• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권4호
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• pp.962-973
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• 2017

대기오염에 대한 관심은 국내 외에서 점진적으로 상승하고 있으며, 자동차 및 연료 연구자들은 청정(친환경 대체연료) 연료와 연료품질 향상 등을 이용하여 새로운 엔진 설계, 혁신적인 후처리 시스템 등의 연구를 통하여 차량 배기가스 및 온실가스를 감소시키고자 노력하고 있다. 이에 본 연구에서는 각기 다른 차량기술이 적용된 휘발유, 경유, LPG를 연료로 사용하는 7대의 차량을 대상으로 국내 외에서 법적시험모드로 사용되고 있는 도심모드, 고속모드, 급가 감속, 에어컨사용 및 겨울철 특성을 반영한 저온모드에서 온실가스의 배출특성을 확인하고자 하였다. 사용연료에 관계없이 대부분의 온실가스는 저온인 Cold FTP-75 모드에서 가장 안 좋은 결과가 나타나는 경향을 가지고 있다. 각 차량별 온실가스 증가 요인으로는 가솔린 차량인 A차량(2.0 MPI)과 B차량(2.4 GDI)에서는 최고속 및 급가 감속, 에어컨 사용, 저온 조건의 순인데 비해 E차량(1.6 T-GDI)은 에어컨 사용, 최고속 및 급가 감속, 저온 조건의 순이다. G차량(LPLi)은 에어컨 사용, 저온, 최고속 및 급가 감속 조건의 순으로 가솔린 차량과 다른 특성을 가지고 있다. 경유 차량에 있어서는 A차량(2.0 w/o DPF)과 B차량(2.2 w/ DPF)은 최고속 및 급가 감속, 에어컨 사용, 저온 조건의 순이었고, F차량(1.6 w/ DPF)은 저온, 에어컨 사용, 최고속 및 급가 감속 조건의 순으로 확인되었다. 따라서, 각 연료별로 배출가스 저감 기술을 다르게 적용하여야 효과적인 방법이라고 할 수 있겠다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권6호
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• pp.620-625
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• 2015

IMO MEPC에서는 지구온난화를 늦추기 위해서, 선박에서 배출되는 GHG(Green House Gas)인 $CO_2$를 줄이기 위한 방안으로 선속을 다운시켜 운항할 것을 제안한바 있으며, 해운회사에서도 연료비 절감을 위해서 자발적으로 감속운항(Low steaming)을 하고 있어, 국제항해에 종사하고 있는 대부분의 컨테이너선들이 감속운항을 하고 있다. 또한, 날로 증가되고 있는 해운 물동량 증가로 선박의 연료비 부담이 증가되고 있어 연료비 절감 기술개발이 절실히 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 디젤엔진의 성능을 향상시킬 수 있는 연료첨가제(유용성 칼슘계 유기금속화합물)를 일정량 투입(사용 연료량의 0.025%) 하여 연료비를 절감하는 방법을 시도하였다. 실험의 정확도를 위해서 육상 발전소에 설치된 2행정 대형 디젤엔진을 실험 대상으로 하였다. 실험 엔진의 부하는 저, 중 및 고 부하(50, 75, 100%)로 나누어서 실시하였으며, 연료첨가제의 투입 전과 투입 후의 엔진성능(출력, 연료소비율, 최고연소압력(P-max), 배기온도)을 비교 분석 하였다. 본 실험을 통해서 연료첨가제를 투입함으로써 저부하(50%) 에서 2% 이상의 연료비 절감 효과를 확인 할 수 있었으며, 최고연소압력은 상승하는 반면에 배기온도는 하강함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.59-59
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• 2002

