• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.605-609
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• 2010

본 논문은 유성기어를 적용한 터보펌프의 개념설계에 대하여 기술하였다. 발사체시스템에서는 무게가 가장 중요한 설계인자 중 하나이다. 케로신 혹은 메탄을 연료로 사용하는 터보펌프의 경우 통상 시스템의 간단성 때문에 1축(혹은 동축) 형식이 사용된다. 이 경우 단점은 산화제펌프와 연료펌프의 회전수가 서로 최적이 아닌 상태에서 작동하게 되는 것이다. 각 펌프가 최적 회전수에서 작동하고 또한 증가된 회전속도로 부터 부품의 효율 증대와 무게이득을 최대화하기 위해서는 터보펌프에 유성기어를 적용하는 것이 최선의 방법이 아닐까 판단된다. 본 논문에서는 유성기어를 도입한 터보펌프의 개념설계와 가능성에 대해 제안하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제34권2호
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• pp.121-129
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• 2004

이 연구의 목적은 세 가지 형태의 헤드기어를 이용하여 상악 제1대구치의 후방이동 시 치아 주위 조직에 나타나는 응력분포를 광탄성법을 이용하여 관찰하는 것이다. 광탄성 상악모형에 장착한 헤드기어에 high-pull, straight-pull, cervical-pull의 세 가지 방향에서, face bow의 inner bow와 outer bow를 평행하게 한 상태에서 outer bow의 길이를 세 가지로 다르게 하여 적용시킨 다음 원편광기를 이용하여 응력분포를 분석하였다. 사진기를 이용하여 응력분포를 기록하고, 등색선상의 무늬차수를 이용, 응력분포를 분석하여 이차원적인 광탄성 응력분석을 시행하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. high-pull 헤드기어의 경우, 중간 길이의 outer bow일 때 치체이동에 유리한 응력 분포가 나타났다 2. straight-pull 헤드기어의 경우, 긴 길이의 outer bow일 때 좀더 치체이동에 유리한 응력 분포가 나타났으나, outer bow의 길이에 따른 응력분포의 변화는 적었다. 3. cervical-pull 헤드기어의 경우, 긴 길이의 outer bow일 때 치체이동에 유리한 응력 분포가 나타났다. 임상에서 헤드기어를 이용하여 상악 제1대구치를 후방으로 치체이동시키기 위해서는 facebow outer bow의 높이를 조정하지 않는 경우에는 high-pull 헤드기어에서는 outer bow와 inner bow를 같은 길이로, straight-pull 및 cervical-pull 헤드기어에서는 outer bow를 더 길게 하여 사용하는 것이 추천된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.447-454
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• 2013

모델기반 고장 진단법은 풍력발전기의 상태감지 시스템(Condition monitoring system)에 적용을 목적으로 변동 하중조건하에서 작동하는 기어박스내의 기어의 균열을 진단하기 위해 제시하였다. 두 개의 평기어(Spur gear)로 구성된 간단한 테스트 베드가 위의 접근방법을 검증하기 위해 구축되었고, 기어의 균열은 기어의 뿌리부분에 균열을 인가하여 묘사하였다. 축의 회전속도에 독립적인 타코미터를 기반으로 한 오더분석(Order analysis)을 균열크기 진단에 적용하였고, 테스트 베드의 작동을 시뮬레이션하기 위해 집중변수 모델(Lumped parameter dynamic model)이 사용되었다. 모델에서 균열과 밀접히 관련된 변수는 측정된 신호와 시뮬레이션된 신호 간의 차이를 최소화하는 최적화 기법으로 역추정하였다. 제시한 방법의 유효성을 보이기 위해, 미리 정의된 모델 변수로부터 생성된 시뮬레이션 신호를 테스트-베드로부터 측정된 신호로 가정하고, 제시한 방법을 사용하여 변수를 역추정하였다. 결과는 실제 값과 일치하였고, 이를 통해 알고리즘이 제대로 작동함을 알 수 있었다. 다음 연구에서는 실제 테스트 베드의 실제균열에 적용하고자 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.169-177
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• 2017

