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연구활동 - 세계가 풀지 못했던 기술적 난제, 플라즈마 제어코일 설치기술
김학근,Kim, Hak-Geun 국가핵융합연구소 2010 핵융합뉴스레터 Vol.46 No.-
국가핵융합연구소는 국내 기술로 개발된 차세대 초전도핵융합 연구장치 KSTAR 내부에 플라즈마 제어코일을 설치하는 성과를 올렸다. 'ㄷ'자 모양으로 무게 500kg, 길이 8m에 달하는 분할형 제어코일의 KSTAR 내부설치는 고성능의 플라즈마를 얻기 위한 것으로 그 어느 나라도 성공하지 못한 기술적 난제였다. 이번 플라즈마 제어코일 설치 성공은 우리나라만의 독특한 기술을 적용한 대표적인 사례로 프랑스에 건설하고 있는 국제핵융합실험로(ITER)도 역시 KSTAR의 성공사례를 토대로 같은 개념의 플라즈마 제어코일 설치를 위한 설계 변경을 결정했다.
김학근,Kim, Hak-Geun 한국정보통신집흥협회 2006 정보화사회 Vol.181 No.-
'무리한' 컨버전스(융복합화) 시도 역시 짚고 넘어갈 대목이다. 경쟁력을 강화하기 위해 컨버전스를 시도하는 건 일견 당연해 보이지만, 자사 강점을 제대로 살리지 못한 '결합'이 결국 국내 비메모리 업체들의 경쟁력 약화를 야기한다는 지적도 새겨들어야 할 대목이 아닐까 싶다.
CZM(Cohesive Zone Model)을 이용한 풍력 복합재 블레이드의 접합부 손상에 대한 점진적 파손 특성 평가
김학근(Hak-Geun Kim),장윤정(Yun-Jung Jang),권용규(Youg-Kyu Kwon),강기원(Ki-Weon Kang) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4
복합재 블레이드는 MW 풍력 터빈의 주요 구성 요소 중 하나이다. 하지만 복합재 블레이드는 제조 공정의 결함 또는 외부 피로 하중으로 인해 디본딩, 크랙 및 층간분리와 같은 내부 손상이 존재할 수 있다. 이러한 손상 모드 중에서 Spar-web 과 Trailing edge에서 발생하는 디본딩이 가장 영향성이 큰 손상 모드이다. 그러므로 복합재 블레이드의 Spar-web 과 Trailing edge 접합부의 디본딩 매커니즘을 분석 필요하다. 이를 위해 일반적인 NREL 5MW 급 풍력 터빈에 사용되는 복합재 블레이드의 유한 요소 모델을 구축하였다. 블레이드 스킨과 접착모델링 간의 접촉 조건을 고려하여 Spar-web 과 Trialing edge 접합부에 손상 모델을 구축하였다. 또한, 접착제 모델의 기계적 특성을 위해 층간 파괴 인성 습득 시험을 통해 블레이드 조인트의 기계적 특성을 습득하였다. 마지막으로, 접착제 모델링 기법 기반 손상 모델을 사용하여 블레이드의 Spar-web 및 Trailing edge 접합부에서 디본딩의 점진적 파손 특성을 분석하였다. The composite blade is one of the main components in multi megawatt wind turbine. Unfortunately, composite blade may have internal damage such as debonding, cracks, and de-lamination resulting from faults in manufacturing process or external fatigue loads. Among these damage modes, the debonding at spar-web and trailing edge junction is the most critical damage mode. Therefore, it is necessary to identify the mechanism of debonding at spar-web and trailing edge junction of composite blade. For this, we build up the finite element model for composite blade, utilized in the generic NREL 5MW class wind turbine. And then, we build up the damage model at the spar-web and trailing edge junction considering the contact conditions between the blade skin and cohesive model. In addition, mechanical properties of the blade joint were acquired through an interlaminar fracture toughness acquisition test in order to mechanical properties for the adhesive model. Finally, we analysis the progressive failure behavior of debonding at the spar-web and tailing edge junction with the external forces on blade using the adhesive modeling method-based damage model.