램제트 추진기관은 압축과정을 별도의 부품 없이 형상에 의해서 감속하여 연소 압력비를 얻는다. 따라서 구동 마하수와 형상에 의해 흡입과정의 압축 효율이 결정된다. 설계점은 충분한 유량을 확보 할 수 있는 유량과 충격파 각을 조절하여 전압력 손실을 줄이도록 고려되어야 한다. 또한 연소가 일어나면 연소실 압력이 배압으로 작용하고 비행시에 받음각은 변하므로 이에 따른 성능 분석도 고려 되어야 할 사항이다. 본 연구는 국내에서 실험한 형상에 대해 수치계산을 수행하여 코드의 검증과 아울러 램제트 유동장의 수치적 시뮬레이션도 설계단계에서 하나의 도구로 이용할 수 있음을 보여준다. 실험에서는 배압 조건을 얻기 위해 유동 블록키지를 유로 내에 두어 상응하는 배압을 얻었지만 본 계산에서는 압력 경계조건을 직접 사용하였다. 유동이 비정상 특성을 가지므로 시간 정확도를 이차로 가지도록 이중시간 전진법을 사용하였다. 사용한 압력비는 충격파가 카울 끝에 닿는 임계상태에 가까운 12, 13, 14에 대해 계산을 수행하였고 부스터모드로 흡입구 끝이 막혀 있다가 램제트 모드로 바뀌어 연소실 압력이 위의 압력비라고 가정할 때의 비정상 천이 과정을 계산해 보았다. 본 계산은 흡입구 부분만을 떼어놓고 적절한 가정 하에 수행되었지만 연소실 내부도 비정상 특성을 가지므로 흡입구와 연소실을 동시에 같이 계산해야한다. 추후에 전체적인 계산을 진행하기 위한 전 단계로 흡입구 계산만을 수행하여 실험과 잘 일치하는 계산 결과를 얻었고 전체 계산을 위한 연구는 진행 중에 있다.

• 오토저널
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• 제18권4호
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• pp.1-17
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• 1996

자동차의 안전에 대한 연구는 객실의 변형제한과 승객의 감속도 축소를 위한 여러가지 구조부재의 에너지 흡수능력 및 흡수 메카니즘을 연구하는데 초점이 맞추어져 왔다. 그 이유는 충돌사고시에 인명을 보호하기 위해서는 차제변형에 의한 물리적 접촉의 회피 뿐 아니라 충돌에너지를 적절히 흡수조절하여 충돌력을 감소시키도록 구조부재를 설계함으로써 충돌안전성이 확보되기 때문이다. 충돌에너지 흡수 특성은 구조부재의 단면 형상과 재질에 따라 달라지며 압괴모드도 구분되어진다. 즉, 복합재료의 압축붕괴특성은 금속이나 플라스틱 재질과는 다르다. 일반적으로 복합재는 재질의 파손으로 에너지가 흡수되지만 금속재는 소성변형으로 에너지를 흡수한다. 이때의 붕괴양상은 작용하중에 따라 축방향 붕괴, 굽힘붕괴, 측면붕괴의 경우는 정규압괴모드(compact mode) 및 불규칙압괴모드(noncompact mode)로 나뉘고, 원통쉘의 경우는 축대칭모드 및 다이아몬드형 모드 등으로 나뉠수 있다. 원형 및 사각 튜브는 광범위한 형상비와 후폭비를 가지도록 제작할 수 있으며 산업전반에 걸쳐 널리 쓰이므로 충돌특성 연구의 대상으로 많은 연구들이 진행되어 왔다. 또한, 충돌특성의 해석을 위한 이론적 모델이 제시되었으며 계속적인 보완이 이루어져 오고 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권1호
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• pp.46-52
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• 2005

무인표적기의 성능 향상을 위해 추진시스템인 프로펠러를 재설계하였다. Vortex 이론을 이용한 설계 및 해석 프로그램을 사용하였으며, 설계 변수는 반경 방향에 따른 코드 길이, 블레이드의 반경 변화, 그리고 비틀림각 등이다. 저속과 고속일 때 모두 향상된 추력을 내도록 엔진 회전수 변경을 포함하여 프로펠러를 재설계 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.627-635
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• 2014

