• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.196.2-196.2
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• 2012

본 논문은 달착륙선의 개념설계를 위하여 고려한 전력시스템의 설계와 달착륙선의 지상시험모델용 추력기 밸브구동 전원장치 개발에 대해 기술하였다. 달착륙선의 임무특성을 고려하여 전력시스템의 구조를 검토하고, 극한의 온도환경에서 달착륙선의 임무수행을 위하여 필요한 전력에너지를 충분히 공급할 수 있도록 태양전지 배열기와 배터리의 용량, 그리고 전장품의 용량을 설계하였다. 특히 경량의 달착륙선 개발을 위하여 고효율의 태양전지를 이용한 태양전지 배열기와 리튬-이온 배터리를 검토하였다. 극한의 우주환경에서 태양전지배열기의 동작특성을 검토하고 생성될 수 있는 최대 전력을 분석하여 최적의 태양전지 배열기의 면적을 분석하고, 장시간의 월식을 고려하여 배터리의 방전특성에 따른 배터리의 전압특성을 검토하였다. 그리고 달착륙선의 전력시스템 개념설계의 타당성 검토를 위하여 유럽에서 개념설계 중인 달착륙선의 전력시스템 사양과 용량에 대해 비교검토를 수행하였다. 현재 개발중인 지상검증모델용 달착륙선의 전력시스템 설계와 추력기 밸브구동 전원장치의 개발에 관해 기술하였다. 지상검증용 전력시스템은 태양전지배열기의 장착 없이 배터리의 전력만을 사용하여 지상검증모델용 달착륙선의 부하에 전력을 공급할 수 있도록 설계되었다. 달착륙선 지상시험모델의 비행시간과 임무에 따른 부하특성을 고려하여 상용 리튬-이온 배터리의 용량을 선정하였으며, 부하의 전력을 고려하여 간단한 보호회로를 설계하였다. 그리고 지상검증용 전원시스템은 추력기의 밸브구동을 위한 추력기 밸브구동 전원장치, DC/DC 컨버터 전원 모듈, 모니터링 모듈, 그리고 위급상황에서 전원을 차단하기 위한 "Emergency STOP" 모듈로 구성되어 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.387-392
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• 2020

본 논문은 산업용 밸브의 유량제어시스템을 제안하였다. 산업용 밸브는 주로 배관시스템에 장착되어 유량 및 압력 제어에 사용된다. 제어밸브의 구조 및 작동 방식은 설치환경과 작업용도에 따라 상이하다. 밸브는 그 형태에 따라 그루브 밸브, 버터플라이 밸브 및 볼 밸브 등으로 분류되고, 구동방식은 모터를 이용하거나, 유압 및 공압을 이용하는 것이 일반적이다. 제어밸브를 이용한 유량제어시스템은 유량을 계측하여 피드백시스템을 구현하여야 하지만, 본 논문에서는 고가의 유량센서를 사용하지 않고 밸브의 개폐에 따른 유량변화를 실험하여 밸브 전후단의 압력차와 개폐정도를 이용하는 방법을 제안하였다. 밸브의 유량은 유량계수를 이용하여 밸브 전후단의 압력차와 밸브의 개폐정도로 표현할 수 있으므로 이를 이용하여 유량제어시스템을 설계하였다. 제어입력에 따른 밸브의 개폐를 나타내는 전달함수는 신호압축법을 이용하여 구하였으며, 이를 이용하여 밸브 스템의 명령추종성능을 향상시킬 수 있는 외란관측기를 설계하였다. 제안된 제어시스템의 성능을 검증하기 위해 제어밸브 전후단에 압력센서를 장착하여 제안된 제어방법의 성능이 유량센서를 이용한 경우에 준함을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권4호
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• pp.50-59
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• 2019

플랩제어시스템의 주요 구성품인 주제어밸브의 설계는 실제 제작 경험을 바탕으로 반복-오차 방법에 의존하여 수행하였다. 본 논문에서는 모델 기반의 부품 설계 방법을 제안하였다. 플랩제어시스템은 주제어 밸브, 고장-안전 밸브, 솔레노이드 밸브, LVDT, 구동 모터 등으로 구성된다. 주제어밸브는 주로 스풀과 슬롯으로 구성된다. 주제어밸브의 중요한 설계변수는 슬롯의 폭 (Slot Width), 오버 랩(Overlap) 및 간극(Clearance)이다. AMESim을 활용하여 주 제어 밸브의 유로를 모델링하고 해석하였다. 제안된 설계절차를 적용한 결과 허용된 가공오차 범위 내에서 요구 성능을 충족함을 확인하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 추계학술발표회 자료집
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• pp.332-336
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• 2010

