한국형발사체 3단에 사용되는 7톤 짐벌엔진의 추력벡터제어에는 전기유압식 구동장치시스템 대신 중량, 비용 및 시험평가 등의 측면에서 더 효율적인 전기기계식 구동장치시스템을 사용한다. 전기기계식 구동기는 위치제어 서보 구동기로 고진공에서도 운용 가능한 BLDC 모터를 사용한다. 짐벌엔진을 갖는 발사체의 경우 구동기 자체 진동모드와 구동기를 지지하는 기체구조체의 벤딩모드, 짐벌엔진의 관성부하 등이 조합되어 합성공진 현상이 발생할 수 있다. 합성공진이 발생할 경우 발사체 자세제어는 불안정해진다. 이러한 관계로 짐벌엔진 및 기체구조체 지지부, 구동장치시스템의 고유 특성을 고려하여 강성에 대한 요구규격이 적용되어 왔다. 한국형발사체 3단 7톤 짐벌엔진의 경우 구동장치시스템의 강성요구규격은 $3.94{\times}10^7N/m$ 수준이며 이를 만족시키기 위한 직구동 방식전기기계식 구동기를 설계하였다. 본 논문에서는 강성요구규격을 기반으로 설계된 직구동 전기기계식 구동기의 등가강성 해석모델을 제안하고, 이를 실험결과로 검증하였다.
본 연구에서는 현재 운행 중인 도시철도차량의 전동차 출입문에 규칙적 다공질 금속, 즉, 트러스 요소로 이루어진 피라미드 트러스 코어를 적용 가능한가에 대해 구조 강성 측면에서 검토하였다. 전동차 출입문은 내외피 사이 심재부에 허니콤과 보강재로 구성된 샌드위치 구조이며, 충분한 굽힘 강성과 내구성 등이 요구된다. 현재, 전동차 출입문의 기계적 성능은 한국철도표준규격(KRS)과 도시철도용품 품질규격에서 명시되고 있는데, 3점굽힘시험을 수행하여 중앙부의 처짐량을 측정하여 구조강성의 만족 여부를 판정하고 있다. 기존의 허니컴 코어를 채용한 출입문에 비해 피라미드 트러스 코어로 대체한 출입문의 구조강성 비교를 위하여 기존의 허니콤 코어와 동일한 무게의 두 종류의 피라미드 트러스 코어를 설계, 고려하였다. 이후 한국철도표준규격에 명시한 시험조건에 따라 유한요소해석을 실시하였다. 피라미드 트러스 코어를 적용한 전동차 출입문의 3점굽힘해석 결과 피라미드 트러스 심재 출입문은 기존의 허니콤 심재에 비해 약 2.5%의 처짐량이 더 발생하였지만, 규격에서 요구한 강성 조건을 충분히 만족시켰다. 따라서, 다기능성에 유리한 규칙적 다공질 금속인 피라미드 트러스 심재는 기존의 허니콤 기반의 출입문을 대체할 수 있을 것으로 판단된다.
필라멘트 와인딩으로 제작된 고체 모터 연소관의 구조강성저하 평가 및 파열특성을 확인하기 위한 수압시험을 수행하였다. 본 연소관의 파손 요구조건으로서 운용 중 최대 예상압력(MEOP)의 1.5배 이상의 압력에서 실린더 파손이 일어나야함을 제시하였다. 해석 결과 연소관의 내부압력이 2088psig 일 때 실린더층의 섬유가 끊어지는 것으로 나타났으며 수압시험을 수행하여 2200psig 수준에서 실린더 부위가 파손됨을 검증하였다. 또한 제작 후 1년 정도 경과 후에도 강성저하가 없음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 차세대 멀티미디어 통신인 IMT-2000 시스템의 엑세스 방식으로 제안되고 있는 cdma2000 규격을 채용한 동기식 CDMA 시스템을 시뮬레이션하여 최적의 역방향 채널 전력비와 채널 추정 길이를 구하였다. 제안된 시스템은 기존의 IS-95와는 달리 Pilot 채널을 이용하여 페이딩 채널을 추정하며, 이에 따라 최적의 추정 길이(Estimation Lengths)가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 Pilot Channel과 Fundamental Channel의 전력비에 따라 요구되는 최적의 추정 길이를 구하였고, 또한 고정된 추정 길이에서 전력비의 변화에 따른 FER을 구하였다.
