• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.693-699
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• 2016

기존 국내 외 연구를 통해 개발된 펌프 운전 시뮬레이터는 대부분 동역학적 해석을 목적으로 하거나 운전자 교육용을 목적으로 개발되어 왔다. 그런데 기존 시뮬레이터는 운전자 위주로 구성되어 있어서 로직 설계자나 시운전 참여자들이 다양한 운전조건 또는 로직을 임의로 변경하기에는 적절하지 않다. 더욱이 최근 발전소에서 사용되는 두 개 이상의 복수펌프 운전에 대해 설계자나 운전자가 쉽게 활용할 수 있는 시뮬레이터는 개발되어 있지 않다. 그래서 본 논문에서는 MATLAB Simulink를 사용하여 일반적인 화력발전소에 주로 사용되는 복수펌프 3대에 대한 순환운전 로직에 대해 설계자나 운전원이 쉽게 사용할 수 있도록 시뮬레이션을 할 수 있는 방법을 제안 한다. 이 제안은 MATLAB을 사용할 수 있는 사용자가 발전소 DCS(Distributed Control System) 로직에 주로 사용되는 ANSI/ISA S5.2를 Simulink를 통해 구현할 수 있도록 도움을 준다. 또한 코드에 명시된 로직을 구현하기 위해 블록에 대한 Sub-System을 만들고 이를 시뮬레이터 내에서 적용이 가능한지를 검증한다. 제안된 방법을 이용한 실무 검증 단계에서는 로직 내에서 발생한 기동신호를 구현된 펌프 모델에 적용하여 3대 펌프 순환운전 시 발생할 수 있는 모든 오류 가능성을 제안된 시뮬레이터를 사용하여 설계 단계 및 운전 전에 검증할 수 있음을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.736-741
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• 2017

본 논문은 회전익 항공기의 와이퍼 시스템의 설계 개선에 관한 연구이다. 국내 회전익 항공기의 우천환경 운용 시, 와이퍼 닦임 성능 저하 및 떨림 현상이 발생하였다. 와이퍼 시스템은 크게 와이퍼 암 조립체, 전동기, 와이퍼 변환기 조립체, 플랙스 드라이브로 구성되며, 와이퍼 시스템에 문제가 발생하면 우천환경의 작전에 제한사항이 발생하여 작전능력이 감소한다. 이러한 와이퍼 시스템의 문제를 야기한 원인은 크게 2가지로 검토되었으며, 첫번째 사유는 항공기 기동조건에서 와이퍼 암에 작용하는 부상력 때문이며, 두번째는 구성품들의 과다한 유격 때문이다. 이 2가지 문제를 개선하기 위해서 본 연구가 수행되었으며, 4가지의 와이퍼 구성품 중 와이퍼 암을 개선하였다. 개선 내용으로는 와이퍼 암의 누름압(스프링 장력) 증가, 기어 공차 개선, 재질 및 형상 변경이 수행되었다. 개선형상의 검증은 구성품 단위 내구성 시험, 항공기 지상 시험, 비행 시험이 수행되었으며, 설계 개선된 와이퍼 암을 장착하였을 시 닦임 성능 및 유격문제가 해소된 것을 확인 할 수 있었다. 닦임성능은 육안으로 확인하였으며, 유격문제는 와이퍼 작동거리를 측정하여 확인하였다. 현재 국내 회전익 항공기는 개선 형상을 적용하여 문제없이 운용하고 있으며, 이러한 설계 개선 과정은 향후 회전익 항공기 개발 시 유용한 참고자료가 될 것이다.

