• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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• pp.91-92
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• 2017

풍력 발전 시스템에서 정격 풍속 이상의 바람에 대응하기 위해서는 일반적으로 전기적 브레이크와 기계적 브레이크가 요구된다. 기계적 브레이크는 상대적으로 응답성이 느리며 그 시간 동안 발전기 rpm 증가에 따른 DC전압 상승에 대응하는 전기적 브레이크의 역할이 시스템 안정성에 있어 매우 중요한 요소이다. 전기적 브레이크 중에서도 소형풍력 발전시스템에서는 DB(Dynamic Brake)저항을 통해 부하를 걸어주는 방식이 주로 쓰인다. DB 저항 구동에 있어 히스테리시스 루프에 기반한 PWM제어가 일반적으로 통용되는 방식이다. 이러한 방식과 비교하여 제어 안정성, 전압 오버슈트 등의 면에서 우수한 DB저항 제어 방식을 제안하며 히스테리시스 방식과 과도상태 정상상태 특성 비교 및 성능 분석을 시뮬레이션 결과를 통해 제시한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.15 no.6
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• pp.487-497
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• 2010

This paper describes the PSIM simulator for the analysis of the series type HEV operation. The traction force of the series type HEV of which engine is electrically coupled with a traction motor is supplied from the traction motor only. The rating of each power train components, such as gear, motor, ESS, ICE/generator, is designed with the Energy-Based Modeling method and the Electrical Peaking Hybrid(ELPH) method. Under driving cycle, the designed series HEV is evaluated with the developed PSIM simulator. A comparison between the conventional braking and the regenerative braking is performed with the average motor input power. And the fuel economy analysis is carried out on the basis of the simulation results.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.171-173
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• 2016

일반적으로 대형 버스 및 트럭 등 같은 경우, 부하가 아주 크다. 또한 내리막길이나 장거리 운행 시에 잦은 제동으로 인하여 마찰을 이용한 기존 방식의 브레이크들은 브레이크 파열 및 페이드 현상 때문에 제동 안전성에 문제가 있다. 이러한 제동 부담을 분담하기 위해 현재 보조브레이크(리타더)가 필수적이며, 엔진 계통의 보조브레이크가 아닌 비접촉식 브레이크 같은 친환경 보조브레이크가 요구되고 있다. 그리고 차량 제동시 발생하는 기계에너지를 전기에너지로 회생하여 에너지효율을 향상시키려는 연구가 현재 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 와전류를 이용한 전자기형 리타더에서 발생되는 전기에너지를 회수하기 위한 전압 제어 방법을 다룰 것이다. 리타더의 제동에너지를 전기에너지로 회생하기 위해 L-C 공진회로로 구성하였다. 리타더를 자여자 유도발전기(Self-Excited Induction Generator)로 모델링 하였고 이를 토대로 시뮬레이션 및 실험을 진행하였다. 자여자 유도발전기의 구동 조건에 대해서 언급하고 이를 파라미터에 따라 3-D map으로 만들었다. 또 회로 중의 FET 게이트에 전압을 인가하는 제어장치의 구동펄스에 따라 바뀌는 공진회로의 전압을 분석하였으며, 이 전압을 제어하기 위하여 PI 제어기를 이용한 알고리즘을 제안하였다. 이 전압을 3상 AC/DC컨버터를 통과한 후 DC/DC컨버터를 통하여 차량 내부의 배터리에 충전되는데 제어를 위해 3상 AC/DC에서의 전압 리플을 MA(Moving Average) 방식의 필터를 사용하여 DC/DC컨버터의 입력에 맞도록 제어하였다. 이와 같이 전자기형 리타더에서 유도되는 전압을 제어기의 제어 펄스에 따라 제어할 수 있으며 Matlab Simulink를 이용하여 리타더의 모델과 그 제어기의 타당성을 보였다. 또 실제 M-G Set 실험을 통하여 그 연관성을 확인하였다.