자동차용 Alloy Wheel은 차량의 수직하중이나 가로 방향 하중, 구동, 제동토크 등 주행 시에 발생하는 여러 형태의 응력을 받으면서 사용되므로 이러한 응력을 견딜 수 있는 강성은 물론 차량 부품으로서의 요구 수명도 만족하여야 한다. 알루미늄 휠은 개발 후 규격에 준하는 내구성 평가를 위하여 반경 방향 부하 내구시험과 굽힘모멘트 내구시험과 주행 중 요철이나 벽돌 등에 의한 노면으로부터 갑작스런 하중에 대한 내충격성 평가를 위한 충격시험이 실행되고 있다. 이러한 시험은 많은 시간이 소요되고 있으며, 또한 시험 중 불합격 판정이 날 경우 또다시 처음의 공정을 모두 거쳐 다시 시험을 하게 된다. 3 Piece와 같은 알루미늄 휠은 여러 공정에 의한 생산되어지기 때문에 많은 시간적, 물질적 손실이 일어나고 있다. 따라서 자동차용 알루미늄 휠의 요구조건을 충분히 만족시키며 소비자의 요구에 맞는 품질과 시간을 충족시켜 기업경쟁력 확보는 물론 원가절감에 의한 기업 경쟁력 향상을 위하여 설계 단계서부터 시험조건을 고려한 내구성 해석에 의한 알루미늄 휠의 시험횟수를 단축하고자 한다. 본 논문에서는 3 Piece 알루미늄 휠의 축(shaft)하중에 의한 내구성 평가에 대하여 CAE시스템을 이용하여 보다 빠르고 정확한 결과를 산출함으로서 설계시간의 단축은 물론 다양한 형상의 제품들을 설계단계에서부터 생산에 이르기까지의 해석활용법을 수립하고자 하였다.
현재 국내 등명기는 대부분 국내 관련업체의 연구개발에 의하여 국산화하고 있으나 대부분 소형 등명기에 소출력 LED Type을 적용하는 수준이다. 최근 고출력 LED 광원은 급격한 광효율 향상(150lm/W)과 가격경쟁력 확보를 통하여 기존 광원 대체를 가속화 하고 있는 상황에서 국내 등명기 관련업체의 LED 등명기 기술개발 수준은 해양 선진국에 크게 미치지 못하고 있는 실정이다. 특히 국내의 20해리(M)이상 광달거리를 요구하는 중 대형 등명기에 LED 광원을 적용하기 위한 LED 광원설계기술, 광학설계, 방열설계 및 항로표지용 등기구 설계 기술 개발 수준은 국제 규격을 만족하기에 매우 미흡한 상황이다. 이에 해양선진국의 LED 광원을 적용하는 중 대형등명기 개발현황 및 동향을 분석하였다.
로켓 엔진용 짐벌 마운트는 발사체 발사 후 자세 제어를 위해 발사체와 엔진사이에 장착된 TVC(Thrust Vector Control) 구동기의 작동으로 짐벌 운동을 수행하며 기구학적으로 자세 제어를 하는데 있어 매우 중요한 역할을 하는 요소이다. 이러한 짐벌 마운트는 엔진 추력을 발사체에 전달하는 기능 이외에 지정된 위치에 엔진을 고정시키는 역할과 위치 고정 후 발사체 단과 엔진의 정확한 추력 전달을 위한 기계적 불일치 보정 기능, 짐벌 구동에 대한 피봇 기능을 동시에 수행하여야 하는 복합적인 기능을 가지고 있다. 특히, 이중에서도 물리적으로 고 추력의 하중을 전달하는 요소로서 충분한 강도와 강성을 지녀야 하므로 본 연구에서는 이와 관련된 초기 설계 요구도 분석을 바탕으로 설계 규격에 부합하는 짐벌 마운트의 구조적 검토를 통해 로켓 엔진용 짐벌 마운트 설계 형상을 개념적으로 제시하였다.