• 아시안잔디학회지
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• 제23권2호
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• pp.229-240
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• 2009

여름철 고온 다습한 우리나라 기온에서 토양 온도와 수분은 잔디의 생리학적 변화를 초래하며, 특히 한지형 잔디생육은 우리나라 여름철 기후의 특이성에 많은 영향을 받는다. 본 실험은 크리핑 벤트그래스(Agrostispalustris Huds.)를 이용하여 고온의 조건에서 각기 다른 토양 수분함량 조건에서의 한지형 잔디생육을 관찰하였다. 구체적인 실험 방법으로는 수분함량과 온도에 따른 bentgrass의 생육 및 생리적 스트레스 반응을 평가하였다. 모의 USGA(United State of Golf Association) 그린 조건에서의 토양 온도 및 열 특성 실험 결과 수분이 거의 없는 건조 상태에서의 토양 온도는 $34^{\circ}C$로 발열 했을 때 토양 표면 온도가 $80^{\circ}C$까지 올라가는 것을 알 수 있었다. 반면, 과수분 조건에서 $34^{\circ}C$ 발열을 했을 때에는 건조 조건에 비해 상대적으로 $10^{\circ}C$가 낮은 것을 알 수 있었다. 실험 포장에서의 온도와 수분에 따른 열 특성 변화는 관수시기와 무관하게 처리구 모두에서 관수 후에 열전도도(thermal conductivity), 열 확산성(thermal diffusivity), 및 토양 온도가 증가하였다. 이는 수분이 공기에 비해 상대적으로 높은 열전도도를 갖기 때문으로 사료된다. 또한, 본 실험에서 관수 초기에는 과수분 조건에 비해 수분 결핍 조건에서 토양 온도의 증가를 보였으며, 시간이 지남에 따라 과수분 조건에서 더 높은 토양 온도의 증가를 확인하였다. 즉, 토양 온도는 과수분 조건에서 열전도에 의해 높아져 잔디의 생육에 영향을 미친다. 이는 잔디 표면부 온도가 높은 시각대의 과도한 관수는 여름철 잔디의 생육에 부정적 영향을 미치며, 소나기 등에 의한 일시 침수 시 지반배수의 불량은 잔디 생육에 치명적인 요인이 될 수 있다는 것을 의미한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권1호
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• pp.41-51
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• 2018

무장 헬리콥터에서 발사되는 무유도 로켓은 로터 블레이드에 의한 내리흐름과 전후좌우 기동으로 인한 외풍에 의해 전체 궤적 및 사거리가 변화하므로, 내리흐름 효과를 고려하여 무유도 로켓의 궤적을 예측하는 것이 중요하다. 내리흐름 효과를 고려한 무유도 로켓의 궤적 및 사거리를 예측하기 위해, 본 연구에서 여러 외풍 조건에 따른 후류 영역을 Actuator Disk Model(ADM)로 계산하고 6 자유도 (6 DOF) 운동 해석으로 무유도 로켓의 자세 및 전체 비행 궤적을 예측할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘은 ADM 해석 결과를 6 자유도에 반영하여 다양한 초기 발사조건에서 무유도 로켓의 전체 궤적을 예측할 수 있고, 기존 Inflow model을 이용한 내리흐름 해석과는 다르게 동체와의 간섭효과를 고려하여 비교적 정확한 내리흐름 및 다양한 외풍 환경 조건으로 궤적을 예측 할 수 있다. 개발된 알고리즘을 이용하여, 내리흐름 효과에 의한 무유도 로켓의 자세 및 궤적 변화 메커니즘을 유효 받음각 변화와 기수 자세 안정성으로 규명하였다. 그리고 외풍으로 인해 변화하는 내리흐름 효과를 고려하여 무유도 로켓의 궤적변화와 사거리를 계산한 결과, 후방 외풍 시 최대 13% 사거리 증가를 보였다. 사거리 증가의 주요 요인으로 내리흐름 영역과 강도, 부차적 요인으로 외풍과 동체와의 간섭효과, 동압의 크기인 것을 밝혔다. 또한 사거리 변화량이 가장 큰 후방 외풍에서, 후방 외풍의 풍속이 증가함에 따라 로켓의 사거리가 증가하였다. 하지만 특정 후방 외풍 크기 이상에서 더 이상 로켓 사거리가 증가하지 않는 한계를 보였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권2호
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• pp.59-63
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• 2011