• Journal of the KSME
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• v.26 no.4
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• pp.268-277
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• 1986

한나라의 경제성장, 연구개발, 기술축적 및 특허권 등의 상호 관계는 거의 정비례 관계에 있다. 후진국은 선진국에게 이와같은 요인면에 있어서 예속상태이었으며, 그리고 후진국이 그 후진 성을 탈피하고저 하는 단계에 이르게 되면 선진국은 이에 대하여 제동을 가한다. 또한 시장성이 있다고 간주할 때, 공업소유권 즉 특허권이란 독점배타적인 권리를 미리 심어둔다. 최근 한국은 이와 같은 처지에 처하고 있다. 우리는, 특허란 무엇이고, 이의 국제협력기구는 그리고 특허관 리는 여하이 하고 있는가를 알아야 한다.

• 전기의세계
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• v.26 no.4
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• pp.8-11
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• 1977

공업기술의 발전에 따라 전동기의 용도도 다양화되고 기계의 기진 정상 정전에서 역전으로 바꾸는것을 기계적 방법보다 전동기의 기동제동 plugging운전방법으로 이송할 때 기계의 고효율화, 기구의 간소화가 된다. 그러나 이러한 다송운전이 빈번할 때 일반전동기로서는 신뢰도가 문제가 되므로, 이 용도에 적합한 특성을 가지는 운동기를 개정함으로서 신뢰도가 높도록 해야 한다. 이런 종류의 용도로 사용되는 용형전동기로서는 특성상 기동 Torque, 가속 Torque가 크고 단시간에 기동하며 Plugging에 적합하고 Dynamic Brake에도 지장이 없어야 하며, 온도상승의 점에서는 기동중에 1차동손이 적고 2차고저항인것이 요구된다. 또 구조상에서는 Inertia가 작으며 급속한 기동이 제일 먼저 요구된다. 만약 기동중에 발열하는 부분의 열용량이 크며 부하 Inertia도 커서 기동시간이 수10초를 걸린다면 국부적으로 대단히 높은 온도상승을 하게 되고, 가혹한 Plugging운전을 하는 경우는 열적 및 기계적으로 고도의 신뢰성이 요구된다. 이에 적합한 Cycle Starting Motor를 시작하여 본 결과를 경험을 토대로 다목적으로 연구검토하여 여기에 소개하고자 한다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.26 no.3
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• pp.45-53
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• 2022

In order to improve the emission of diesel engines, natural gas-diesel dual fuel combustion compression ignition engines are in the spotlight. In particular, a reactivity controlled compression ignition (RCCI) combustion strategy is investigated comprehensively due to its possibility to improve both efficiency and emissions. With advanced diesel direct injection timing earlier than TDC, it achieves spontaneous reaction with overall lean mixture from a homogeneous mixture in the entire cylinder area, reducing nitrogen oxides (NOx) and particulate matter (PM) and improving braking heat efficiency at the same time. However, there is a disadvantage in that the amount of incomplete combustion increases in a low load region with a relatively small amount of fuel-air. To solve this, sensitive control according to the diesel injection timing and fuel ratio is required. In this study, experiments were conducted to improve efficiency and exhaust emissions of the natural gas-diesel dual fuel engine at low load, and evaluate combustion stability according to the diesel injection timing at the operation point for power generation. A 6 L-class commercial diesel engine was used for the experiment which was conducted under a 50% load range (~50 kW) at 1,800 rpm. Two injectors with different spray patterns were applied to the experiment, and the fraction of natural gas and diesel injection timing were selected as main parameters. Based on the experimental results, it was confirmed that the brake thermal efficiency increased by up to 1.3%p in the modified injector with the narrow-angle injection added. In addition, the spray pattern of the modified injector was suitable for premixed combustion, increasing operable range in consideration of combustion instability, torque reduction, and emissions level under Tier-V level (0.4 g/kWh for NOx).

