를 시도하였다. 유도 가열 탈리(inductive backing)는 토로이달 자장 코일(toroidal field coil)과 가열 저장 모일(ohmic heating coil)을 각각 이용하여 코일의 온도가 6$0^{\circ}C$ 이하가 유지되는 코일 전류 범위내에서 수행하였으며 먼저 이 둥 경우에 있어서 진공용기의 온도분포를 비교하엿다. 그리고 가열 탈리 기간 및 그 전, 후의 진공압력과 잔류기체 분압을 측정, 분석하였다. 유도가열에 의한 방법으로 KT-1 토카막에서 얻은 탈리온도는 12$0^{\circ}C$정도로 비교적 낮았으나 탈리 시간을 연장하여 탈리효과를 어느 정도 보상할 수 있으며 일반적인 가열 탈리가 여려운 경우 유도 가열 탈 리가 채택될 수 있는 또 하나의 방법이라 볼 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.414-414
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• 2010

KSTAR vacuum vessel has been boronized by carborane ($C_2B_{10}H_{12}$) to reduce various kinds of impurities including carbon and oxygen from the wall, since carborane is solid, non-toxic, non-explosive and is easily evaporated, while diborane ($B_2D_6$) is toxic and explosive. To find the best wall condition for the removal of contaminants before application to KSTAR, various amounts (0.3g, 0.5g, 1g) of carborane are tested in a test chamber, where filament discharge was generated in the mixture of helium and carborane with the same KSTAR target pressure (~ 5 mTorr) from base pressure (${\sim}10^-7\;Torr$). Discharge is performed by a pulse sequence mode with 3 second power on and 5 second power off. Deposited films of a-C/B:H are characterized by ellipsometery, AES and XPS, and are compared with those of KSTAR.

• 한국진공학회지
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• 제17권4호
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• pp.270-277
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• 2008

진공이란 공간의 기체압력이 대기압보다 낮은 상태, 즉 분자밀도가 약 $2.5{\times}10^{19}$분자/$cm^3$ 보다 적은 상태를 의미하며, 극청정환경 제공, 단열효과, 입자의 장거리 비행가능, 증발과 승화작용, 안정된 플라즈마를 유지, 생화학 반응 억제, 우주환경 제공 등의 특성으로 인해 오늘날 전 산업분야 및 과학기술 분야에 응용이 되고 있다. 우주환경은 이러한 고진공 환경과 태양 복사열에 의한 고온 환경 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 특징지어지는데, 위성체는 지상에서 발사되어 우주궤도에 진입한 순간부터는 계속해서 우주환경에 노출된다. 위성체가 이러한 가혹한 우주환경에 노출될 경우 주요부품에 기능장애가 초래되기도 하며 이는 결국 임무의 실패로 이어지기도 한다. 따라서 위성체는 지상에서 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 하며, 이를 위해서는 우주환경을 모사 할 수 있는 우주환경 모사장비가 필요하다. 우주환경모사장비라 함은 우주환경의 주특징인 고진공상태와 극저온 환경을 모사할 수 있는 지상장비를 말하며, 장비의 설계 및 제작에는 기본적으로 진공기술이 응용되게 된다. 본 논문에서는 한국항공우주연구원이 보유하고 있는 인공위성의 개발에 필수 장비인 우주환경모사장치들을 소개하고, 최근 발달된 국내 진공기술로 국산화 제작에 성공한 유효제원 ${\varphi}8m{\times}L10\;m$ 급의 대형열진공챔버를 통하여 우주개발에 응용되는 진공기술을 소개하고자 한다.