가속기 기반 중성자 표준장은 검출기 및 도시메터 교정, 핵자료 생산, 동위원소 생산등 에 필수적으로 필요한 기반 장비이다. 가속기 기반 중성자 표준장 실험실을 설계하는데 있어서 원하는 에너지의 직접적인 중성자 이외에 산란되어서 입사하는 산란 중성자를 줄이는 것은 매우 중요하다. 따라서 그러한 조건을 얻어내기 위하여 다양한 조건을 가정하여 MCNPX 모사계산을 수행하였다. 우선은 기존의 실험실 조건에서 양성자 운동방향인 0도 방향에 있는 중성자 Flux 측정용 공기로 이루어진 가상의 Chamber에 직접 입사하는 중성자 flux와 벽이나 바닥에 충돌을 한 후에 입사하는 간접적인 산란 중성자 flux를 각각 계산하였다. 그 결과 충돌 한 후에 0도 방향의 Chamber에 입사하는 산란 중성자 flux 중에 바닥에 충돌을 한 후 0도 방향의 Chamber로 입사하는 산란 중성자 flux가 가장 많다는 것을 알 수 있었다. 따라서 바닥의 콘크리트만을 없앴을 때와 콘크리트를 제거하고 땅을 1m 정도 파내려갔을 때를 가정하여 재계산을 하였고 그 결과 콘크리트를 없애고 땅을 1m 정도 파면 바닥에 충돌하고 Chamber로 들어오는 산란 중성자 flux가 다른 곳에 충돌하고 들어오는 것보다 낮아지는 정도까지 줄어드는 것을 알 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.97-104
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• 2008

도로변에는 다양한 부정형의 구조물들이 방호되지 않은 채 노출되어 있어서 통행차량에 큰 위험요소가 되고 있다. 이러한 부정형 구조물을 효과적으로 방호하는 수단으로 구조물 앞에 에너지흡수형 모듈을 적층구조로 쌓는 방법이 있다. 본 논문은 EPS블록으로 구성된 모듈타입의 충격흡수장치를 차량과 충격흡수장치간의 에너지 평형원리를 이용하여 해석하는 방법을 소개하고 0.9ton-500km/h, 0.9ton-60km/h and 0.9ton-70km/h의 충돌조건에 대한 수치 예제로 설명하였다. 이 방법은 최대가속도, 충돌변형에 걸리는 시간 모든 모듈에 대한 변형이 완료되기 전에 차량의 완전한 정지여부 등에 대한 예측을 가능하게 하지만, 모듈 수만큼의 매우 듬성듬성한 속도 및 가속도 데이터를 주기 때문에 RA와 OIV같은 안전지수를 구하기 위해서는 보간법을 이용한 데이터 수의 확대가 필요하다. 선형 및 스플라인 보간법을 이용하여 안전도를 분석하고 결과를 비교 분석하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.413-422
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• 2011

축전지는 차량을 기동할 때나 비상시의 제어전원으로서 철도차량의 구성품 중 매우 중요한 부분이다. 현재 널리 사용되고 있는 축전지로는 연축전지와 니켈카드뮴축전지 등이 있으며 점차 소형화 경량화 되어 가고 있는 추세이다. 또한 철도차량의 전자제어기술의 발달로 인하여 필요로 하는 전기용량이 늘어나고 있다. 따라서 다양한 종류의 고효율 축전지들이 신규 노선의 차량에 검토되고 있지만 철도차량용 축전지는 안전상으로 충분히 검증이 되어야 하며 또한 관리 측면에서도 어려움이 없어야 하는 요구조건으로 인하여 실제 적용하는 데에는 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 현재 철도차량에 적용된 축전지 사례를 조사하고 적용을 시도 중인 축전지들의 특성을 확인하여 안전 및 성능, 관리적인 측면에서 어떠한 문제가 있는지 검토하여 향후 축전지 발전 동향에 대하여 논하고자 한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.153-153
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• 2017