최근 군(軍) 물류 분야에서 3PL(3rd Party Logistics), 4PL과 같은 아웃소싱이 중요한 아젠다로 부각되고 있다. 하지만, 3PL을 성급하게 군 물류 분야에 적용시, 전시 전투력 저하, 정보 보안 취약성, 3PL 업체의 재하청(Sub-contract)에 따른 질적 저하, 규모의 경제에 미달하는 군내 소랑 조달에 따른 원가 상승 압력 등의 부작용 우려가 있다. 최근 미국, 영국과 같은 선진국에서는 이런 부작용을 보완하고자, 민간 부문과의 상호 보완적 협력 관계를 통한 민 관 경쟁 위탁(private-public competitive sourcing) 개념이 발전하고 있다. 이 개념이 우리 군(軍) 물류 분야에 적용되기 위해서는 군과 민간이 합리적으로 경쟁할 수 있는 군 수송 분야의 재정비와 효율화가 선제적으로 요구된다. 따라서 이 연구는 군 물류 표준화 5개 분야중 수송 분야에 중점을 두어 파렛트 규격 복수화 방안 (T11,T12) 시행에 따른 PLS(Palletized Load System) 트럭 적용 개선 방안 및 모형을 제시한 후, 사단급 부대 사례 분석을 통하여 계량화된 개선 효과를 분석하였다.
반도체 소자 제조에서 비용 절감을 위한 공정기술의 스케일링 가속화 경향에 따라 축소기술에 대한 요구가 증가되고 있다. 축소에 따른 또 다른 가장 큰 문제점의 하나는 Hot Carrier Injection (HCI) 특성의 열화이다. 이는 축소 과정에서 생기는 불가피한 가장 큰 이슈중의 하나이며, 특히 입출력 소자에 있어 극복하기 어려운 부분이다. 이의 개선을 위해 유효 채널 길이를 늘이고자 LDD 임플란트 공정 이전에 산화막이 추가되었고, 또한 I/O LDD 임플란트 공정의 이온 입사 각도를 최적화함으로써, LDD 영역에서 E-field 열화 없이 HCI 규격을 만족할 수 있었다.
최근 자동차에서 경량화의 방안으로써 높은 강성을 요구하는 고장력강 사용이 증대 되고 있다. 그러나 고장력강은 저항 점용접 시 일반 강에 비해 높은 전류를 요구하며 계면파단 및 expulsion 발생이 용이하기 때문에 가용 전류 구간이 좁은 특성을 가진다. 많은 연구자들이 hold time, tempering 등의 process를 이용하여 고장력강의 저항 점용접성을 개선하고자 하였으나 생산 공정라인에 적용하기는 어려운 실정이다. 본 연구에서는 용접 공정 변수의 변화에 따른 용접성과 전극 형상 변화을 통한 고장력강 점 용접성 향상에 대한 연구를 실시 하였다. 고장력강의 점 용접성 비교하기 위해 표준 전극(S1)과 인위적으로 가공한 전극(M1)을 사용하였으며, 실험에 사용된 판재는 두께 1.4mm의 DP590이며, 그 결과 표준전극(S1) 보다 가공 전극(M1)의 가용 전류 구간이 0.5kA 정도 넓은 것으로 확인 되었다. 두 전극을 사용한 점용접 시험편들의 인장전단강도를 비교 해보면 표준전극(S1)을 적용한 점용접 시 인장전단강도는 KS B 0850 기준에 만족하나 계면 파단이 발생 하였다. 가공 전극(M1)을 적용한 점용접 시 인장전단강도는 규격 기준에 만족하나 버튼 파단이 발생 하였다. 두 전극을 적용한 점용접부 형상 및 용접부 온도 분포에대해 저항점용접 시뮬레이션 프로그램(SORPAS)을 이용하여 실험 결과 값과 비교 분석하였고 파단모드의 변화에 대한 원인 분석을 도출 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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