현재 도로상에서의 최고속도제한은 교통 혼잡이나 기상변화에 대처하기 힘들기 때문에 교통사고를 유발하는 요인이 될 수 있다. 물론 도로교통법에 따르면 악천후 시 20~50% 속도를 감속시켜야 하지만 운전자들의 판단에 맡겨야 하는 어려움이 있고, 감속하는 차량과 하지 않는 차량들간의 상대속도가 달라져서 주행환경과 안전에 큰 영향을 끼친다. 따라서 가변속도제어는 도로상의 운전자들에게 적절한 최고속도제한을 지정해 줌으로서 운전자들이 악천후 시에 감속된 속도로 달리게 하여 사고를 미연에 방지하거나 사고피해 심각도를 낮출 수 있을 거라 예상된다. 본 연구의 목적은 교통사고가 잦은 부산광역시의 연속류(도시고속도로)를 중심으로 적절한 구간에서 가변속도제어가 실시될 수 있도록 교통사고의 특성을 분석하여 사고 심각도를 조사하였다. 그리고 도시고속도로의 기하구조상 많은 곡선부 환경을 가지고 있으므로 평면 곡선부 지점을 건조한 노면과 젖은 노면을 비교 시뮬레이션 해봄으로써 비에 젖은 노면일수록 속도에 따른 사고위험이 크다는 결과를 얻었다. 이러한 결과를 토대로 먼저 도시고속도로에서 기본구간, 터널부근, 램프부근, 요금소 부근, 진 출입부 등 다양한 요인을 고려한 뒤 속도감소가 필요한 구간에서 우선 실시하여 운전자들의 참여의식과 필요성을 인식시키고 향후 도시고속도로 전 구간에 설치 및 운영이 확대되어야 할 것으로 판단된다.

• 농업생명과학연구
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• 제50권3호
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• pp.31-41
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• 2016

본 연구는 산림조성사업에 있어서 가장 큰 비중을 차지하는 인건비와 생산비용을 절감시키고 경사가 험준한 우리나라 산림지형에서 유용하게 이용 가능한 경량 식혈기를 개발하고자 수행하였다. 제작된 1차 시제품은 토양을 굴취하는 스크류(screw) 부분과 동력원인 배터리로 구성되고, 제원은 스크류의 길이 170mm, 상단폭 60mm, 하단폭 47mm, 나선각(Helix angle)은 23°, 그리고 Tip은 송곳형태로 길이 50mm로 설계·제작하였고 무게를 줄이기 위해 1줄 스크류를 채택하였다. 또한, 동력원으로는 회전용 DC Motor(WD-6G2425, WONILL, Korea)로 최대 Torque는 30㎏f-cm, 회전속도는 20~30rpm으로 설정하였다. 감속비는 30:1의 K6G30C 감속기에 무부하 상태로 사용한 결과 48시간 작동하였다. 그리고 배터리는 경량식재기의 개발을 목표로 하기 때문에 무게를 고려하여 리듐배터리를 사용하였으며, 포트묘의 길이가 15cm 내외인 점을 고려하면 스크류의 회전력이 최대 100kgf-cm정도로 설계하였다. 1차 시제품의 성능을 평가하기 위해 조사지에서 굴취시 스크류에 소요되는 회전력을 측정한 결과, 회전력이 가장 큰 곳은 A area(단단한 초지), 그 다음은 F area(경사가 40°인 산지), E area(경사가 30°인 산지)의 순서로 나타났다. 토양의 굴취 회전력은 일반적으로 깊이가 깊어질수록 높아지는 경향을 보이고 있으며, 대체적으로 토양의 깊이 10cm 부근에서 높은 경향을 보였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권9호
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• pp.116-121
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• 2020

In recent times, fuel economy enhancement and environmental regulation compliance have become the main topics of interest in the automobile industry. Electric vehicles are desirable alternatives to the existing cars that employ internal combustion engines. Specifically, electric vehicles are equipped with inverters, motors, and a gearbox instead of engines and transmission mechanisms. The gearbox is a key component, used to transmit power from the electric motor to the wheel. Therefore, the design of the gearbox is critical. However, most engineers design gears based only on their experience because no standards pertaining to the design factor exist, other than those for the gear ratios. To overcome this problem, the structural stabilities must be examined considering the design factors of the gears. In this study, we considered the module and number of teeth as the main factors. The constraints corresponded to the final gear ratio and fixed distance between each axle of the shafts. Moreover, a structural analysis was conducted, and the variation trend of the maximum equivalent stress against changes in the gear module and number of teeth was examined. By performing such an analysis, the structural stability in the design of a gear system could be effectively investigated.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제10권4호
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• pp.43-59
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• 2003

