• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1070-1074
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• 2014

IEEE 1662(2009)에 따르면 통합 전력 시스템(이하 IPS)은 함정의 모든 동력기관(Prime mover)이 전력만을 생산하고 생산된 전력을 통합하여 추진과 무기체계, 함정 내 소요처에 공급하는 체계를 말한다. IPS의 특징은 원동기 배치의 유연성, 원동기와 추진기의 기계적인 분리, 에너지전환 및 전달의 여유 증가 그리고 미래 전자무기의 사용을 위하여 재분배가 가능한 전력의 유연성들이다. IPS는 동력기관이 최적부하에서 운전될 수 있도록 전력생산단계를 다양하게 가질 수 있다. 본 연구는 IPS의 원동기 구성 방식에 따른 적합성을 정량적으로 평가할 수 있는 평가 인자와 평가 방법에 대한 연구이다. 즉, 구축함급 함정에 발전용 디젤 기관과 발전용 가스터빈 기관으로 구성되는 IPS를 운용할 경우를 가상하여, IPS 동력 시스템의 다양한 구성 방법들의 특징을 비교 분석하여 평가함으로써 IPS를 최적화할 수 있는 방안에 관하여 연구하였다. 평가 인자는 동력 시스템의 최적화 대상인 전투 능력과 경제성 두 요소를 고려하여 검토하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1990년도 추계학술대회논문집; 한양대학교, 서울; 24 Nov. 1990
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• pp.173-178
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• 1990

로터-베어링축계는 증기및 가스터빈, 터보 발전기, 압축기등 거의 모든 산업 기계류에서 동력 전달의 기본 도구로써 사용되고 있다. 즉 회전에 의한 동력 의전달은 비교적 간단히 대용량의 동력을 효율적으로 전달할 수 있다. 이에 따라 회전기계류에 대한 연구는 산업 혁명 이후 꾸준히 발전되어 온바, 특히 근래에 들어와 산업기계류의 경쟁이 치열하여짐에 따라 산업기계류의 고정 밀화, 고속화, 고신뢰화 요구가 증대하고 있는 현실을 비추어 볼때, 산업 기 계류의 근간을 이루고 있는 로터-베어링 축계의 안정성을 포함한 진동에 관 한 문제는 회전기계류 설계의 주요 기술로써 연구.개발의 필요성이 매우 높 다 하겠다. 회전축계 진동 관련 연구는 두 분야로 대별될 수 있는데 언밸런 스(Unbalance)에 의한 Synchronous진동과 여러가지 원인에 의해 계의 불안 정성을 유발시키는 Nonsynchronous진동으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 이들 연구의 기본이 되는 회전축-베어링계 동특성 해석 프로그램을 개발하 였다. 여러가지 방법이 있으나 여기서는 Holzer가 비틀림 진동에 적용하고, Mykiestad(2)와 Prohl(3)에 의하여 회전축의 횡 진동에 적용된 이후 Lund(4) 등에 의하여 베어링의 영향등이 첨가된 전달 매트릭스 (Transfer Matrix) 방 법을 이용하여 임계속도(Critical Speed), 모우드 형태(Mode shapes)를 예측 하고 불안정 판정(Instability Criteria)등을 할 수 있는 프로그램을 개발하였 다. 특히 Murphy(1)의 다항식 방법(Polynomial Method)에 기본을 두어 기존 의 전달 매트릭스가 가지고 있던 반복, 수렴 시간 문제와 빠뜨리는 임계속도 예측에 대한 개선을 이루었으며 기존 논문과 실험 결과와의 비교 검토를 통 하여 개발된 프로그램의 신뢰성을 검토하였다. 특히, 각종 회전 기계의 소형 화, 경량화 추세에 따라 지반이나 케이싱이 경량이거나 유연하여 회전축과 동적으로 연성된 경우 회전축-베어링-지반으로 이루어진 2중구조의 회전축 계 동특성을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하므로서 회전 기계류의 진동 전반에 걸친 문제점에 대한 그 원인과 현상을 명확히 분석하여 국내의 전기 계류의 보다 신뢰성있는 설계 및 제작자료를 확보하는데 기여할 수 있게 하 였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.774-780
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• 2021

