• 한국음향학회지
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• 제40권1호
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• pp.55-63
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• 2021

본 논문에서는 고압가스 배관의 밸브 유동소음을 평가할 수 있는 수치적 방법론을 제시하고 밸브 유동소음 저감을 위한 다공판의 영향을 정량적으로 분석하였다.먼저, 고정확도의 비정상 압축성 대와류모사 기법을 이용하여 고압가스 배관의 밸브 유동과 이로 인한 유동소음을 예측하였다. 예측한 벽면 압력 스펙트럼을 측정값과의 비교를 통하여 수치해석결과의 유효성을 검증하였다. 다음으로 배관내에서 평균 유동장과 중첩되어 전파해가는 음향장의 음향파워를 평가할 수 있는 지표를 기반으로 배관내 밸브 유동에 의하여 하류방향으로 전파하는 음향파워를 분석하였다. 분석결과를 바탕으로 밸브 유동 소음 저감을 위해, 다공평판을 설계하여 밸브 후류에 설치하고 동일한 수치해석 방법을 통해 배관 하류방향으로 전파하는 음향파워를 예측하였다. 예측 결과를 기존 배관 결과와 비교하여 음향파워가 9.5 dB 감소함을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서 제시한 수치방법론은 고압가스 배관의 설계단계에서 뿐만 아니라 기존 시스템에서 발생하는 밸브 유동 소음을 효율적으로 저감할 수 있는 방법 개발에도 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.538-541
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• 2009

소형엔진의 성능을 결정하는 흡기시스템 중 흡기포트는 매우 중요한 설계인자이다. 본 연구는 흡기포트에 대한 성능실험 및 CFD(Computaional Fluid Dynamics) 해석을 통하여 흡기 성능을 파악하고, 이러한 일련의 실험과정을 학습하여 제품의 성능 평가 절차를 정립하고 성능을 개선하는데 그 목적이 있다. 흡기 성능평가를 위해 리그를 구성하여 실험과 해석을 진행하였으며 이를 통하여 공기유량계수 값을 획득하였다. 공기유량계수 값은 밸브 리프트 변화에 따른 표준 밸브리프트로 환산한 값을 사용하였다. 실험적 연구를 통하여 기존 소형엔진 흡기 포트의 평가에 대한 기준을 제시하였고, 이는 소형엔진 흡기포트 설계 후 성능 평가를 위한 중요한 지표로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.7-12
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• 2007

본 논문은 에어컨시스템의 효율과 안정도에 영향을 주는 과열도와 저압을 제어하기 위한 다중 퍼지제어기 설계를 소개한다. 시스템 에어컨은 압축기 응축기 및 여러 대의 증발기와 확장 밸브로 구성되며, 냉매의 상태가 달라지면 시스템 전반적으로 그 영향이 파급되어 제어가 쉽지 않다. 이에 3대의 확장밸브와 1대의 압축기에서 동시에 과열도와 저압을 효과적으로 제어하는 다중 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 퍼지 제어기는 연속형 간략추론 방식과 이산형 lookup_table 방식을 사용하고, 실수코딩 유전자 알고리즘(GAs)을 이용하여 최적의 퍼지제어기의 환산계수를 구한다. 그리고 기존 방식의 결과와 연속형 간략추론 방식 및 이산형 lookup_table 방식의 시뮬레이션 결과를 성능관점에서 상호 비교한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권12호
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• pp.1055-1062
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• 2012

본 논문에서는 액체로켓엔진의 추력제어 알고리즘 설계를 위한 선행 연구로서, 추력제어밸브에 대한 수학적 모델 및 제어 알고리즘 연구결과를 정리하였다. 개발된 수학적 모델을 이용하여 추력제어 모사시스템 해석을 수행하였으며 해석결과와 실험결과가 일치함을 보임으로써 수학적 모델의 타당성을 검증하였다. 추력제어 모사시스템에 대한 해석 및 실험을 통해 액체로켓엔진의 추력제어 알고리즘 개발을 위한 기초 데이터를 획득하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제6권4호
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• pp.47-58
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• 2002

압력조절 레귤레이터는 KSR-III 추진제 탱크의 압력 조절용으로 개발하였다. KSR-III 가압 시스템은 가압 탱크, 압력조절용 레귤레이터, 추진제 탱크로 구성된 가장 기본적인 시스템이며 레귤레이터는 헬륨 탱크, 파이로밸브, 헬륨주입밸브와 더불어 가장 핵심적인 부품이다. 1차 시제품으로 기밀, 강도, 기본 성능을 만족하는 상세 설계를 완성하였고 2차 시제품으로 추진기관 종합수류시험을 수행하였다. 2차시험을 통해서 밸브의 용량(Cv)을 늘려야 할 필요성이 나타났다. 3차 시제품에 이를 개선하였으며 추진기관 종합 실추진제 시험과 연소시험을 통해 최종 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.102-109
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• 2017

