압력ㆍ온도 변화에 따른 초고압 발생기 성능특성 연구

김형의(Hyoung Eui Kim),이기천(Gi Chun Lee),김재훈(Jae Hoon Kim) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集A Vol.34 No.9

초고압 시스템은 유압동력 발생장치, 충격압력 발생장치, 초고압부 오일 보충장치, 기동 및 제어반 등으로 일반적으로 구성된다. 유압동력 발생장치는 초고압 발생기에 유압원을 공급하고, 초고압 발생기에서는 공급되어진 유압원을 이용하여 초고압으로 압력을 증폭한다. 기동 및 제어반에서는 시스템을 운전하기 위한 전기모터, 밸브, 센서 등에 대한 제어 및 관찰을 하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 초고압 압력을 발생시키기 위한 제어 방법을 서보밸브를 사용한 유량제어 방식에서 비례 릴리프 밸브를 사용한 압력제어 방법을 사용하여 연구하며, 초고압 압력 발생기의 압력을 가하는 주기와 유압동력 발생장치의 작동유의 온도 변화에 따라 충격압력을 발생시키는 성능이 변화하는 특성을 연구하는 것을 목적으로 한다. An ultra high- pressure system generally consists of a hydraulic power unit, an oil supply unit, an electrical power supply device, and an electrical control device. The hydraulic power unit supplies the hydraulic power to the intensifier to create generate ultra high pressure. The intensifier amplifies increases the pressure using the oil supplied from by the hydraulic power unit. The electrical supply devices and control devices maintain are provided for the electric motors, valves, and sensors. In this study, instead of a flow-control device, a pressure-control type device was mounted on a manifold block in the hydraulic power unit instead of the flow-control type. A servo valve was fitted in the intensifier, and the performance characteristics of the intensifier varied according to the variations of in the pressure cycle and with the temperature of the operating oil in the hydraulic power unit.

온도ㆍ압력 변화에 대한 초고압 발생기의 성능 특성 연구

김형의(Hyoung Eui Kim),이기천(Gi Chun Lee),김재훈(Jae Hoon Kim) 대한기계학회 2010 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2010 No.4

초고압 시스템은 유압동력 발생장치, 총격압력 발생장치, 초고압부 오일 보충장치, 기동 및 제어반 등으로 일반적으로 구성된다. 유압동력 발생장치는 초고압 발생기에 유압원을 공급하고, 초고압 발생기에서는 공급되어진 유압원을 이용하여 초고압으로 압력을 증폭한다. 기동 및 제어반에서는 시스템을 운전하기 위한 전기모터, 밸브, 센서 등에 대한 제어 및 관찰을 하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 초고압 압력을 발생시키기 위한 제어 방법을 서보밸브를 사용한 유량제어 방식에서 비례 릴리프 밸브를 사용한 압력제어 방법을 사용하여 연구하며, 초고압 압력 발생기의 압력을 가하는 주기와 유압동력 발생장치의 작동유의 온도 변화에 따라 충격압력을 발생시키는 성능이 변화하는 특성을 연구하는 것을 목적으로 한다. An ultra high pressure system generally consists of a hydraulic power unit, oil supply unit, electrical power supply device, and electrical control device. The hydraulic power unit supplies the hydraulic power to the intensifier to create ultra high pressure. The intensifier amplifies the pressure using oil supplied from the hydraulic power unit. The electrical supply and control devices maintain the electric motors, valves, and sensors. In this study a pressure-control type device was mounted on a manifold block in the hydraulic power unit instead of the flow-control type. A servo valve was built into the intensifier, and the performance characteristics of the intensifier varied according to the variation of the pressure cycle and temperature of the operating oil in the hydraulic power unit.

초고압 기술의 화학공정 적용 및 활용분야

조완택,김용옥,이재두,박종범,노종호,김현효 한국공업화학회 2020 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2020 No.-

본 연구에서는 (주)일신오토클레이브의 20여 년간 축적된 고온·고압 관련 기술과 경험을 기반으로 제품화에 성공한 초임계 유체 기술, 초고압 분산 기술, 초고압 정수압 기술의 화학공정 적용 및 활용분야에 대해 알아보았다. 첫 번째로 초임계 장비는 물질의 임계 이상에서 나타나는 높은 확산력과 강한 용해력, 낮은 점성의 특성을 이용해 초임계 이산화탄소의 천연물 추출공정이 상용화 되었다. 현재는 초임계 건조, 초임계 발포, 초임계 반도체 세정, 초임계 염색, 초임계 입자 제조, 초임계 인체이식체 세정 등의 분야에 활용이 가능하다. 두 번째로 초고압 분산장비는 고압의 유체를 미세노즐에 통과시켜 전단력, 충격, 캐비테이션을 이용하여 미량첨가한 의약품을 분산시키기 위해 사용 되었다. 현재는 화장품 제조, MLCC, CNT, 유화액 제조, 세포벽 파괴, 셀룰로스를 분산화 및 나노화 시키는데 활용이 되고 있다. 세 번째로 정수압 장비는 500Mpa의 초고압으로 가압하는 장치로 착즙 주스, 콜드브루 등의 식품 살균, 인플란트치아, 인조흑연 블록, MLCC소자 등의 세라믹 성형, 전고체배터리 성형 등의 다양한 분야에 활용이 가능하다.

