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- 저자 : 민일홍 (검색결과 29 건)
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수상함 격실 기밀성 검증 결과의 신뢰성 확보를 위한 압력보정시스템 개발
민일홍,김준우,손기중 한국품질경영학회 2020 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2020 No.-
수상함이 침수될 때 생존성을 확보하기 위해 부분 구획을 차단하는 수밀/기밀 성능이 중요하게 작용한다. 위와 같은 품질요구사항을 충족하기 위해 함정 건조 후 시운전에서 구조요소(격실 및 탱크)에 대한 밀폐성과 특정 부위에 대한 강도의 적합성을 검사하며, 특히 수면 하에 위치한 격실들의 격실기밀시험(Air test)을 수행한다. 격실기밀시험은 대상 격실에 공기를 주입하여 시운전 평가서 상의 요구압력까지 압을 적용하고, 압력게이지를 확인하여 해당 구역의 기밀성을 판단한다. 검사 기준은 10분 동안 격실 내 감소된 압력이 시운전 평가서의 압력강하 허용치 이내이어야 한다. 하지만 외기온도의 영향이 큰 여름철 같은 경우, 격실기밀시험 진행 간 유입되는 열이 내부 공기의 온도를 상승시키고, 이로 인해 공기가 팽창하여 격실 내 압력이 증가하게된다. 이러한 현상은 격실기밀시험에서 최종 압력강하 값을 정확히 판단할 수 없게 하고 검증결과에 대한 신뢰성을 결여시킬 수 있다. 본 연구를 통해 격실 내 온도변화에 의한 압력 변화를 보정하기 위한 시스템을 고안하였다. 개발된 시스템은 격실내 온도변화에 의한 압력 변화량만을 계산하여 보정 값을 출력한다. 이상기체 방정식을 통해 압력변화량을 계산하며, 격실기밀시험 간 온도유지 및 증가/감소를 반영할 수 있도록 개발되었다. 이를 통해 계산된 보정값은 NIST REFPROP의 데이터 베이스와 비교하였을 때, 약 0.23%의 오차를 보였다. 또한 실제 적용 방법과 한계점을 도출하고, 이를 보완하기 위한 방안을 제시한다.
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시간 경과에 따른 저류층 압력 상승이 파이프라인, 탑사이드 및 주입정 내 CO<sub>2</sub> 거동에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구
민일홍,허철,최윤선,김현욱,조맹익,강성길,Min, Il Hong,Huh, Cheol,Choe, Yun Seon,Kim, Hyeon Uk,Cho, Meang Ik,Kang, Seong Gil 한국해양환경•에너지학회 2016 한국해양환경·에너지학회지 Vol.19 No.4
해양 CCS는 화력발전소에서 배출되는 $CO_2$를 포집하여 해양 지중의 대수층이나, 고갈 유가스전까지 수송하여 저장하는 기술이다. 시간 경과에 따라 지중 저장소로 주입 및 저장되는 $CO_2$의 누적 양이 증가하며, 이는 저류층 압력의 상승을 동반한다. 저류층 압력의 상승은 수송 및 주입 시스템의 운전조건 변화를 유발한다. 따라서 초기 설계단계에서 이러한 사업시간의 경과에 따른 운전조건 변화를 반영한 분석이 요구된다. 본 연구에서는 국내 동해 대륙붕에 위치한 가스전을 $CO_2$ 저장소로 활용할 경우 시간 경과에 따른 해양 수송 및 주입 시스템 내 $CO_2$ 거동을 수치해석적 방법을 이용하여 분석하였다. 전체 시스템을 해저 파이프라인, 라이저, 탑사이드, 주입정으로 구성하고, 이를 OLGA 2014.1을 이용하여 모델링 및 해석하였다. 약 10년의 주입 운전기간동안 해저 파이프라인, 라이저, 탑사이드, 주입정에서의 $CO_2$ 압력과 온도, 상거동의 변화를 분석하였다. 이를 통해 해저 파이프라인 입구 압축기, 탑사이드 열교환기 및 주입정 정두 제어 등의 설계 방안을 제시하였다. Offshore CCS technology is to transport and inject $CO_2$ which is captured from the power plant into the saline aquifer or depleted oil-gas fields. The more accumulated injected $CO_2$, the higher reservoir pressure increases. The increment of reservoir pressure make a dramatic change of the operating conditions of transport and injection systems. Therefore, it is necessary to carefully analyze the effect of operating condition variations over the injection period in early design phase. The objective of this study is to simulate and analyze the $CO_2$ behavior in the transport and injection systems over the injection period. The storage reservoir is assumed to be gas field in the East Sea continental shelf. The whole systems were consisted of subsea pipeline, riser, topside and wellbore. Modeling and numerical analysis were carried out using OLGA 2014.1. During the 10 years injection period, the change of temperature, pressure and phase of $CO_2$ in subsea pipelines, riser, topside and wellbore were carefully analyzed. Finally, some design guidelines about compressor at inlet of subsea pipeline, heat exchanger on topside and wellhead control were proposed.