본 연구에서는 농작업지내 모서리 점을 이용하여 자율주행 트랙터의 경로점을 생성하는 알고리즘을 개발하였다. 작업지는 직사각형의 형태에서 거리가 긴 방향으로 직선주행 경로로 하고, 직선경로의 수는 작업폭에 의해 결정되며 홀수 또는 짝수 개일 수 있다. 또한 TM좌표계에서 직선주행 경로의 기울기는 양수 또는 음수 일 수 있으며, 선회시 전체적으로 좌회전 또는 우회전하는 경우로 구분하여, 즉 총 8가지의 경우에 대하여 조건이 주어지면 경로점을 구할 수 있도록 프로그램하였다. 선회를 위한 곡선경로 생성에는 트랙터의 최소 회전반경 데이터를 사용하였으며, 이때 새로 진입할 다음 경로가 충분히 떨어져 있는 경우에는 선회 구간에서도 직선 경로 구간이 생길 수 있음을 고려하였다. 한 주기의 경로점은 직선 경로 구간의 시작점과 끝점, 선회 구간의 시작점과 끝점, 다음 직선경로로 진입을 위해 선회하기 직전까지의 직선 구간에 대한 시작점과 끝점 등 6가지의 경우로 구분할 수 있다. 이때 어떤 끝점 경로점은 다음 조작 구간의 시작점 경로점이 되므로 최종적인 경로점 데이터는 4개가 된다. 여기서, 첫 번째 경로점 생성에서는 직선구간 진입을 위한 선회구간의 시작점과 끝점은 제외하였으며, 작업지로 진입할 수 있는 입구와 출구는 동일한 것으로 가정하여, 작업이 완료되는 지점에서 선회하여 다시 출발점으로 돌아올 수 있도록 추가 구성하였다. 실제 상황에서는 직선주행 경로의 수가 정수가 되지 않을 수 있으며, 이때는 작업 구간이 약간씩 오버랩되도록 작업폭을 조정하여 경로의 수가 항상 정수가 되도록 하였다. 알고리즘 평가에 사용된 작업 패턴은 관행적인 방법으로서 작업 포장을 반으로 나누어 8자형 패턴을 이용하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.197-202
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• 2010

차선을 벗어난 승용차가 기초에 강결된 표지판 지주에 충돌할 경우 차량이 받는 충격과 변형은 탑승자의 안전을 위협하게 되므로 분리지주를 쓰는 것이 일반적이다. 국도에서 $1200mm{\times}1200mm$의 단일노선표지에 사용되는 직경 101.6mm, 두께 4.0mm의 강관지주가 기초에 강결되었을 때와 Clip형 분리장치를 갖는 경우에 대한 820kg-50kg-정면 충돌 시 차량과 지주의 거동을 LS-DYNA 시뮬레이션을 통하여 비교 분석하였다. 분리식 지주 충돌 시뮬레이션 결과는 동일한 조건의 충돌실험 결과와 비교하여 신뢰도를 높였다. 강결된 원형지주에 대한 충돌 시뮬레이션 결과 탑승자 안전지수(THIV, PHD)와 차량의 변위가 탑승자의 안전을 위협하는 수준으로 나타났으나 Clip형 분리장치를 갖는 지주에 대한 충돌 시뮬레이션 결과 충돌 시 지주의 분리로 감속도가 현저히 줄어들어 안전한 것으로 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1085-1090
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• 2011

철도차량의 안전성을 확보하기위해서는 견인성능 및 속도의 변동성을 고려하여 감속기의 피로해석에 관한 연구를 수행하는 것이 중요하다. 본 논문은 고속철도차량 감속기 기어의 변동하중하에서 피로파괴에 대하여 준정적 유한요소해석과 선형 Miner's Rule에 의한 내구성해석을 수행하였다. 해석을 위한 변동하중이력은 열차견인성능곡선과 상업운전조건에서 운전선도를 기초로 MSC.ADAMS의 동역학 해석에 의하여 구축하였다. 또한 감속기 피로수명은 기어표면의 침탄부 효과를 고려한 유한요소모델을 사용하여 변형률-수명접근법에 의하여 예측하였다. 해석결과로부터 급출발에 의한 빈번한 높은 기동토크와 정차역수의 증가는 철도차량 감속기 기어수명을 감소시킴을 알 수 있었다.