• 항공우주기술
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• 제10권2호
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• pp.121-127
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• 2011

추력기 기반 자세제어계 제어기 설계에서 인공위성의 관성모멘트는 중요한 설계 요소이다. 설계 과정에서 불확실성을 고려하기는 하지만 큰 규모의 태양전지판과 같은 유연 구조물을 가지는 정지궤도 위성의 경우 추력기의 작동 제어주기와 유연모드의 간섭을 피하기 위해 정확한 관성모멘트의 측정이 요구된다. 천리안 위성의 경우 전이궤도에서 임무궤도로 전환하기 전에 관성모멘트의 측정이 수행되었는데, 본 논문에서는 천리안위성의 관성모멘트 측정 방법을 유추해서 기술하고, 실제 궤도상 시험에서 측정된 관성모멘트 값과 비교하였다. 이를 통해, 자세제어계 상세 설계 단계에서 고려된 불확실성 범위 내에 관성모멘트 값이 유지되었음을 확인하여 설계의 적합성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.711-717
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• 2017

본 논문은 엔진 다운사이징의 관점에서 널리 사용되는 터보과급기 로터의 관성모멘트 측정에 관한 연구이다. Trifilar 방법을 이용하여 관성모멘트를 측정하기 위한 장치를 설계 제작한 후, 장치를 검증하기 위하여 교정로터의 관성모멘트를 측정하였다. 측정의 변동계수는 0.43%, CAD 도면의 관성모멘트와 비교하여 0.75% 오차를 보여 개발된 측정장치가 로터의 관성모멘트 측정에 적합함을 확인하였다. 소형 터보과급기의 터빈 로터와 압축기 휠 각 2개에 대한 관성모멘트 측정을 수행하여 1.0% 미만의 변동계수를 보여 정밀한 측정이 가능함을 보였다. 그러나 CAD 도면의 관성모멘트와 비교한 오차는 터빈 로터는 2.76%와 1.30%로 양호하였으나, 압축기 휠의 경우 27.6%와 24.4%로 상당히 크게 나타났다. 연구에 사용된 압축기 휠은 질량이 소형으로 상대적으로 공기저항이 크고 정확한 주기 측정의 어려움으로 큰 오차를 보였다. 따라서 터빈 로터와 압축기 휠을 결합한 상태에서 측정한 값에서 터빈 로터의 관성모멘트를 빼는 간접 방법으로 측정을 수행하였다. 이때 압축기 휠의 관성모멘트 측정에서 1.2% 미만의 변동계수를 보이고 오차는 5.68%, 7.88%의 값을 보였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.380-388
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• 2023

본 연구는 모형선박의 횡방향 무게분포를 변화시키면서 횡요주기 및 관성모멘트에 의한 GM을 추정하고 경사시험으로 계측되는 GM 값과 비교한다. 그 과정에서 각 수치를 분석하여 관계성을 파악한다. 실험 및 비교에 사용된 선박의 종류는 3종류로 7톤급, 20톤급 어선과 KVLCC의 모형선을 사용하였다. 실험은 스윙프레임 테스트와 자유 횡요 감쇠테스트를 수행하여 관성모멘트와 횡요주기를 계측하고, 경사시험으로 GM을 계측하였다. 관성모멘트와 횡요주기로 추정된 GM과 경사시험으로 구해진 GM은 선박의 무게 분포 변화에도 동일한 경향을 보였지만, 경사시험에서 구해진 GM이 더 작은 값을 보였다. 따라서 GM 추정 시에 관성모멘트나 횡요주기 외에도 추가적인 보정 계수나 파라미터가 필요하다고 판단된다. 추후 무게중심을 변화시켜 추정 GM과의 관계를 분석하여 보정 계수를 산출할 계획이다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.13-13
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• 2017

선회시스템의 수명을 정확히 예측하기 위해서는 굴삭기의 상부회전체 및 선회시스템의 모든 구성요소들의 질량관성모멘트를 고려하여 선회감속기의 수명 평가를 수행해야 한다. 선회감속기의 수명 평가방법은 주로 실험실 시험으로 수행이 되며, 시험 장비는 장비 구축 편의성과 비용 등의 이유로 증속기와 굴삭기 상부회전체의 등가 관성체 등으로 구성된다. 굴삭기 선회시스템의 정확한 등가 실험실 시험을 위해서는 시험에 사용되는 등가 관성체의 관성모멘트를 정확히 결정하는 것이 매우 중요하다. 본 연구는 굴삭기 선회시스템의 등가 실험실 시험을 위해 굴삭기 상부회전체의 관성모멘트를 결정하기 위하여 수행되었다. 굴삭기 선회 시험을 통하여 선회감속기 입력 속도 및 토크를 측정하였고, 반복계산법을 이용하여 굴삭기 상부 회전체의 등가관성모멘트를 계산하였다. 굴삭기 상부회전체의 시뮬레이션 모델을 개발하여 선회 시험 결과와 시뮬레이션 모델 비교 분석을 통해 굴삭기 시뮬레이션 모델을 검증하고, 검증된 모델을 이용하여 상부회전체의 관성모멘트가 반영된 등가 실험실 시험 시뮬레이션 모델을 개발하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권10호
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• pp.878-884
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• 2013