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민일홍,김준우,위양현 한국품질경영학회 2021 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2021 No.-
함정은 다양한 상황과 환경에 대응하여 주어진 임무를 수행할 수 있어야 한다. 특히 구조임무를 부여받은 함정은 조난위치에서의 함의 위치유지, 잠수체계운용 등을 위해 해상에서의 정박성능을 확보해야 한다. 본 연구에서는 구조임무를 수행하며 다점계류방식이 적용된 함정의 해상 정박성능 개선을 위한 연구를 수행하였다. 대상 함정의 정박성능을 확인하기 위한 시운전 중 투묘를 완료하였음에도 불구하고 8시간 동안 93 m의 주묘가 발생하였다. 주묘현상의 원인 분석 결과, 기존 투묘 방법이 함의 좌/우현 방향에서 작용하는 외력에 취약하였으며, 앵커의 Fluke 각도가 투묘초반 파주각을 형성하는데 불리함을 확인하였다. 원인분석 결과에 따라 투묘방법 변경, 앵커 Fluke 각도 확보의 개선방안을 도출하였으며 추가로 각 투묘 방향별로 장력지시계를 설치하여 운용성능을 증가시켰다. 개선방안을 검증하기 위해 유사한 환경조건에서 시운전을 재수행하였다. 재수행 결과, 8시간의 시운전 간 함위 변화는 4.3 m로 투묘 성능이 개선되었음을 확인하였다. 또한, 장력 지시계를 통해 함위 유지를 위한 적정 파주력 범위를 도출하였으며 본 연구의 결과는 후속 양산및 유사함정의 계류시스템 설계와 주묘관련 연구의 유용한 자료로 사용될 수 있을것이다.
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함정 양산단계 정부품질보증활동 효율화를 위한 프로세스 검토 방법 연구
민일홍,백용관,김준우,장호성,권정국 한국품질경영학회 2022 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2022 No.2
군수품에 대한 효과적이고 효율적인 품질관리를 위해 국내/외 정부 품질관리제도는 품질 저해 사항을 예방적으로 제거하고, 생산 주체의 자율적인 품질향상을 유도할 수 있도록 발전하고 있다. 특히 함정은 플랫폼 건조와 더불어 요구되는 성능 구현을 위한 다양한 장비와 무장이 탑재 및 연동되며, 승조원의 안전성과 거주성까지 확보되어야 하는 복잡한 무기체계이다. 또한 미래전장환경 변화에 따라 관리되어야 하는 품질요구조건이 증가하고 있는 반면, 정부품질보증에 필요한 인력과 예산확보의 제한으로 개발단계 품질관리, 프로세스 검토 강화 등 예방적인 품질관리 방법을 적용하기 위한 노력을 하고있다. 본 연구에서는 그 노력의 일환으로, 양산단계 함정의 정부품질보증활동 효율화를 위한 프로세스 검토 방법을 제안한다. 현대화된 함정 건조 공정은 공통적인 프로세스가 적용되며, 국외사례와 기품원의 함정 품질데이터를 활용하여 프로세스 검토항목을 선정하였다. 선도함 개발단계에서 선정된 프로세스 검토 항목은 품질데이터를 기반으로 위험식별 및 평가를 수행한 다음, 선도함의 건조 공정 착수 전 절차의 적절성에 대한 평가를 수행하고, 공정 진행 간에는 현장에서 절차준수 여부를 중점으로 확인하도록 정부품질보증계획에 반영한다. 또한 프로세스 검토 결과를 조선소별, 함정별로 분석이 가능하도록 가공하여 품질데이터로 환류하고 후속 양산함 건조의 위험식별 및 평가에 활용할 수 있게 하는 선순환 구조를 제시하였다. 본 연구결과를 토대로 기존 제품결함 검출 위주의 검사를 프로세스 검토로 전환하여 양산단계 함정의 정부품보활동을 효율화하고, 함정 건조 관련 프로세스 검토 방법을 정착 및 발전시키기 위한 연구를 지속 수행할 것이다.
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민일홍,김준우,신상식,손기중 한국품질경영학회 2020 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2020 No.-
국내 자체 능력으로 함정을 건조한 1977년 이후 함정 시운전 제도가 43년만에 처음으로 개선되었다. 이에 따라 시운전 절차가 기존 4단계(건조자 시운전(정박/항해), 인수시운전(정박/항해)에서 2단계(정박/항해 시운전)로 통합되었다. 기존 시운전 제도에서 국방기술품질원은 함정 시운전 전체 항목에 입회하여 품질 관리활동을 하도록 되어 있었으나, 개선된 제도에 따르면 시운전은 소요군이 수행하고 기품원은 정부품질보증계획에 따라 품질보증업무를 수행하도록 되어있다. 따라서 본 논문에서는 시운전 제도개선 취지에 맞추어 기존과 같이 전체 시운전 항목에 입회하는 것이 아니라, 각 시운전 항목에 대한 위험도 평가를 수행하고, 그 결과를 근거로 효율적인 정부 품질보증 활동을 수행할 것을 제안한다. 시운전 위험도평가의 구체적인 방안으로 ESWBS 표준위험도를 정량화 하고, 건조단계(선도/후속), 운용요구조건 연계정도, 시운전 중요도 4가지를 계수로 반영하여 결과를 도출 할 것을 제안한다.