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.14 no.2
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• pp.100-108
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• 2011

This paper investigates the structural stability and reliability on improving performance of flexible brake pad used in high speed train. To this end, an improved model of flexible pad was obtained through structural analysis. Brake pad specimens were subjected to modal, stroke and endurance tests to examine the dynamic characteristics and mechanical stability. The hot spot generation with increasing rotational speed was observed on chassis dynamometer equipment and then the structurally uniform contact between the disc and pad was achieved. The temperature distribution of flexible pad was measured using the infrared camcorder. Hence, the proposed flexible pad showed the better structural stability and thermal energy emission.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.4
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• pp.1178-1185
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• 2010

Recently, high speed of container freight cars is causing fatigue damage of wheel. Sudden failure accidents cause a lot of physical and human damages. Therefore, damage analysis for wheel prevents failure accident of container freight car. Wheel receives mechanical and thermal loads at the same time while rolling stocks are run. The mechanical loads applied to wheel are classified by the horizontal load from contact of wheel and rail in curve line section and by the vertical force from rolling stocks weight. Also, braking and deceleration of rolling stocks cause repeated thermal load by wheel tread braking. Specially, braking of rolling stocks is frictional braking method that brake shoe is contacted in wheel tread by high breaking pressure. Frictional heat energy occurs on the contact surface between wheel tread and brake shoe. This braking converts kinetic energy of rolling stocks into heat energy by friction. This raises temperature rapidly and generates thermal loads in wheel and brake shoe. There mechanical and thermal loads generate crack and residual stress in wheel. Wetenkamp estimated temperature distribution of brake shoe experimentally. Donzella proposed fatigue life using thermal stress and residual stress. However, the load applied to wheel in aforementioned most researches considered thermal load and mechanical vertical load. Exact horizontal load is not considered as the load applied to wheel. Therefore, above-mentioned loading methods could not be applied to estimate actual stress applied to wheel. Therefore, this study proposed safety estimation on wheel of freight car using heat-structural coupled analysis on the basis of loading condition and stress intensity factor.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.8
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• pp.126-134
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• 1998

본 연구에서는 회전운동을 제어하기 위한 새로운 작동기로서 전기장에 대하여 매우 빠른 응답특성을 갖고 있는 두 쌍의 실린더형 ER(electro-rheological) 클러치/브레이크 작동기를 제안하였다. 자체조성 된 ER유체의 빙햄특성 모델을 실험적으로 도출하였으며, 이와 연계한 작동기 모델을 구성하여 전기장에 따른 전달 및 제동 토크를 해석한 후 알맞은 크기의 클러치/브레이크 작동기를 제작하였다. 제작된 작동기의 동적특성(시상수 등)을 작동기 모델에 고려하기 위하여 계단입력 전기장에 따른 과도응답 실험을 클러치와 브레이크 모드에서 각각 수행하였다. 제안된 작동기의 응용성을 보이기 위하여 두쌍의 작동기로 구동되는 실험실 차원의 소형 와권식 세탁기 시스템을 구성한 후 동적지배방정식을 유도하다. 각 작동기와 연계된 PID제어기를 설계하여 세탁과 탈수시의 회전운동을 제어하였으며, 부하질량의 변화에 대한 작동기 시스템의 제어 효율성과 장시간 운전을 통한 제어 내구성 실험을 수행하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.12
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• pp.1351-1358
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• 2014

This study numerically simulates brake squeal and validates it experimentally by using a lab-scaled brake dynamometer. The system frequencies of the disc brake are traced with respect to the brake pressure by using a modal test and FEM. Then, the squeal frequencies measured from the brake dynamometer are found to correspond to the brake system mode with the dominant displacement of the caliper and pad. Furthermore, a complex eigenvalue analysis conducted using the finite element model confirms that the caliper mode generating the rotational displacement of the pad becomes unstable owing to the negative friction-velocity slope.