• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제27권4_2호
• /
• pp.943-951
• /
• 2024

This paper considers the simulation-based installation and operation safety analysis of installation and operation machinery of USBL as underwater equipment in operation environments. The simulation model of this mechanical system was developed using flexible multibody dynamics simulation technology. Operation and environmental conditions were applied using dynamic forces model considering ocean environments. The developed simulation model was used to evaluate operation safety through eigenvalue analysis, dynamic forces analysis, and structural analysis. As the analysis results, the operation safety was very low in extreme operation condition due to increase of dynamic loads by VIV effect. It was not a problem because safety factor had more than 2.0 in this case. However, the operation safety should be further strengthened because the USBL and LARS was installed and utilized in unmanned vessel with automatic controls. In order to improve safety by avoiding VIV frequency, we redesigned the USBL pole.

• 설비공학논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.427-446
• /
• 2008

A review on the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2006 has been accomplished. Focus has been put on current status of research in the aspect of heating, cooling, ventilation, sanitation and building environments. The conclusions are as follows. (1) The research trends of fluid engineering have been surveyed as groups of general fluid flow, fluid machinery and piping, etc. New research topics include micro heat exchanger and siphon cooling device using nano-fluid. Traditional CFD and flow visualization methods were still popular and widely used in research and development. Studies about diffusers and compressors were performed in fluid machinery. Characteristics of flow and heat transfer and piping optimization were studied in piping systems. (2) The papers on heat transfer have been categorized into heat transfer characteristics, heat exchangers, heat pipes, and two-phase heat transfer. The topics on heat transfer characteristics in general include thermal transport in a cryo-chamber, a LCD panel, a dryer, and heat generating electronics. Heat exchangers investigated include pin-tube type, plate type, ventilation air-to-air type, and heat transfer enhancing tubes. The research on a reversible loop heat pipe, the influence of NCG charging mass on heat transport capacity, and the chilling start-up characteristics in a heat pipe were reported. In two-phase heat transfer area, the studies on frost growth, ice slurry formation and liquid spray cooling were presented. The studies on the boiling of R-290 and the application of carbon nanotubes to enhance boiling were noticeable in this research area. (3) Many studies on refrigeration and air conditioning systems were presented on the practical issues of the performance and reliability enhancement. The air conditioning system with multi indoor units caught attention in several research works. The issues on the refrigerant charge and the control algorithm were treated. The systems with alternative refrigerants were also studied. Carbon dioxide, hydrocarbons and their mixtures were considered and the heat transfer correlations were proposed. (4) Due to high oil prices, energy consumption have been attentioned in mechanical building systems. Research works have been reviewed in this field by grouping into the research on heat and cold sources, air conditioning and cleaning research, ventilation and fire research including tunnel ventilation, and piping system research. The papers involve the promotion of efficient or effective use of energy, which helps to save energy and results in reduced environmental pollution and operating cost. (5) Studies on indoor air quality took a great portion in the field of building environments. Various other subjects such as indoor thermal comfort were also investigated through computer simulation, case study, and field experiment. Studies on energy include not only optimization study and economic analysis of building equipments but also usability of renewable energy in geothermal and solar systems.

• 대한환경공학회지
• /
• 제35권5호
• /
• pp.363-370
• /
• 2013

소수력발전은 하수처리장 에너지 자립을 위한 효과적인 대안이다. 본 연구는 유량변동이 크고 유효낙차가 낮은 중소형 하수처리장(기흥레스피아) 적용을 위해 피치조절형 세미카플란(semi-kaplan) 마이크로수력발전의 적용 타당성을 평가하였다. 가변피치 semi-kaplan 수차는 유량조절을 위한 가이드베인은 생략하고 피치조절형 런너를 장착하여 기계적 결함은 줄이면서 유량변동이 큰 처리장에 특화된 기술이다. 마이크로수력발전 시스템은 설계조건(유량 0.35 $m^3/s$, 유효낙차 4.7 m)에서 90.2%의 수차효율 달성이 가능하였고 발전용량은 13.4 kW로 산정되었다. 설비가동률 74%로 가동 시 연간 약 86.8 MWh 에너지 생산을 통해 2.1%의 에너지 자립이 가능하고 이는 연간 49톤의 $CO_2$ 감축효과와 맞먹는다. 경제성 평가결과 초기 건설공사비가 200,000,000원 이하인 경우에는 내부수익률은 6.1%, 순현가는 15,539,000원, 편익-비용률은 1.08, 투자회수년은 15.5년으로 경제성이 충분한 것으로 나타났다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.864-870
• /
• 2012

