• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권3호
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• pp.276-284
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• 2014

본 연구의 목적은 ORC(Organic Rankine Cycle) 반경류터빈의 설계기법을 확립하는 것이다. 이를 위하여 반경류터빈의 예비설계프로그램인 RTDM(Radial Turbine Design Modeler) Ver.2.1를 개발하였다. RTDM Ver.2.1의 정확성을 검증하기 위해 R32를 이용한 200kW급 OTEC(Ocean Thermal Energy Conversion)용 반경류터빈을 설계하였고 이에 대해 CFD(Computational Fluid Dynamics) 수치해석을 수행하였다. 그 결과 RTDM Ver.2.1의 정확성은 설계한 반경류터빈의 전엔탈피 강하를 기준하여 약 94.6%로 나타났다. 본 연구에서는 반경류터빈의 설계요구조건인 출력조건과 로터출구조건을 충족시키기 위해 질량유량조정 방법을 도입하였다. 이에 따라 RTDM Ver.2.1을 이용하여 설계한 200kW급 OTEC용 반경류터빈의 질량유량은 21.2kg/s이며 이 때 Total to Total과 Total to Static 효율은 각각 89.8%, 85.3%이다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.164-170
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• 2013

Quadrotor UAV (Unmanned Aerial Vehicle) is a flying robotic platform which has drawn lots of attention in the recent years. The attraction comes from the fact that it is able to perform agile VTOL (Vertical Take-Off Landing) and hovering functions. In addition, the efficient modular structure composed of four electric rotors makes its design easier compared to other single-rotor type helicopters. In many cases, a quadrotor often utilizes vision systems in order to obtain altitude control and navigation solution in hostile environments where GPS receivers are not working or deniable. For carrying out their successful missions, it is essential for flight control systems to have fast and stable control responses of heading angle outputs. This paper presents a Fuzzy Logic based lateral PI controller to stabilize and control the quadrotor vehicle equipped with vision systems. The advantage of using the fuzzy based PI controller lies in the fact that it could acquire a desired output response of a heading angle even in presence of disturbances and uncertainties. The performance comparison of the newly proposed Fuzzy-PI controller and the conventional PI controller was carried out with various simulation results.

• 폴리머
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• 제39권3호
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• pp.441-452
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• 2015

Twin-screw kneader is an efficient polymer processing equipment. In this paper, the mixing performance of one novel intermeshing counter-rotating twin-screw kneader with different tip angles of the male rotor is simulated using the mesh superimposition technique (MST). Statistical analysis is carried out for the flow field using particle tracking technique, and distributive mixing performance is evaluated using the residence time distribution and segregation scale, while the dispersive mixing performance is estimated using the parameters such as shear rate, stretching rate and mixing index. The results show that the best distributive mixing performance is achieved when the tip angle is 0o, while the optimal dispersive mixing performance is obtained when the tip angle is 20o. The results in this paper provide a data basis for the selection of parameters and optimization of the performance for the screw rotors.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.183.2-183.2
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• 2010

본 개발에서의 해상용 풍력발전기는 크게 허브와 블레이드를 합한 상부 구조물, 전기 발전기와 연결 조인트의 중간구조물, 각종 제어 장치가 들어있는 제어박스로 나누어진다. 상부 구조물은 Circular Hub 타입의 Darrieus 형상으로 양력(lift)을 이용한 회전력이 발생하며, Circular Hub 타입은 기존의 허브와 블레이드를 연결하여주는 암(arm)에 의해 유발되는 항력토크를 최소화 하기 위한 신개념 형상설계가 이루어 졌으며, 저속에서 우수한 회전특성을 가진다. 이는 바람을 받아 기계적 에너지로 전환 하는 역할을 하며, 풍력발전기의 성능에 직접적인 영향을 미친다. 중간구조물의 전기발전기는, 상부에서 발생된 기계적 에너지를 이용하여 전기적 에너지로 전환 하는 역할을 수행한다. 이렇게 전환된 전기적 에너지는 하부의 제어박스를 거쳐서 해상용 부이(buoy)의 하단에 위치한 베터리 뱅크로 전달, 저장되어 부이에서 쓰이는 전력을 충당하게 된다. 한편 본 개발은 풍력발전기의 공력하중 해석과 로터블레이드의 설계, 풍력발전기의 구조, 진동해석, MPPT 제어컨트롤러와 Breaking controller, 풍동 및 차량시험을 통한 성능평가 및 분석 등의 순으로 개발을 수행하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.193-193
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• 2009

Thin-type 초음파모터의 구조는 크로스형태의 앓은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8개의 압전세라믹이 부착된 형태이고, 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 중심부인 네 개의 타점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 형태, 길이, 두께, 스테이터 재질, 클램프특성이 최적 설계된 모델을 제작하였고, 푸쉬풀 게이지, x-y 스테이지, rpm 메터, 토크 게이지, 맨코더, AD컨버터를 이용하여 피드백 제어 구동시스템을 구성하였다. 그림 I은 마이크로컨트롤러 (ATmega)와 피드백회로를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 통하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동전원으로 사용한다. 피드백 회로인 엔코더와 AD 컨버터는 초음파모터의 속도를 피드백하여 정속도 운전을 위한 전압제어에 사용되었다. 특성 측정 결과, 제품화된 드라이버와 비교하여 큰 차이를 보이지 않았고 피드백 회로를 통하여 부하변화에 따른 속도의 극심한 변화를 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능하였으며, 장시간의 운전에도 온도 및 속도특성이 안정적임을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제25권10호
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• pp.99-106
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• 2008