알람밸브는 습식 스프링쿨러 시스템에 필수적으로 사용되는 밸브로써 알람밸브의 오작동 및 고장 등은 치명적인 인명 및 재산의 손실을 가져 올 수 있으므로 소방밸브의 안전성 기준은 매우 높다. 이에 현재 제작되고 있는 알람 밸브는 강도 안전성 측면에서 매우 안전하게 설계가 되어있으며 주철 재질로 주물을 통해 제작된다. 하지만 이러한 과도한 안전설계는 오히려 과도한 무게의 부담으로 시스템에 무게 부담을 주기도 한다. 그러므로 본 논문에서는 밸브의 무게를 경감시키면서 충분한 강도안전성을 가지는 밸브의 설계안을 제시하고 유한요소 해석을 통하여 그 결과를 살펴보았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.47-47
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• 2010

게이트 밸브는 진공 시스템 구성에 있어서 빠질 수 없는 중요한 부품 중 하나로 공간을 구획하여 필요에 따라 자유롭게 진공 상태와 대기 개방 상태가 공존하도록 만들어 주며 진공펌프와 같은 주요 기기들의 탈착 및 교체를 용이하게 해 준다. 게이트 밸브는 열린 상태에서는 저항이 최소화되는 반면 닫힌 상태에서는 마치 마구리 플랜지로 막은 것처럼 완벽한 차단이 요구된다. 일반적으로 게이트 밸브 상용제품은 개스킷이 닿는 밸브 시트가 한쪽에만 마련되어 있으므로 디스크 기계구조가 충분한 압력을 발휘하지 못한다면 어느 쪽이 대기압인가에 따라 디스크를 미는 힘의 크기가 변하여 기밀특성이 달라질 수 있다. 따라서 게이트 밸브의 누설검사는 순방향과 역방향 모두에 대해 시행해야 한다. 양방향 누설검사를 위해 한쪽 밸브 공간을 배기하고 반대쪽 공간에 헬륨을 뿌리는 작업을 교대로 하려면 배기시간의 단축과 신속한 잔류 헬륨기체 제거가 필수적이다. 게이트 밸브 제조 공장에서 상품을 출하하기 위한 시험검사라는 것을 전제로 합리적인 시간 내에 정확한 누설검사를 일관성 있게 할 수 있는 적절한 누설검사 시스템을 설계하고 측정절차를 상용 게이트 밸브에 대해 적용해 보았다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.115-115
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• 2004

최근에는 자동차용 범퍼(Bumper), 인판넬(In-panel), 도어판넬(Door panel), 도어가니쉬(Door Garnish) 등과 같은 대형 사출성형품을 성형하기 위한 금형설계에 핫 러너 시스템(Hot Runner System)에 밸브 게이트(Valve Gate)를 채용한 밸브 게이트 시스템을 많이 사용하고 있다 이 시스템을 사용함으로서 성형 싸이클타임의 단축, 수지 스크랩의 감소 등의 말은 장점이 있으나, 실제 성형작업 적용 시 밸브 게이트의 작동순서 및 개폐시간의 제어 등에 정확한 표준이 없어 시험 사출시 최적 성형조건의 셋팅이 많은 시간을 소모하고 있는 문제점이 있다.(중략)

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.77-83
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• 2012

진공 시스템의 성능에 대한 밸브 컨덕턴스의 영향은 진공시스템의 설계 최적화를 위해 전산모사 되었다. 본 연구에서는, 전산모사기인 VacSimMulti에 의한 모델링기구가 제시되었다. 진공 시스템의 설계는 진공 장비의 다양한 산업적 구현을 위해 특정한 프로세스 조건을 충족해야 한다. 진공 밸브의 구조, 길이, 직경 등은 컨덕턴스 영향의 전산모사 변수로서 모델링 되었으며, 직렬 진공 시스템의 배기 밸브 또한, 다양한 크기와 구조로 모델링하여 전산모사되었다. 밸브 직경의 변화는 도관의 길이의 변화보다 진공특성에 있어 더 유의미한 효과를 보여주었으며 슬릿형의 밸브도관 시스템은 모델링된 밸브구조 중 가장 뛰어난 진공특성을 가지는 것으로 관찰 되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.185-185
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• 2022