수소충전소용 초고압용기(Type I)의 구조 설계 및 피로수명 예측

서영빈,박건영,김철 대한기계학회 2023 大韓機械學會論文集A Vol.47 No.3

Ultra-high-pressure vessel (Type I) is mainly used in hydrogen charging stations because it consists of a single high-strength material with less internal defects compared to other types of vessels. Fatigue fractures are caused by cyclic loads during the charging process in gas stations. Therefore, it is necessary to evaluate the structural safety of the high-pressure vessel. In this study, the ultra-high-pressure vessel was designed according to the thickness suggested by ASME, and its structural safety was evaluated by stress linearization of each part of the vessel and finite element analysis. Furthermore, fatigue life due to cyclic loads at the time of hydrogen charging was predicted using the modified goodman diagram and was verified by fatigue simulation. 초고압용기(Type I)는 주로 수소충전소에서 사용되며, 다른 형태의 용기에 비해 내부결함이 적은 고강도의 단일재로 구성된다. 그러나 초고압수소 충전 시 가압과 감압과정을 거치며, 초고압용기 내부에 반복하중에 의한 피로파괴가 발생한다. 따라서 초고압용기 설계 시 구조건전성에 대한 평가가 필요하다. 이에 본 연구에서는 ASME 규격을 통해 용기의 두께를 계산하여 수소충전소용 초고압용기를 설계했고, 용기의 각 부위별 응력선형화를 통해 구조건전성을 평가했다. 또한, 수소충전 시 반복하중에 의한 피로수명을 수정된 굿맨선도를 통해 예측했고, 피로해석을 통해 검증했다.

초고압 분산처리를 통한 미세캡슐화 제조 기술 개발

조완택,( Marcel Jonathan Hidajat ),김용옥,노종호,김현효 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.0

최근 식품 및 화장품 분야에 나노기술을 이용한 미세캡슐화 기술에 대한 연구가 활발하다. 특히 비타민 A, C, E 및 미네랄 등의 고기능성 물질은 항산화, 항균 및 주름방지에 효과가 있으나, 대부분 산소와 접촉하면 산화 발생된다. 본 연구는 초고압분산기를 이용해 제조한 나노입자 크기의 미세캡슐의 특성을 알아보았다. 미세캡슐화 유화액은 증류수에 코팅물질인 식물성 기름(soybean oil)과 기능성 물질인리모넨(limonene)을 사용하여 제조하였다. 제조조건인 초고압 분산기 압력과 통과횟수의 변화에 따른 물성 변화를 알아보기 위해 액적크기, 액적크기분포, Zetapotential 등을 이용하여 평가하였다. 초고압 분산기 압력이 높고 통과횟수가 많아질수록 액적입자는 작아졌지만 일정 조건이상에서는 변화가 없음을 확인 하였다. 나노유화액의 안정성을 알아보기 위해 30일 후 액적입자 및 zeta-potential를 확인해본 결과 큰 변화가 없이 안정적으로 유지됨을 확인하였다.

초고압전자현미경을 이용한 미라 모발 멜라닌과립의 구조 관찰

장병수 한국융합학회 2017 한국융합학회논문지 Vol.8 No.8

본 연구는 미라 모발에 존재하는 멜라닌과립의 보존 상태와 모양을 규명하기 위해서 1250kV의 초고압전자현미경high voltage electron microscope: HVEM)을 사용하여 3차 구조를 분석하였다. 미라 모발에서 피질에 분포하고 있는 멜라닌과립은 큐티클층에 인접한 바깥쪽 피질에 집중적으로 분포하고 있다. 이들 부위에는 다량의 멜라닌과립들이 무리를 지어 존재하고 있어서 현대인의 정상 모발에 있는 멜라닌과립의 분포양상과 뚜렷한 차이점을 나타내었다. 초고압전자현미경으로 ± 60도의 범위에서 1도 간격으로 촬영한 결과 멜라닌과립은 길쭉한 타원형의 형태로 크기가 다양하게 관찰되었다. 과립의 크기는 단축 직경이 0.3- 0.6㎛이고, 장축 직경은 0.5-1㎛로 측정되었다. 결론적으로 초고압전자현미경은 일반 투과전자현미경보다 높은 해상도와 투과력을 가져서 두꺼운 절편의 생물시료 구조분석에 용이하다. Three-dimensional melanin granules of mummy’s hair analyzed using high voltage electron microscopy at 1250kV. The melanin granules in the cortex of mummy’s hair located in close proximity to the outer of cortex in the adjacent place of the cuticles. A lot of melanin granule performed in this area. It is a distinguished difference from modern human. While it rotated up to 60 degree counter-clockwise and taken a photo per one degree using high voltage electron microscopy. The melanin granule displayed with long elliptical and variable at the size. The size of granule is measured from 0.3~0.6㎛ in minimum diameter and 0.5~1㎛ in maximum diameter. Conclusionally, high voltage electron microscope has higher resolution and penetration power than conventional transmission electron microscope that could be load biological thick specimen.