본 논문에서는 기어 전달오차의 EEMD 적용을 통한 기어 이빨의 박리결함과 균열결함의 분류법을 소개한다. 두 가지 결함을 적용한 기어의 유한요소모델을 바탕으로 전달오차를 획득하고 전달오차에서 나타나는 두 가지 결함의 특징과 정상상태의 전달오차와의 차이를 나타내는 RTE에서 나타나는 두 가지 결함의 특징을 확인했으며 유한요소해석 결과를 이용한 시뮬레이션 신호를 구성하여 신호처리를 통한 RTE 획득과정을 구성하였다. 시뮬레이션 신호로부터 얻은 RTE의 EEMD 적용을 통하여 박리과 균열의 신호가 각기 다른 IMF에서 비중이 크다는 것을 확인하였고, 이를 실험을 통해 검증하고자 하였다. 한 쌍의 기어와 서보모터, 파우더브레이크 그리고 기어의 회전량을 측정하기 위한 엔코더로 구성되어있는 테스트베드를 꾸려 전달오차를 획득하였다. 두 개의 기어를 이용하여 정상, 박리, 균열 세가지 상황에 대한 전달오차를 획득하여 시뮬레이션과 같은 과정을 거쳐 결함이 신호로 구분되는 것을 확인했다. 이를 정량화 하기위해 파고율을 각 IMF에 적용하였고 첫 번째 IMF와 세 번째 IMF의 파고율을 특징 신호로 선정하였다. 실험을 통해 확보된 데이터를 이용하여 Bayes decision 이론을 이용하여 분류 방법을 제시하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.121-121
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• 2009

자동차는 코너 주행 시 In-corner와 Out-corner 의 바퀴 궤적이 달라지므로, 특별한 장치가 없이 좌우 구동 측의 바퀴가 같은 속도로 회전을 하게 되면 정상적인 주행이 불가능하다. 따라서 정상적인 코너 주행이 가능 하려면, 코너 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴가 더 빨리 회전해야 하며 이러한 회전 차를 보상받지 못할 경우 바깥쪽 바퀴가 끌리는 현상이 발생하는데 이를 방지하기 위해 디퍼렌셜 기어가 필요하다. 현재 디퍼렌셜 기어는 디퍼렌셜 케이스와 링기어를 볼트로 체결하는 조립 공법을 통해 생산되고 있다. 하지만 볼트 체결 공법은 조립을 위한 볼트와 볼트 체결을 위한 플랜지와 볼팅을 위한 홀을 가공하는 공정이 필요하기 때문에 재료비 절감 및 생산 효율 향상에 매우 불리하고 볼트체결을 위한 부분 때문에 불필요한 무게가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 기계적 체결 방식을 레이저 용접 방식으로 대체하여 재료비를 절감하고 무게 저감을 통해 주행성능을 향상시키고자 하였다. 링기어의 소재는 침탄처리강(SCM420H)이며 디퍼렌셜 케이스의 소재는 주철(GCD500)을 사용하고 있다. 주철은 용접시 용접부와 열영향부에서 마르텐사이트 조직과 레데브라이트, 시멘타이트 조직이 생성되며 고탄소 모재의 탄소 확산으로 인한 부분 혼합영역에서 탄소 합금이 생성되어 균열이 발생하는 등 용접성이 매우 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 이러한 주철의 난용접성을 해결하는 방법으로는 고탄소 모재 용접시 발생하는 탄소의 확산을 억제하거나 예열이나 후열 처리를 통한 냉각 속도의 제어하는 방법과 오스테나이트 안정화 원소를 첨가한 필러와이어를 사용하여 용접시 마르텐사이트와 시멘타이트의 성장을 방해하는 방법 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 예열처리나 후열처리를 통한 주철의 용접법은 대량 생산을 통한 원가절감을 노리는 자동차 업계의 특성에 비추어 볼 때 비용이나 프로세스 구성 면에서 적용하는 것이 어려울 것이라 판단하여 Ni-base filler metal을 통한 주철의 용접법을 선택하였고 그 결과 실차에 적용하기 위한 비틀림 강성 테스트나 내구 테스트는 통과하였으나 NVH 테스트 결과 볼팅 체결 방식에 비하여 소음이 커지는 문제가 발생하고 링기어의 HAZ부가 고경화 되는 문제가 발생하였다. 때문에 용입깊이를 초기 시제품인 5mm에서 4mm로 변경시켜 입열량 감소 및 용접변형을 줄여 소음 문제를 해결하고자 하였으며 링기어의 침탄층을 1mm 절삭하여 링기어 HAZ부의 고경화 문제를 해결하고자 하였다. 이러한 용접 구조 변경이 용접변형 및 강성과 피로에 미치는 영향력을 알아보고자 용접 및 열처리 상용 소프트웨어인 SYSWELD, 구조해석 상용소프트웨어인 NX_NASTRAN, 피로 해석 상용 소프트웨어인 FEMFAT을 이용하여 시뮬레이션 하였고 실제 구조 변경한 용접 시제품과 비교, 분석하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권4호
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• pp.369-378
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• 2019