5kWh FESS(Flywheel Energy Storage System) using AMB(Active Magnetic Bearing) has been under development and 1st trial system has been finished and run the operating test. Unfortunately, the test result was not satisfactory because FESS could increase the rotational speed up to 9,000 rpm only although the target rotational speed is 18,000rpm. It's because 1st bending mode frequency of flywheel shaft was too low and imbalance response was too big. To achieve the target speed, 1st bending mode and imbalance response must be improved and the whole FESS needed to be designed again. This paper presents the newly designed FESS and what has been changed from the 1st trial FESS to improve 1st bending mode and imbalance response. The experimental results to see how much 1st bending mode frequency was improved are presented, too.

• 동력기계공학회지
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• 제15권3호
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• pp.65-69
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• 2011

This paper introduces the multi-coil eddy current sensor and its characteristic in magnetic material gas turbine rotor. In the past, magnetic particle inspection method was used for qualitative defect evaluation in magnetic material gas turbine rotor. And the ultrasonic inspection method was used for quantitative defect evaluation. Nowadays, eddy current method is used in magnetic gas turbine rotor inspection due to advanced sensor design technology. We developed multi-coil eddy current sensor for the rotor dovetail inspection. At first, rotor stress is analyzed for the determination of sensor position and number. The sensor coils are designed to cover the stress concentration area of rotor dovetail. We select optimum frequency according to material standard penetration data and experiment results. The rotor mock-up and artificial defects were made for the signal detection and resolution analysis of multi-coil eddy current sensor. The results show that signal detection and resolution capabilities are enhanced in comparison to the commercialized sensor enough for the gas turbine rotor inspection. So, this developed multi-coil eddy current sensor substituted for commercialized one and it applied in real gas turbine rotor inspection.

• 동력기계공학회지
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• 제15권4호
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• pp.37-41
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• 2011

This paper introduces the special eddy current sensor and its characteristic for bolt hole defect evaluation in gas turbine rotor. In the past, Fluorescent penetration inspection method was used for qualitative defect evaluation in gas turbine rotor bolt hole. This method can defect the bolt hole defect but can not evaluate the defect size. Nowadays, eddy current method is used quantitative defect evaluation due to advanced sensor design technology. And eddy current method is more time and cost saving than the old method. We developed bolt shape eddy current sensor for the rotor bolt hole defect detection and evaluation. The eddy current sensor moves to the bolt hole guided by screw nut and detects the defect on the bolt hole. The bolt hole mock-up and artificial defects were made and used for the signal detection & resolution analysis of eddy current sensor. The results show that signal detection capability is enough to detect 0.2 mm depth defect. And the resolution capability is enough to differentiate 02, 0.5, 1.0 and 2.0 mm depth defect.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.521-524
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• 2009

This study describes aerodynamic noise of high speed wind turbine system, which is invented as a new concept in order to reduce the torque of main shaft, for design parameters of the rotor blade. For parametric study of high speed rotor aerodynamic noise, Unsteady Vortex Lattice Method with Nonlinear Vortex Correction Method is used for analysis of wind turbine blade aerodynamic and Farassat1A and Semi-Empirical are used for low frequency noise and airfoil self noise. Parameters are chord length, twist and rotational speed for this parametric research. In the low frequency range, the change of noise is predicted the same level as each parameters varies. However, in case of broadband noise of blade, the change of rotational speed makes more variation of noise than other parameters. When the geometric angles of attack are fixed, as the rotational speed is increased by 5RPM, the noise level is increased by 4dB.

• 소음진동
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• 제8권2호
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• pp.331-335
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• 1998

회전 상태에 있는 증기 터빈 버킷의 진동 시험 및 해석 결과를 본 논문에 기술하였다. 중고압용 터빈 로터에서 9단 휠 도브테일의 치수 변경으로 인해 9단 버킷의 치수 수정이 불가피하였고, 진동 시험과 해석은 수정된 9단 버킷의 고유 진동수가 노즐 통과 주파수로부터 공진을 피할 수 있는 주파수 분리 여유를 갖는지를 검정하기 위하여 이루어졌다. 해석은 상용 유한 요소 해석 프로그램을 이용하였고 실험 전 설계 변경의 성공 가능성 파악 및 후속 시험에 도움을 주기 위해 행하였다 진동 시험은 기존 밸런싱 설비를 이용해 진공 상태에서 회전하고 있는 버킷에 공기 분사 가진및 무선진동신호 측정 시스템을 이용해 행하였다. 시험 결과를 경험식의 결과와 비교하였고, 수정된 버킷이 제시된 주파수 분리 여유를 만족함을 보였다.