초고압차단기의 동특성 분석을 위한 연성해석

안일철(Ilchul Ahn),박용남(Yongnam Park),송태헌(Taehun Song) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.11

The Ultra-High Voltage (UHV) Circuit Breaker (CB) is a protective device that applies power to the power system through close - open operations and ensures the stability of the system from breaking fault currents caused by ground fault, shortcircuit, and other accidents. During close - open operation, the circuit breaker operates at high speed and generates a large dynamic force. Also, it is important to accurately evaluate the dynamic characteristics at the design stage because the dynamic characteristics have a great influence on the breaking performance. However, it is difficult to analyze exactly the dynamic characteristics due to the multi-physics condition in which the drive part of the UHV circuit breaker works in combination with mechanisms and fluid-elements. In this study, a co-simulation model of 1D system analysis program was developed based on 3D multi-body dynamics analysis program in order to obtain more accurate results for dynamic characteristics analysis of the drive part of UHV circuit breaker. Using this technique, the dynamic characteristics of UHV circuit breaker products were analyzed and the accuracy was verified.

초고압차단기의 동특성 분석을 위한 연성해석

안일철(Ilchul Ahn),박용남(Yongnam Park),송태헌(Taehun Song) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.11

The Ultra-High Voltage (UHV) Circuit Breaker (CB) is a protective device that applies power to the power system through close - open operations and ensures the stability of the system from breaking fault currents caused by ground fault, shortcircuit, and other accidents. During close - open operation, the circuit breaker operates at high speed and generates a large dynamic force. Also, it is important to accurately evaluate the dynamic characteristics at the design stage because the dynamic characteristics have a great influence on the breaking performance. However, it is difficult to analyze exactly the dynamic characteristics due to the multi-physics condition in which the drive part of the UHV circuit breaker works in combination with mechanisms and fluid-elements. In this study, a co-simulation model of 1D system analysis program was developed based on 3D multi-body dynamics analysis program in order to obtain more accurate results for dynamic characteristics analysis of the drive part of UHV circuit breaker. Using this technique, the dynamic characteristics of UHV circuit breaker products were analyzed and the accuracy was verified.

고압 균질기를 이용한 화장품 제조에서 비타민 C 성분의 분산처리 기술 개발

조완택,마르셀죠나단히다잣,김용옥,노종호,서영교,홍성도,김현효 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.1

비타민 C는 대표적인 항산화 물질로 체내에서 합성되지 않는 수용성 비타민으로 피부에 직접 적용할 경우 기미와 주근깨의 원인인 멜라닌 색소를 억제하고 피부 스트레스에 대한 내성을 강화할 뿐 아니라 황산화 효과와 피부 탄력을 유지하는 콜라겐의 합성까지 돕는다고 알려져 있다. 본 연구에서는 초고압 분산기를 이용해 제조한 비타민 C가 포함된 스킨필러 화장품의 물성 변화를 알아 보았다. 스킨필러는 실리콘 오일에 비타민 C를 혼합하여 제조하였다. 초고압 분산기 압력을 500~1500bar 범위에서 분산처리한 스킨 필러의 물성을 알아보기 위해 광학현미경 및 입도 분석기를 이용하였다. 초고압 분산기 압력이 높아 질수록 스킨필러 내에 비타민 C 입자의 크기가 작아짐을 광학현미경 및 입도분석을 통해 확인하였다. ** 본 연구는 2018년도 중소벤처기업부 수출기업기술개발사업의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다(No.S2580137).

초고압 경유-물 혼합연료의 분무특성에 관한 연구

정대용 ( D. Y. Jeong ),이종태 ( J. T. Lee ) 한국분무공학회 2003 한국액체미립화학회지 Vol.8 No.1

N/A Spray characteristics on diesel-water emulsion are analyzed in high pressure injection for several variables such as water content, injection pressure. Spray patterns were visualized under various water content and injection pressures. Spray tip penetration was increased and spray angle decreased in accordance with increasing of water content. But these characteristics were enhanced with increase of injection pressure to high pressure.