언어 학습 콘텐츠에서 공통적으로 가질 수 있는 문제점들을 분석하고 문제점에 대하여 음성 패턴인식기술을 적용하여 기존의 문제점을 해결하였다. 언어 학습 콘텐츠의 첫 번째 문제점은 온라인 학습 자세이다. 수업 진행은 되었지만 다른 웹 페이지를 열어 게임을 하는 등 학생들의 집중력은 떨어졌다. 두 번 째 문제점은 Speaking 학습 과정을 만들었지만 실제로 따라 읽는지 판단할 수가 없었다. 세 번 째 문제점은 학습 관리 시스템에 의한 기계적 진행이 아니라 선생님들의 평가에 의해 잘하는 학생들과 못하는 학생간의 학습 진행에 차이를 둘 필요가 생겼다. 마지막으로 가장 큰 문제는 기존에 만들어 놓은 콘텐츠들은 그대로 유지되면서 위의 문제들을 해결할 수 있어야 했다. 이러한 배경 하에 음성 패턴인식기술은 말하기 학습 전용 학습 프로그램으로 학습 진행을 위한 음성인식은 물론 학습 자체를 위한 음성인식 기능들을 모두 가지고 있으며 인식 절차에 사용된 학습자의 발화 데이터를 원하는 형태의 오디오 파일로 변경하여 서버의 특정 위치로 전송하거나 SQL서버에 등록할 수도 있으며, 또한 컴포넌트이기 때문에 그 어떠한 시스템이나 프로그램이라도 모두 적용 가능하고 이미 만들어진 콘텐츠 전체를 손상시키지 않고 쉽게 삽입하여 새로운 기능들을 사용할 수 있었다. 본 논문으로 교육 방식을 보다 인터렉티브하게 바꾸어 적극적인 수업참여가 되도록 기여하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.16-22
• /
• 2019

로봇을 적용한 자동화 생산 라인에서 로봇 셋업 시 시뮬레이션을 통한 Off-Line Programming(OLP)과 로봇 캘리브레이션은 작업 시간을 단축하고 양산 전부터 생산 품질을 관리하기 위해 필수적이다. 본 연구에서는 상용 3D 스캐너를 사용하여 생산 라인의 CAD 데이터와 현장의 3차원 측정 스캔 데이터를 정합하는 로봇 캘리브레이션 방법을 개발하였다. 제안한 방법은 Iterative Closest Point(ICP) 알고리즘을 통해 두 개의 3차원 점군 데이터를 정합하여 로봇을 교정한다. 정합은 3단계로 수행한다. 먼저 CAD 데이터로부터 3개의 평면으로 연결된 꼭짓점을 특징점으로 추출한다. 추출한 특징점 주변에 위치한 스캔 점군데이터로부터 평면을 재구성하여 대응하는 특징점을 생성한다. 마지막으로 ICP 알고리즘을 통해 추출한 특징점들 간의 거리를 최소화하여 위치 변환 행렬을 계산한다. 자동차 차체 조립라인의 스팟용접 로봇 설치에 제안한 방법을 적용한 결과 스팟용접에서 일반적으로 요구하는 정밀도 1.5mm 수준으로 로봇의 위치 및 자세를 캘리브레이션 할 수 있었으며, 기존에 레이저 트래커를 사용하면 로봇 한 대당 5시간 이상 소요되던 셋업 시간은 40분 이내로 단축할 수 있었다. 개발한 시스템을 사용하면 차체 스팟 용접에 필요한 정밀도를 유지하면서 자동차 차체 조립 라인의 OLP 작업시간을 단축하여, 로봇 정밀 티칭 시간을 단축하여, 생산제품의 품질 향상 및 불량률을 최소화할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.626-631
• /
• 2019

친환경자동차의 보급 확대를 위한 정책수립과 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이나 아직까지도 내연기관이 차지하는 비중은 약 95% 차지하고 있다. 화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 이 연구는 CNG 버스의 post Euro-VI 배기대응을 위한 기초연구로써, Pd 대체 전이금속 영향, 촉매 체적 영향 그리고 공간속도에 따른 기초 특성을 파악하는 것이다. 촉매는 제조되었고 모델가스반응장치로 실험하였다. 3Pd가 포함된 NGOC 촉매는 $300^{\circ}C$에서 22%, $350^{\circ}C$에서 48% 그리고 $500^{\circ}C$에서 약 75%의 $CH_4$ 저감 능력을 나타내며 촉매 활성이 가장 높았다. 전이금속 3wt%가 포함된 3Co NGOC는 산화능력이 우수한 물질로써, 2nm급의 작은 사이즈로 촉매 분산도가 향상되어 de-NO/CO 전환율이 높았다. NGOC+LNT+SCR 촉매시스템의 체적은 $De-CH_4/NOx$ 성능과 촉매비용을 고려할 때 Total score가 165를 나타낸 1.5+0.5+0.5 조합이 최적이었다. SV $14,000h^{-1}$일 경우 $CH_4$ 저감 성능은 약 20% 수준으로 가장 높았고, SV $56,000h^{-1}$의 경우가 약 5% 수준으로 가장 낮았다. 공간속도가 작으면 유속이 감소하여 촉매 체적에 잔류하는 시간이 길어지므로 유해가스가 저감되었기 때문이다.