상수도 관망의 운영 단계에서 비정상상황의 발생은 필연적으로 발생하며, 비정상상황 발생 시상수도 관망 내 설치된 제수 밸브의 차폐를 통해 해당 구역의 격리 후 복구를 진행한다. 일반적으로 제수밸브를 통해 격리될 수 있는 최소 구역은 세그먼트로 정의하고, 제수밸브 설치 시 세그먼트의 격리로 인한 상수도 관망의 피해를 줄일 수 있도록 위치를 선정한다. 제수 밸브를 통한 격리 시 상수도 관망의 흐름 경로와 유향, 유속의 변화와 같은 수리적 특성 변화가 불가피하다. 지난 '19년도에 발생했던 3건의 수질 사고가 수리적 특성 변화에서 기인했던 것을 고려할 때, 제수밸브 차폐로 상수도 관망의 부분 격리 시 발생 가능한 수리적 특성 변화에서도 수질 사고가 야기될 가능성이 있다. 기존 제수밸브 위치를 결정한 연구들을 보면, 대부분 제수밸브 위치에 따라 결정된 세그먼트의 격리 시 수압 저감을 고려하여, 격리 시에도 상수도 관망의 성능을 최대한 유지할 수 있도록 결정하는 것이 일반적이다. 다만, 앞서 언급한 것과 같이 격리 시 발생 가능한 수리적 특성 변화로, 수압 저감 외에도 예기치 못한 수질 사고의 발생 원인이 되기도 한다. 이에 따라 제수밸브의 최적위치를 결정할 때 수리적 특성 변화를 고려해야 예지치 못한 2차 피해를 줄일 수 있을 것이다. 이에 본 연구는 그래프이론을 활용하여 격리 전후 관로의 유향 변화를 최소화하도록 제수밸브 최적 위치 결정하는 방법론을 제안한다. 그래프이론은 망의 형태를 가지는 상수도 관망의 연결성을 정량화할 수 있으며, 본 연구에서는 수리학적 거리 인자를 적용하여 격리 시에도 각 수요절점이 최소 경로를 확보할 수 있도록 유도하였다. 해당 방법론은 가상 관망에 적용하여 수리학적 거리 인자에 따른 설계와 기존 상수도 관망 성능 극대화 설계 안을 비교하였다. 또한 수질 사고 위험도 인자를 정의하여 해당 인자에 따른 각 설계 안의 효과를 분석하였다. 본 연구는 향후 수질 사고를 고려한 밸브 시스템의 설계 및 운영에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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• pp.313-316
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• 2008

에어컨 시스템은 압축기(Compressor), 응축기(Condenser), 증발기(Evaporator)와 확장밸브(Expansion Valve)로 구성되며, 에어컨 시스템에서 과열도와 저압(증발기의 압력)은 시스템의 효율 증대 및 성능 개선과 안정성에 대하여 결정적인 영향을 미친다. 따라서, 과열도와 저압을 조절하기 위해, 각각의 압축기내의 인버터 주파수와 확장밸브의 개도 제어가 중요하며 선형과 비선형 시스템 모두에 대하여 견실한 성능을 나타내고, 외란에 대하여 강인한 성능을 보이는 퍼지 제어기를 설계한다. 본 논문에서는 과열도와 저압을 제어하기 위하여, 3대의 확장밸브와 1대의 압축기를 가진 에어컨 시스템에 대하여 다중 퍼지 제어기를 설계한다. 또한, 각 제어 플랜트에 대하여 최적의 퍼지 제어기를 설계하기 위하여 3가지 최적화 알고리즘을 사용한다. 즉, 직렬 유전자 알고리즘(Serial Genetic Algorithm; SGA)과 병렬 유전자 알고리즘인 계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition Genetic Algorithm; HFCGA), 그리고 Particle Swarm Optimization(PSO)을 사용하여 다중 퍼지 제어기를 최적화하고 시뮬레이션의 결과를 비교한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.73-80
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• 2015

화학공장과 같이 위험지역에 설치된 밸브장치는 폭발의 위험을 방지하기 위해 방화 방폭장치로 밀폐되어 있다. 본 논문에서는 방폭장치로 인해 외부전원장치를 사용할 수 없는 밸브장치에 적외선센서와 Zigbee 센서를 이용하여 위험지역의 밸브의 열림도를 측정하여 개폐여부를 확인하고, 밸브 개폐 작동시간을 로그화하여 운전 관리자가 공장을 관리 통제할 수 있는 저전력 모니터링 시스템을 제안한다. 전력관리기능을 적용하기 위해 개선된 비동기LPL 알고리즘을 적용한 전력제어 릴레이보드를 개발하고, 이를 적용한 방폭형 지능형 밸브시스템과 공장 밸브 개폐모니터링 시스템을 설계하고 이를 구현 및 테스트 하였다.