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수상함 격실기밀시험 결과의 신뢰성 확보를 위한 압력 보정 시스템 개발
민일홍(Il-Hong Min),김준우(Jun-Woo Kim),손기중(Gi-Joong Son) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.1
수상함이 전투 환경에서 우수한 임무수행능력과 생존성을 구현하기 위해서는 구획을 차단하는 수밀/기밀 성능이 중요하다. 위와 같은 요구사항을 충족을 위해 함정 건조 후 시운전에서 구조요소(격실 및 탱크)에 대한 밀폐성과 특정부위에 대한 강도의 적합성을 검사하며, 특히 수선에 인접한 격실들의 격실기밀시험(Air test)을 수행한다. 격실기밀시험은 대상 격실에 공기를 주입하여 시운전 평가서 상의 요구압력까지 압을 적용하고, 일정 시간동안 압력강하 값을 확인하여 해당 구역의 요구조건 충족여부를 판단한다. 검사 기준은 10분 동안 감소된 압력이 시운전 평가서의 압력강하 허용치 이내이어야 한다. 하지만 외기온도의 영향이 큰 여름철에 격실기밀시험 진행 간 유입되는 열이 내부 공기의 온도를 상승시키고, 이로 인해 공기가 팽창하여 격실 내 압력이 증가하는 현상이 식별되었다. 이러한 현상은 격실기밀시험에서 최종 압력강하 값을 정확히 판단할 수 없게 하고 평가결과에 대한 신뢰성을 결여시킬 수 있다. 본 연구를 통해 격실 내 온도변화 영향을 보정하기 위한 시스템을 고안하였다. 개발된 시스템은 격실 내 온도변화에 의한 압력 변화량을 계산하여 보정값을 출력한다. 이상기체 방정식을 통해 압력변화량을 계산하며, 격실기밀시험 간 온도유지 및 증가/감소를 반영할 수 있도록 개발되었다. 계산된 압력 보정값을 NIST REFPROP의 데이터 베이스와 비교하였을 때, 최소 0.126 %에서 최대 0.253 %의 차이를 보였다. Tightness performance that blocks compartments is important for surface ships to achieve superior mission performance and survivability in combat environments. To meet the above requirements, airtightness of the structural elements and the appropriate strength to specific areas are checked during a test run after ship construction. In particular, air tests of compartments adjacent to the water surface are performed. In an air test, air is injected into the compartment up to the test pressure of the test memo. The pressure drop value is checked after 10 minutes to determine if the requirements of the corresponding area are satisfied. In summer, however, when the influence of the outside temperature is large, a phenomenon in which the internal pressure increases during the air test was identified. This phenomenon reduces the reliability of the test result. Therefore, a system was designed to compensate for temperature changes in the compartments through this study. The developed system calculates the amount of pressure change caused by a temperature change in the compartment and outputs a correction value. The pressure change was calculated using the ideal gas equation, reflecting the maintenance, increase, and decrease in temperature during the test process. A comparison of the calculated pressure correction value with the database of NIST REFPROP revealed a difference of 0.126% to a maximum of 0.253%.
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민일홍(Il Hong Min),김백(Baik Kim),노성찬(Sung Chan Rho),정광우(Kwang woo Chung),노성채(Sung Chae Roh) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.11
철도시스템에서 분기기는 철도의 안전한 운영을 위하여 중요한 핵심장치의 하나로 철도시스템의 정시성과 안전성을 확보하기 위하여 선로전환장치의 원활한 운영이 매우 중요하다. 분기기는 현장에 설치되어 기후의 영향을 직접적으로 받는 설비로 적설 또는 빙설에 의한 분기기의 전환불능 장애가 자주 발생한다. 이를 방지하기 위하여 분기기 히터장치를 설치하여 적설 또는 빙설을 제거할 수 있도록 하고 있다. 일반적으로 분기기 히터장치는 발열체, 전력공급부, 각종 센서부로 구성된다. 그러나 센서들의 설치환경이 열악하여 센서고장으로 인한 히터장치의 과열사고가 발생하여 분기기 히터장치를 사용할 수 없는 경우가 발생한다. 따라서 이와 같은 센서없이 외기온도만을 검출하여 히터를 정전력으로 제어하여 히터의 과열을 방지할 수 있는 전력변환장치를 제안한다. Turnout equipment plays a vital role in the safe operation of railroad systems. It is of great importance in ensuring safety and punctuality, and in the smooth operation of point switching mechanisms. Failure of switching gear due to climatic conditions at their site of installation is a frequent occurrence, in particular, breakdown resulting from the effects of snow and ice or of piled-up snow. To prevent this happening, heating equipment can be installed to get rid of the ice and snow. Generally speaking, a point heater comprises a heating system, an electricity supply unit, and various kinds of sensor. However, overheating sometimes occurs owing to failures caused by inadequate sensor installation, resulting in the heater becoming unusable. Therefore, a converter is proposed to prevent this overheating by controlling the electricity supply to the heater while detecting the ambient temperature without the use of such sensors.
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