• 한국광학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.74-83
• /
• 2022

위성 관측 카메라용 대구경 초경량 반사광학계를 제작하기 위해 소재 개발부터 최종 시스템 인증시험까지 전 과정을 수행했다. 완성된 비점보정 3반사경 구조의 위성용 반사광학계 망원경은 주반사경의 구경이 700 mm이고, 망원경 전체 질량은 66 kg이다. 광학소재 및 구조물에 적용하기 위한 반응소결법을 개발했고, 이 방법을 이용해서 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 재질의 광학 몸체를 제작하고 소결체의 화학특성, 표면특성, 결정구조를 확인했다. 광학 몸체의 기계적, 화학적 성질을 고려한 연마와 코팅 방법을 개발했으며 화학기상증착법을 적용해 SiC 경면 표면 위에 치밀한 SiC 박막을 170 ㎛ 이상 증착함으로써 광학 성능이 우수한 경면을 만들 수 있었다. 반사경 제작 후 반사경과 지지 구조를 조립하고 정렬해서 다양한 광학 시계에 대해 파면 오차를 측정했다. 아울러 우주 환경 및 발사환경에 대한 우주 인증에 맞추어 구성품 및 최종 조립체를 온도와 진동에 대한 환경시험을 실시하여 설계 목표 성능을 달성했음을 확인했다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.42-50
• /
• 2023

본 연구에서는 SrZn_2-xCo_xFe₁₆O₂₇ 화학식을 갖는 육방정 구조의 페라이트 분말을 고상법으로 합성하고 Co-Zn 함량 변화에 따른 전자기파 흡수 특성을 0.1-18 GHz의 주파수 범위와 0 ~ 10 mm 흡수체 두께 범위에서 평가하였다. 흡수체 두께에 따른 전자기파 흡수 특성은 고주파 복소 투자율과 유전율 측정 data로부터 전송선 이론을 기반으로 계산을 통해 반사손실 (RL)을 도출하였으며, 일부 시료에 대해서는 RL 실측정을 통해 계산된 결과와 잘 맞는 것을 보였다. Co의 치환량 (x)에 따라 고주파 복소 투자율 특성이 변화하였으며 이에 따라 전자기파 흡수 주파수 대역의 조절이 가능하였다. 또한 x = 1.0, 1.25, 1.5 시료에서는 매우 우수한 최대 전자기파 흡수 특성 (RL = -70 ~ -50 dB )을 보이며, 90% 이상의 전자기파 에너지를 흡수 (RL ≤ -10 dB) 하는 주파수 밴드 폭 또한 10 GHz 이상으로 광대역 레이다 흡수가 가능함을 보였다.

• 농업생명과학연구
• /
• 제50권3호
• /
• pp.31-41
• /
• 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.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제48권4호
• /
• pp.274-283
• /
• 2024

기후변화는 가장 중요한 환경 문제 중 하나로, 이 변화의 주요 원인은 화석연료 사용으로 인한 탄소배출이다. 이에 대응하기 위해 다양한 대체 연료가 주목받고 있다. 이 중에서도 수소는 대용량 저장 및 대규모 운송 등 연료로서 많은 장점을 가지고 있지만 극인화성 기체이며 빠르게 확산되는 특성이 있어 수소를 다루는 시설에서는 환기를 통해 내부 안전을 확보하는 것이 필요하다. 본 연구는 밀폐공간에서 수소가 누출될 경우, 효율적으로 배출시킬 수 있는 급·배기구의 위치를 비교 및 분석하는 것을 목적으로 한다. 실험은 총 6가지의 급기구와 배기구 조합으로 시나리오를 구성하였다. 실험과정의 안전을 고려하여 수소 대신 물리적 성질이 유사한 헬륨을 사용하여 환기시스템이 작동 중일 때의 내부 산소농도를 분석하였다. 실험결과, 6가지 시나리오 중에서 하부측면의 급기구와 상부측면의 배기구를 활용한 환기(Case2)가 4분 30초로 가장 짧은 환기소요시간을 나타내었다. 더 나아가 상·중·하부 영역에 따른 산소농도감소율을 확인한 결과, 상부 영역에서는 상부면 급기구와 상부면·상부측면에 두 개의 배기구를 활용한 환기(Case6)가, 중부와 하부에서는 Case2가 낮은 값을 보였다.