발사체 접속링은 위성체와 발사체간의 접속부로서 위성체에서 발생하는 모든 구조적 하중을 발사체로 전달시켜주는 역할을 하며, 가장 극심한 하중을 받는 부위 중의 하나이다. 특히, 통신해양기상위성은 비대칭적인 하중의 대형 연료탱크로 인해 발사체 접속링에 연료탱크 지지대라는 구조물이 필요하다. 본 논문에서는 통신해양기상위성의 초기설계단계에서 연료탱크 지지대의 적합한 형상을 결정하기 위한 연구를 수행하였다. 이를 위해 발사하중과 설계제한조건을 분석하고, 최적화 알고리즘과 구조물 단순화 기법을 사용하였다. 제안한 3가지 형상 중 Model 3이 하중감소에 있어 강점이 있었으나, 최종적으로 Model 1이 무게중심 조절 및 제작의 용이성 등을 고려할 때 통신해양기상위성을 위해 가장 적합하게 적용될 수 있을 것이다.
정지궤도에서 운용되는 많은 위성들이 통신방송을 목적으로 하고 있기 때문에 전력 요구량이 크고 이에 따라 대용량의 태양전지판이 필요하다. 최근에는 정지궤도에 통신방송 이외에 기상을 비롯한 지구환경 관측을 목적으로 하는 위성들이 개발되는 추세이다. 이러한 관측 위성의 탑재체는 감지기의 열환경 조건이 매우 중요하기 때문에 열원으로 작용되는 태양전지판을 제거하고 대신에 자세 안정도를 확보하기 위해 붐을 사용한다. 다른 방법으로 모멘텀 용량이 큰 휠을 장착하여 비대칭 태양전지판 형상으로 인해 태양에 의한 외란을 휠이 흡수하는 자세제어 방식을 사용하고 있다. 본 논문에서는 완벽한 비대칭 태양전지판 형상의 천리안위성에서 사용하고 있는 휠배치와 그에 적합한 휠모멘텀조정에 관하여 분석하고 현재 운용되고 있는 텔레메트리를 통해 그 결과를 검증하였다.
In this paper, we have proposed a wear growth prediction method on the surface of rubber pad of track assembly installed in high-speed battle tank i.e. the automatic model updating code interfacing with commercial finite element simulation software. Also, simple and resonable geometrical, material finite element model was established to be easily updated based on the empirical threshold value of contact pressure on the contact surface. From the iterative model update and analysis results, we discovered a weak point on rubber pad surface and suggested a new design concept for improving the wear performance of track assembly.
저궤도 위성을 설계함에 있어 시스템 수준에서 수행하는 질량특성의 계산은 위성을 구성하는 각각의 구성품에 대한 정보를 종합하여 전체 시스템의 특성을 예측하는 작업이다. 질량특성에 대한 요구조건은 발사체로부터 설정되는데 요구조건 항목은 탑재체질량, 무게중심 그리고 관성모멘트에 관한 것이다 또한, 자세제어면에서 추력에 의한 토크에 따른 무게 중심 등이며 최근 위성의 고기동화 요구에 따라 기동요구조건 및 자세구동장치의 용량에 따라 결정된다. 특히 위성의 궤도형상 관성모멘트는 위성 동특성을 표시하므로 이를 사용하여 제어시뮬레이션을 수행하는 자세제어계에 주요 입력 데이터로 활용된다. 본 논문에서는 저궤도 위성의 질량특성 요구조건을 검증하기 위해 수행한 질량특성 예측과 질량특성 측정 시험에 대해서 기술하고자 한다.
인공위성은 다양한 센서장치, 구동장치, 전자장치들로 구성되어 있으며, 위성을 제어하는 컴퓨터 장치는 이들 장치들과 다양한 종류의 통신 버스로 연결되어있다. 정의된 프로토콜에 따라 명령을 전송하고 장치들의 상태 정보를 수집하여 위성을 운영한다. 위성에서 많이 사용되는 대부분의 상용 센서나 구동장치들은 표준화된 버스 (ex, 1553B, CAN, UART, etc ...) 인터페이스를 지원한다. 그러나 위성의 임무나 설계에 맞게 특수하게 제작된 장치의 경우는 범용의 버스보다는 용도에 적합한 프로토콜이 설계되고 제작된다. 본 논문에서는 2018년 발사 예정인 정지궤도복합위성 컴퓨터 장치 (GMU) 내의 프로세스 모듈과 시스템의 이상상태를 감지하여 GMU의 운용 모드 및 형상의 변경을 담당하는 MRE 모듈사이의 통신을 담당하는 IMGL 설계를 소개하고 IMGL 운영을 담당하는 소프트웨어 설계 및 구현 내용을 기술한다.