보행 종료(gait termination)는 인간의 보행개시(gait initiation)나 율동성 보행(rhythmical walking)에 비해 관심을 적게 받고 있다. 파킨슨 환자들이 보행종료와 방향전환 시 가지는 어려움은 이들 환자들이 보행 시 넘어지게 되는 노출 요인으로 보고되어져 왔다. 보행종료에 대한 기전의 이해는 효과적으로 걸음을 멈추지 못해 넘어지게 되는 위험요인을 가진 사람들에게 적용되어질 수 있다. 이 논문에서 우리는 보행종료에 대한 최근문헌을 고찰하고 우리 실험실에서 진행되어온 파킨슨환자의 보행종료에 관한 일련의 실험들의 결과를 요약하였다. 본 연구는 율동적인 보행상태에서 완전한 멈춤으로의 전환에서 일어나는 동역학의 변화를 검사하기위해 시행되었다. 보행속도가 증가함에 따라 따르는 다리(trailing limb; 보행종료시점에서 뒤에 위치하는 다리)의 유의한 가속력 감소가 나타나고 멈출 때 이끄는 다리(leading limb; 보행종료시점에서 앞에 위치한 다리)에서 유의한 감속력의 증가가 나타난다. 보행종료 시, 이끄는 다리의 뒤쪽에 질량중심(center of mass) 을 유지시키기 위해 하지 신전근의 활성도가 오래 지속되어져야 한다. 예측하지 못한 상황에서 보행종료 시, 보행 중이나 예측되어진 상황에서 멈출 때보다 이끄는 다리 아래에서 감속력이 빠르게 발생하는 경향을 보였다. 대상자들을 보행속도에 따라 두 군으로 나눌 때, 계획되지 않은 보행종료를 하는 동안 보행속도가 느린 군이 빠른 군보다 전방 가속력을 급속하게 증가시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 보행속도가 느린 대상자들이 따르는 다리로 힘을 생성하기 보다는 주로 이끄는 다리에 의존하여 보행종료를 하는 것을 보여준다. 따르는 다리에서 발생되는 힘과 근육활성도의 조절을 측정하기 위하여, 파킨슨 환자와 연령에 의해 짝짓기된 정상 환자군에게 표적 조건(target condition)을 추가하였다. 파킨슨 환자군은 표적에 다리를 정확히 놓기 위해 몇 발자국 전부터 보행 속도를 줄였다. 파킨슨 환자들은 보행종료를 촉진하기 위해 필요한 근육들의 활성도를 증가시키는데 큰 어려움을 가지고 있다고 생각되어진다.

• 디자인학연구
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• 제19권6호
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• pp.5-8
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• 2006

본 논문은 '거꾸리'라고도 불리는 스트레칭 운동에 이용되는 인버젼 기구의 사용성을 워블메카니즘을 이용하여 효과적으로 개선시킨 가정용 인버젼 기구의 디자인 개발에 관한 것이다. 근래 현대인의 삶에서 건강이 생활의 중심으로 대두되면서 운동을 즐기는 사람들이 늘어났고, 전신 스트레칭이 과다한 업무나 운동의 부작용으로 인한 디스크의 압박 해소에 효과적임이 일반인에게 널리 알려지면서 인버젼 기구의 사용자가 증가하게 되었다. 그러나 기존의 수동 인버젼 기구는 사용자가 테이블의 회전을 위해 무게 중심을 일일이 조정해야 하는 번거로움과 미숙련자들에게는 사용 미숙으로 인해 테이블이 갑자기 회전하는 안전사고 위험 등의 단점이 있었다. 이에 본 연구는 작고 단순한 구조로 큰 감속비를 내며 역전이 방지되는 워블메카니즘을 테이블의 회전 장치와 발목을 고정하는 장치에 도입함으로써 수동 조작 방식에서 자동 방식으로의 개선을 가능하게 하였다. 그 결과, 다양한 신체 조건의 사용자들에게 편리성과 안전성을 높여 주었고, 동력전달 장치 구조의 단순화를 통한 디자인 외부 요소의 단순성을 구현하였다. 이에 가정에서 사용자의 사용이 편리하고 설치 및 보관이 용이한 접이식 가정용 인버젼 기구를 개발하였다.