회전익 항공기의 보조동력장치(APU, Auxiliary Power Unit)는 지상 운용/비행 중 주 동력 기관의 시동, 환경제어시스템용 고압 공기 공급, 비상발전기 등의 역할을 수행한다. 보조동력장치(이하 'APU')는 소형 가스터빈엔진형태로 구성되어 있으며, 해당 구성품의 시동 원리는 전기 시동 모터를 사용하는 방식으로, 축을 회전시켜 시동에 필요한 동력을 발생시킨다. 본 연구에서는 회전익 항공기에 장착된 APU의 시동 모터 운용성 확보를 위해 APU와 APU 시동 모터 간 축간 분리 장치(Over-Running Clutch) 적용을 통한 품질개선을 수행하였다. APU 시동 모터는 초기 APU 시동이 주 역할이지만, 운용 시 실제 작동 시간 이후에도 APU 기어축의 회전력에 의해 무 부하 회전을 하게 되어 구성품/부품 간 과도한 마찰력이 지속적으로 발생하였다. 이러한 현상은 시동 모터 내부 브러시 마모를 유발하게 되고, 결과적으로 항공기 운용을 위한 APU 작동 시간 증가 시 브러시 운용 수명 감소와 APU의 운용성에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 APU 시동 모터의 운용성/내구성 향상을 위하여 시동 모터 브러시 마모와 APU 작동시간의 연동성을 분리하는 축간 분리 장치(Over-Running Clutch)적용하여 시험으로 효과를 검증하였고, 설계변경에 따른 기술적 타당성을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.224-226
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• 2003

권선형 유도 발전기는 고정자뿐만 아니라 회전자에도 전력을 공급할 수 있는 이중여자의 구조를 가지므로 제어의 폭이 넓은 장점을 가진다. 본 연구에서 구성하는 권선형 유도발전기 시스템은 계통 연계형으로 유도발전기의 고정자는 계통에 직접 연결되고, 회전자는 AC/DC/AC 컨버터를 통해 계통과 연결된다. 간 연구는 이러한 시스템에서 가변속의 동력아래 고정자측 유효전력과 무효전력을 회전자의 d-q 독립제어에 의하여 동시제어가 이루어지도록 하는 연구이다. 본 연구에서는 종래의 유도발전기 시스템에서 터빈의 속도가 동기속도 이상이 되어야만 일정한 전력을 얻을 수 있는 최대전력 점 트래킹 방식 보다 넓은 운전 범위인 동기속도 이하의 영역에서도 회전자 전력변환장치 용량이내에서 일정 전력제어가 가능하도록 하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.46-52
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• 2012

Since the engine and reduction gear in a naval vessel are usually supported by the mounting system separately, the misalignment between the input shaft of the reduction gear and the output shaft of the engine should occur caused by ship motion. In this study, this misalignment is estimated from the linear static analysis assuming that the phase of movements of the engine and reduction gear at low frequency range is same and the dynamic effect is not affect to them. Through comparing the relative displacement of the engine and reduction gear calculated from linear static analysis to that from dynamic analysis as well as experiment, the assumption in this study could be verified.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1051-1057
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• 2000

A projected 100 kW APU gas turbine rotor-bearing system has a main outer shaft, which is composed of some numbers of segmented sections for manufacturing and assembly conveniences. For a secure assembly of the segmented sections a tie shaft or inner shaft is installed inside of the outer shaft and a tensional axial preload of 50,000 N is provided to it. In this paper it is intended to set-up a sound modeling method of the APU rotor system, and particularly, the influences of the tie shaft on the rotordynamic characteristics of the entire APU gas turbine rotor-bearing system are investigated. Analysis results show that as a conservative design practice the inner tie shaft should be actively modeled in the rotordynamic analysis of the APU rotor-bearing system, and its effects on the dynamic behaviors of the outer shaft should be thoroughly design-reviewed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.444-447
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• 2009

The optimum design and the performance analysis software called POSEIDON for the HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine) was developed by use of BEMT. The Prandtl's tip loss theory was adopted to consider the blade tip loss. The aerodynamic characteristics of NACA 63415 airfoils were predicted via X-FOIL and the post stall characteristics were estimated by the Viterna's equations. All the predicted aerodynamic characteristics are fairly well agreed with the Velux wind tunnel test results. The rated power of the testing rotor is 5kW at design conditions. The power, estimated by use of predicted lift and drag coefficient via X-FOIL becomes a little higher than experimental one.