The center of gravity and the moment of inertia of railway vehicles are important parameters for running safety and stability in railway vehicle design. However, the exact measurement of those is difficult in manufacturing field. The weight measurement of a railway vehicle beneath the wheel using a weight scale is off by a large amount. This paper suggests a measurement method for the center of gravity and the moment of inertia of railway vehicles using vibration. For the measurement a railway vehicle is suspended using four wires. Direct measurement of the tension of the wires and the period of swinging motion of the suspended railway vehicle with calculations give the exact location of the center of gravity and the moment of inertia in x, y, and z directions, respectively. This implementation was demonstrated using an experimental device and verified numerically.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.538-542
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• 2015

선체의 횡관성모멘트는 선박의 횡운동 특성을 다루는 경우 제외될 수 없는 요소로서 그 크기의 적정성은 선체 동특성 해석의 결과와 신뢰성에 큰 영향을 미친다. 그러나 선박은 질량분포와 형상이 복잡하므로 이를 직접적인 계산을 통해 값을 구하기에는 과정이 매우 복잡하고 대상 선박의 구체적인 관련 자료를 얻기도 어렵다는 점에서 실용적으로는 선체 질량의 등가적 관성반경을 선체폭의 일정비율로 계산하는 간접적인 방법이 통용되고 있다. 한편, 어느 선체의 자유 횡운동이 나타내는 횡요 주기와 감쇠형태는 관성모멘트에 의해 영향을 받기 마련이고 따라서 이러한 응답의 결과적인 모양으로부터 역으로 해당 선박의 관성모멘트를 구하는 일반식의 도출이 가능할 것으로 유추될 수 있다. 본 연구에서는 관찰에 의한 선체의 횡요 주기는 경사각의 진폭 감쇠비에 의해서도 달라지는 관계를 해석하여 횡요 주기와 경사각 진폭 감쇠비 모두를 함수 인자로 포함하는 일반식에 의해 횡관성모멘트 크기가 구해질 수 있음을 나타내었다. 또한 이러한 일반식에 횡요 관찰 선박의 주요 제원을 적용하였을 때 나타나는 특성 그래프들을 분석한 결과 횡요주기뿐 아니라 진폭감쇠비가 함께 검토될 때 얻어지는 관성모멘트 값이 보다 정확해진다는 것을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.33-38
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• 2016

The turbocharger is an essential component to realize the engine down-sizing. The moment of inertia of turbocharger rotor is an important parameter with respect to acceleration performance of the vehicle. It can be calculated from the CAD software based the geometry data and the material properties. But the accurate value of the inertia of turbocharger rotor must be measured through the experimental method. In this study, the measurement of moment of inertia of turbocharger rotor for 2.0 L spark-ignition engine was carried out. First, an experimental equipment using a trifilar method was designed and fabricated. Some optical devices, that is, photo sensor, counter, convex lens, etc, were used to increase the accuracy of the measurement. Second, error sensitivity for the equipment was analyzed. The error of period time and the radius can give big affects to the accuracy of the moment of inertia. When the amount of error of these two were each 1.0 %, maximum error of the moment of inertia was under 3.0 %. Third, the calibration for the equipment was performed using a calibration rotor which has similar shape to turbine rotor but simple. Calculated value from CAD software and measured one for the calibration rotor were compared. The total error of the equipment and the measurement is about 1.3 %. This result shows that the equipment can give the good result with resonable accuracy. Finally the moment of inertia of the turbine rotor and compressor wheel were measured. The coefficient of variations, the ratio of standard deviation to mean value, were reasonably small at 0.57 % and 0.73 % respectively. Therefore this equipment is suitable for the measurement of the moment of inertia of the turbine rotor and compressor wheel.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1997년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관; 6 Nov. 1997
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• pp.110-115
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• 1997

A modeling method for the bending vibration analysis of rotating Timoshenko beams with concentrated mass and mass moment of inertia is presented. The shear and rotary inertia effects become critical for the accurate estimation of the natural frequencies and modeshapes as the slenderness ratio decreases. The effect of the concentrated mass and mass moment of inertia on the natural frequencies are also investigated with the modeling method.

• 공학교육연구
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• 제23권3호
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• pp.32-40
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• 2020

A new moment of inertia experiment apparatus different from the existing one has been developed, which does not require deformation of a sample in order to fix it to the apparatus. This new experiment apparatus was able to experiment with constant-shaped objects that did not deform the samples, so that it enabled them for conducting an experiment which is close to an ideal rigid model dealt in the general physics course. The new experimental apparatus was easy and accurate in measuring the physical quantity by using the experimental principle of physical pendulum. In the results of the measurement of the moments of inertia of the six samples, all measurements were made to be accurate enough to measure with very small errors within 1%. In addition, it has been found to be useful as an experiment apparatus to understand the concept of the moment of inertia and to prove the formula for moment of inertia. Therefore, if the new moment of inertia experiment apparatus developed in this study is used in students' experiments, it is expected that students will be able to greatly increase their understanding of the concept of moment of inertia.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1998년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.7-13
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• 1998