본 연구는 원심분리형, 외기어 방식 그리고 쌍기어 방식과 같은 착즙 방법에 따른 당근 주스의 품질 특성을 비교하기 위해 수행되었다. 신선한 주스의 품질은 착즙률, 영양성분 및 층 분리 안정성을 통해 평가되었다. 쌍기어 착즙 방식은 가장 높은 착즙률을 보였다. 게다가 당근 주스의 미네랄 함량은 쌍기어 착즙방식으로 제조된 당근 주스에서 가장 높게 나타났으며, 특히 유일하게 쌍기어 방식의 착즙이 100 g의 당근으로부터 1일 권장 섭취량 이상의 ${\beta}$-carotene이 얻어졌다. 더욱이 당근 주스의 입자 크기가 가장 작게 나타난 것은 쌍기어 방식의 착즙이었고 다음으로 외기어 방식과 원심분리형으로 나타났다. 따라서 쌍기어 방식의 착즙을 최적의 방법으로 선정하고, 이를 이용해 당근 주스의 항산화 활성 및 대사 활성 변화를 조사하였다. 그 결과 당근 주스는 ${\alpha}$-tocopherol 보다 더 높은 지질과산화 저해율을 보였으며, 위장과 소장 소화를 거치면서 angiotensin I-converting enzyme(ACE) 저해 활성이 증가되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2033-2035
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• 2001

본 연구는 기존의 자전거에 전기 구동장치를 장착시켜서 자전거의 페달링에 의하여 검출된 답력을 이용한 보조 동력 구동장치에 대한 개발이다. 답력의 검출은 불시의치차를 이용한 동력 전달장치를 이용하였다. 이 장치의 입력기어에서 출력기어로 동력을 전달하는 아이들 피니언 기어와 결합된 캐리어를 동력 전달시 발생하는 반력에 의한 각도를 이용하여 토크량을 측정하였다. 동력전달을 할 경우 발생하는 반력에 의한 회전각을 자기센서를 이용하여 답력을 측정하였다. 이 답력을 구동회로에 인가하여 보조동력을 자전거에 인가함에 따라 주행을 쾌적하게 하도록 개발하였으며 실험을 통하여 실용성을 고찰하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권6호
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• pp.8-14
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• 2017

로터크래프트의 동력전달장치용 기어박스는 엔진에서 생성된 동력을 승하강 및 전진 비행을 위한 팬 및 푸셔로 전달하며, 사용목적에 따라 메인기어박스, 보조기어박스로 구분된다. 로터크래프트 동력전달장치용 기어박스의 주 설계 목표는 주어진 요구사항(전달동력, 장착공간 등)을 모두 만족시키는 범위에서 가능한 경량화 설계를 하는 것이다. 특히 기어박스는 같은 기능을 하더라도 시스템 구성에 따라 전체 중량이 크게 달라질 수 있기 때문에 경량화를 위해서는 초기 개념 설계가 매우 중요하다. 본 연구에서는 엔진의 장착 위치에 따른 기어박스의 다양한 개념 설계를 수행하였다. 또한 각 개념 설계에 따른 기어, 베어링 등의 요소부품 설계를 수행하여 시스템 구성에 따른 예상 중량을 비교 검토하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권2호
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• pp.46-58
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• 2018

고해상도 관측위성의 대용량 영상 데이터 송신용인 2축 짐벌식 X-밴드 안테나는 궤도 임무수행 중 안테나 구동에 따라 미소진동을 유발하며, 이는 관측위성의 영상 품질을 저하시키는 요인 중 하나이기 때문에 반드시 절연되어야 할 대상이다. 본 논문에서는 상기 X-밴드 안테나의 방위각 구동에 따른 미소진동절연과 동시에 기존에 제안된 티타늄 블레이드 기어가 소성변형에 취약한 문제점을 보완하기 위해 초탄성 형상기억합금 (SMA)을 활용한 메쉬 와셔 기어를 제안하였다. 상기 SMA 메쉬 와셔 기어의 기본 특성을 파악하기 위해 SMA 메쉬 와셔 두께방향 정하중 시험과 SMA 메쉬 와셔 기어 수준의 회전방향정하중 시험을 실시하였다. 아울러 안테나 조립체 수준의 미소진동 측정시험을 통해 제안된 SMA 메쉬와셔 기어의 진동절연이 효과적임을 입증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권7호
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• pp.935-941
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• 2010

하나로는 한국에 설치되어 있는 열출력 30MW의 개방 수조형 연구로 이다. 이는 발전로와 달리 원자로에서 발생하는 열을 이용하여 전기를 생산하는 것 대신에 원자로의 노심 온도를 유지하기 위하여 냉각탑을 통해 대기로 이 열을 냉각한다. 냉각탑 월간 점검 중에 냉각탑 4번의 냉각팬 감속기가 기준을 상회하는 고진동을 기록하였다. 본 연구의 목적은 고진동의 원인을 찾아 정상적으로 수리하기 위함이다. 연구 방법은 FFT 스펙트럼 기법을 적용하여 고진동의 원인을 분석하였다. 그 결과 고진동 주파수는 피니언 기어의 고유 진동수의 두 배인 354Hz이었다. 피니언 기어를 점검한 결과 이빨 표면이 깨져 있었다. 깨진 피니언 기어를 제거하고 새것으로 교체한 후에는 감속기는 정상적으로 작동하였다.