급속경화궤도는 자갈궤도를 콘크리트궤도로 개량하는 공법으로서 야간 차단시간에 공사가 이루어지기 때문에 시공속도를 충분히 확보하는 것이 중요하다. 시공시간의 대부분은 자갈을 철거하고 재포설하는 과정에 소요되는데 도상자갈을 교체하지 않는 무교환방식이 적용 가능하다면, 시공시간 및 공사비를 대폭적으로 절감할 수 있다. 본 논문에서는 도상자갈 무교환방식의 급속경화궤도공법을 개발하기 위하여 침투성이 매우 높은 대체 충전재를 제시하고 재료의 공극조건을 고려하여 층별로 분리주입하는 시공방식을 도입하였다. 분리주입은 공극률이 높은 상부도상층과 공극률이 낮은 하부 혼입층에 최적화된 재료를 분리 주입하여 필요한 소요강도를 확보할 수 있다. 이를 달성하기 위하여 우선적으로 도상자갈의 크기, 분포도, 형상에 따른 공극률, 공극의 크기, 유효길이, 비틀림도, 침투성에 따른 충전재의 유동학적 해석을 통하여 최적의 충전재를 설계하고자 하였다. 하부 혼입층에 충전되는 1차 충전재료는 세립화 도상의 충전성과 부착력을 확보할 수 있는 폴리머계 재료를 도입하였으며, 상부 도상층에 충전되는 2차 충전재는 상온 반응성 마그네시아-포스페이트(MPC, Magnesium-Phosphate Ceramic)를 도입하였다. 선정재료 및 구조에 대한 역학시험 결과, 기존 급속경화궤도에 준하는 성능을 확인하였다.
군용으로 사용하는 궤도장비 디젤엔진의 보조동력장치에 대한 소음저감은 소요군의 감성품질을 만족시키는 중요한 요소 중 하나이다. 본 연구에서 이러한 보조동력장치의 소음을 줄이기 위해 구조기인소음을 저감하는 방법과 공기기인소음을 저감하는 방법을 고안하여 시험을 수행하였다. 그 결과 구조기인소음 저감을 위해 소음기를 개선하였을 때 약 22 dB(A)의 소음저감 효과가 있었다. 공기기인소음 저감의 영향을 알아보기 위해 흡음재의 종류와 후방문 그릴의 형상에 따른 소음을 측정하였고 그 영향은 인간이 인지하지 못하는 수준인 3 dB(A) 미만의 소음저감 효과가 나타났다. 또한, 실제차량에 소음저감을 위한 방안들을 적용하여 시험한 결과 구조기인소음을 저감하였을 때 약 9 dB(A)의 소음저감 효과가 나타났으며 공기기인소음의 저감효과는 1 dB(A) 이하로 측정된 것을 확인하였다. 따라서 궤도장비의 APU 소음저감을 위해서는 공기기인소음을 저감하는 방법보다 구조물을 통해 전달되는 소음을 저감하는 방안이 효과적이라는 것을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 추후 개발하는 타 군용 궤도장비의 소음을 저감하기 위한 기초자료로 사용될 것으로 기대된다.
본 연구에서는 무도상 궤도가 부설된 국내 도시철도의 철도 교량상 목침목에 대한 선로검사내규의 점검사항 및 불량판정 기준을 개선하여 목침목의 손상유형에 따른 상태등급체계를 분류하고 침목별 이력관리대장 시스템 도입을 통해 목침목의 유지관리체계를 개선하고자 하였다. 이를 위해 본 연구의 대상 철도교량에 부설되어 있는 목침목의 손상현황을 분석하여 손상별 코드를 구축하였으며, 침목별 손상 및 유지관리이력을 관리할 수 있는 유지관리시스템 도입을 통해 단면형상 및 침목 고정장치가 다양하고 유지관리가 복잡한 무도상 철도교량상 목침목의 체계적인 유지관리가 가능할 것으로 판단되었다.
침목플로팅궤도(STEDEF)의 콘크리트침목은 2개의 콘크리트블럭을 타이바로 연결하여 구성된 형태이며 침목방진패드 및 침목상자와 도상 콘크리트층에 매립되어 레일로 전달되는 열차하중을 지지하고 하중을 도상으로 분산시키는 역할을 수행하는 주요 궤도구성품이다. 침목방진패드는 열차의 반복운행에 따른 누적하중 증가, 장기간 사용에 따른 열화로 인해 재료적 성능이 저하되어 다른 궤도구성품의 손상을 유발할 수 있다. 실제 형상과 동일한 3D 모델링으로 운행하중 조건에서 발생되는 침목플로팅궤도구조의 거동을 파악하고, 수치해석을 통해 침목방진패드의 스프링강성 변화가 콘크리트침목의 손상에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과, 침목방진패드의 좌·우측 스프링강성 증가는 콘크리트침목의 최대 응력 및 인장응력, 변위는 증가하고 레일 직하부 침목의 최대 압축응력은 감소하며, 타이바접촉부 콘크리트에서 응력집중이 되는 것으로 분석되었다. 이는 현장조사결과의 콘크리트침목 손상유형과도 일치하는 것으로서 침목방진패드의 장기간 사용에 따른 스프링강성 변화는 콘크리트침목의 응력 증가를 초래할 수 있으며, 좌우 침목의 침하량의 차이가 증가되어 콘크리트침목의 손상에 영향을 미칠 수 있음을 해석적으로 입증하였다.
In this study, the formed tool is used to machine of bearing raceway and a shape compensation scheme is proposed to compensate for shape of it in turning process. It is introduced the conventional design method of the formed tool; a simple depth compensation method and a drawing compensation method. And it is performed to investigate in detail properties of the formed tool about a tool angle and problems of a turning process of bearing raceway using the formed tool. The applicability of the proposed scheme is examined by comparing the experimental results obtained by a new designed formed tool with those obtained by a conventional tool.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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