• 에너지공학
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• 제9권1호
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• pp.1-9
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• 2000

공정연계를 최소호하는 IGCC 시스템에 대한 개념설계를 수행하였다. 공정분석은 상용코드인 ASPEN PLUS를 이용하였다. 가스화기의 적절한 운전조건을 찾기위하여 가스화기를 경계조건으로 하는 액서지 민감도분석을 통하여 투입되는 슬러리와 산소의 조건을 결정하였다. 또한 , 생성가스 냉각시 현열을 최대한 회수학 ldn하여 , 열교환망을 통하여 급수를 에열하고 가스화플랜트의 각 부분에 공급하도록 공정을 구성하였다. 여분의 가열된 급수는 갑압증발시켜 복합사이클에서 동력을 생성시키는데 사용되어진다. 이와 같은 시스템은 , 가스터빈 -ASU-가스화플랜트의 공기에 의한 공정연계와, HRSG-가스냉각 및 정제시스템 간의 증기연계를 가능한 적게함으로써 공정의 운전성과 경제성을 최적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서 제시하는 공정의 경우에, 열효율이 약 39%(고위발열량 기준)으로 나타났으며, 단위 기기 및 단위공정들의 최적화를 통하여 40%의 효율달성이 가능할 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제31권4호
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• pp.356-362
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• 2007

The optimum design and the performance analysis software called POSEIDON for the HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine) was developed by use of BEMT. The Prandtl's tip loss theory was adopted to consider the blade tip loss. The aerodynamic characteristics of NACA 63-415 airfoils were predicted via X-FOIL and the post stall characteristics were estimated by the Viterna's equations. All the predicted aerodynamic characteristics are fairly well agreed with the Velux wind tunnel test results. The rated power of the testing rotor is 1 kW at design conditions. The power, estimated by use of predicted lift and drag coefficient via X-FOIL becomes a little higher than experimental one.

• 기계저널
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• 제29권6호
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• pp.594-600
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• 1989

항공기용 원동기는 항공기를 추진시키기 위한 동력장치이다. 항공기가 추진력을 얻기 위해서는 프로펠러를 회전시켜 대량의 공기를 뒤로 가속시켜 그 반작용을 이용하는 방법과, 단순히 배기 가스를 뒤로 고속분사시켜 그 반작용을 이용하는 방법이 있다. 피스톤 엔진은 전자를, 터보 제트 엔진은 후자를 대표하고 있는데 두 가지 방법을 절충하여 터빈으로 프로펠러를 회전시키는 터보 프롭엔진과, 헬리콥터의 로우터를 회전시키는 터보 샤프트 엔진도 있다. 또 터보 제트 엔진과 터보 프롭 엔진의 증간성능을 꾀한 터보 팬 엔진이 있는데 효율이 아주 좋기 때문에 급속히 발 전되어 항공기용 원동기의 대명사격으로 현재 군용이나 민간기용으로 널리 사용되고 있다. 최 근에는 터보팬 엔진과 터보 프롭 엔진을 절충한 새로운 터보 프롭 APT (advanced turbo prop) 엔진의 실용화가 추진되고 있다. 이상과 같은 종류의 엔진 이외에도 항공기용 원동기에는 극히 제한된 용도에 쓰이는 램 제트와 펄스 제트 엔진 그리고 로켓 엔진 등이 있다. 원동기는 그 용 도에 따라 개발, 활용되는 것이기 때문에 오랜 역사를 지닌 피스톤 엔진은 아직까지도 경항공 기용 원동기의 주류를 이루고 있고, 앞으로도 터보 프롭 엔진과 더불어 나름대로 계속 활용될 것으로 전망된다.