디젤 분사시스템의 고압펌프는 저압으로 공급된 연료를 압축하여 고압 연료로 만들고 엔진 작동조건에 따라 커먼레일의 연료를 요구되는 압력수준으로 유지한다. 고압펌프는 차량의 전체 수명기간 동안 연료를 2000 bar에 달하는 고압으로 압축하여 원활히 동작해야 하므로 설계기술, 재료의 내구성, 고도의 가공정밀도가 요구된다. 이 연구에서는 1-플런저 레이디얼 피스톤 펌프 형태의 고압펌프에 대한 시뮬레이션 모델을 상용 소프트웨어인 AMESimpp의 서브 모델들을 이용하여 개발하고, 고압펌프의 동작특성을 살펴보기 위해 시뮬레이션을 실시한다. 주요한 시뮬레이션 내용들은 입구 및 출구 밸브의 변위, 유량, 압력 특성, 캠의 토크 특성, 그리고 연료 미터링밸브의 압력 제어 특성과 오버플로밸브의 동작 특성이다. 또한 입구 밸브의 구멍지름과 스프링 초기력 등의 파라미터 변화에 따른 입구 및 출구 밸브의 유량과 커먼레일 압력 등의 고압펌프의 동작 특성과 응답 특성을 시뮬레이션을 통해 검토한다. 이를 통해서 개발된 펌프 모델의 동작이 논리적으로 타당함을 제시하고, 고압펌프를 설계변경하거나 개발초기에 설계변수들의 설정과 튜닝에 활용할 수 있는 시뮬레이션 모델을 제안한다.

• 항공우주기술
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• 제4권2호
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• pp.65-70
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• 2005

짧은 국내 우주개발의 역사 속에서도 현재 다목적실용위성 개발사업을 성공적으로 수행하고 있으나 대부분의 핵심부품들에 대해서는 국산화 개발을 시도조차 하지 못하고 있는 실정이다. 중장기 국가우주개발 계획에 따라 향후 우주선진국으로의 진입을 위해서는 핵심부품 국산화 개발은 필수적으로 이루어져야하므로 한국항공우주연구원 다목적위성사업단에서는 (주)한화와 더불어 상대적으로 국산화 접근의 가능성이 높은 추진제/가압제 공급용 Fill/Drain 밸브의 개발을 수행하였다. 본 논문에서는 설계, 제작 및 시험에 걸쳐 Fill/Drain 밸브 개발의 전 과정을 요약하였고, 이 과정을 통해 총 4세트의 개발모델을 국산화 하는데 성공하였으며 인수 시험을 통해 성능 요구조건을 충분히 만족함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권12호
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• pp.1607-1612
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• 2011

본 논문에서는 솔레노이드 밸브의 동특성 분석 후, 적분기가 추가된 LQG/LTR 제어기를 설계한다. 솔레노이드 밸브의 동특성은 백색잡음 입력 신호에 대한 출력응답을 측정하여 얻은 주파수 응답과 커브피팅을 통해 규명된다. 본 논문에서 적분기가 추가된 LQG/LTR 제어의 목적은 시스템의 응답성을 향상시킬 뿐만 아니라 복잡한 입력신호에 대한 추종 능력도 향상시키는 것이다. 마지막으로 실험을 통해 제어기의 성능이 검증되며, 성능이 향상되었음을 확인할 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.718-723
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• 2017

본 논문에서는 액체로켓에서 추력제어를 위해 주로 사용되는 글로브 제어밸브의 대해 주기적인 저주파 압력섭동에서 유효 단면적에 따라 변하는 임피던스 특성에 관해 해석적 연구를 수행하였다. 유효 단면적에 따라 임피던스가 증가하는 경향을 확인하였으며, 유동장 가시화를 통해 임피던스 특성 변화를 일으키는 원인에 대해 알아보았다. 향후 제어밸브의 임피던스 특성변화의 관한 정보는 공급 시스템의 임피던스를 구하는데 활용될 수 있기 때문에 포고 현상 예측의 활용될 수 있을 뿐만 아니라 포고 현상 감소를 위해 완충기 및 오리피스를 설계할 때도 도움이 될 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제8권3호
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• pp.27-36
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• 2004

본 논문에서는 AMESim을 이용하여 터보펌프 모사 장치 중 압력조절계에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 시스템의 최적화를 통하여 압력조절계의 과도 및 정상상태의 특성과 응답성을 확인하였다. 연구결과들은 향후 제어밸브의 성능 검증 및 제어로직 검증을 위한 추력제어시스템 성능 시험장치 및 엔진공급계 인증시험설비의 설계와 운용 시 적극 반영할 계획이다.