• 한국항공우주학회지
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• 제37권8호
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• pp.812-818
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• 2009

산화제 개폐밸브는 일반적으로 공압으로 포핏을 열고 닫음으로써 로켓엔진에 액체산화제유량을 제어한다. 상용되는 산업용 밸브와는 달리 현재 개발 중인 산화제 개폐밸브는 밸브는 효과적인 기밀을 위해 피스톤과 포핏이 접촉되어 있을 뿐, 분리되어 설계되어졌다. 밸브가 닫히는 동안 피스톤과 포핏이 떨어져서 움직이는 것을 피하고, 밸브의 전반적인 작동 성능을 파악하기 위해서 힘평형 해석이 수행되었다. 또한 더욱 정확한 해석을 위해, 마찰력과 포핏에 작용하는 힘을 각각 시험과 CFD 해석을 통해 구해내었다. 해석 결과를 통해 힘평형 해석에서 스프링, 마찰력과 공압부의 오리피스 크기와 같은 중요한 설계인자들의 영향을 알아보았으며, 현재 개발 설계중인 산화제 개폐밸브의 작동성능을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.528-529
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• 2010

VVA(Variable Valve Actuation) 기술은 엔진의 흡기 밸브 작동 모드를 가변하여, 엔진의 연비와 성능을 향상시키는 차세대 엔진 기술이다. 흡기캠에 의해 밸브가 직접 작동되는 일반 엔진과 달리 VVA 엔진은 흡기캠, VVA기구, 모터, 제어기 등에 의해 밸브 작동 모드가 정밀하게 제어되므로, 엔진에서 발생되는 손실을 줄여 연비가 크게 향상되고 엔진의 최고 성능이 향상된다. 또한 VVA 엔진을 장착한 차량은 차량의 발진 응답성이 향상되고, 배기가스 배출량을 줄일 수 있어 친환경 저연비 차량을 실현하는데 핵심 차량부품기술이다. 본 논문에서는 이와 같은 VVA 기구의 적용을 위한 DC모터 및 제어기를 개발하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.572-573
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• 2012

전력 수요 급증과 전력 기술 발전으로 인해, 오늘날 HVDC 기술이 널리 사용되고 있다. 또한 지구 온난화, 녹색 에너지 개발, 스마트 그리드 사업 등으로 인해 세계적으로 HVDC 수요가 급증하고 있는 추세이다. 국내에서도 제주-해남간 HVDC 1호기가 이미 운영 중에 있으며, 제주-진도간 HVDC 2호기가 2012년 완공을 목표로 현재 설치 중에 있다. 2009년 HVDC 사업에 진출한 LS산전은 지난해 변환용 변압기를 국내 최초로 생산한데 이어, HVDC 핵심 요소인 싸이리스터 밸브(thyristor valve)도 개발 완료 하였다. 싸이리스터 밸브는 HVDC 시스템의 변환설비 중 심장 역할을 하는 핵심적인 설비로 교류를 직류로, 또는 직류를 교류로 변환시켜 교류 계통에 전력을 공급하는 장치로, 사용하기 전에 성능을 충분히 검증해야 한다. LS산전은 독자적으로 개발한 싸이리스터 밸브를 IEC 규격에 따라 엄격히 시험하여 성능을 입증하였다. 본 논문에서는 개발 시험의 일부로 수행한 싸이리스터 밸브에 대한 절연 시험(dielectric test)를 소개하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권9호
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• pp.76-81
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• 2006

본 논문에서는 공기흡입식 추진기관용 연료공급 시스템의 연료조절 밸브 시스템을 제안하였으며, 제안된 시스템은 서보밸브에 의해 구동되는 차압유지 밸브와 미터링 밸브로 구성되어 있다. 시스템 성능 및 안정성에 영향을 미치는 인자를 찾기 위해 비선형 및 선형 해석을 수행하였다. 이를 통해 미터링 밸브 오리피스 양단의 차압 유지량 ${\Delta}P$가 시스템 안정성에 영향을 미침을 예측하였고 실험 및 비선형 전산모사를 통하여 입증하였다. 해석 및 실험 결과차압 유지량 ${\Delta}P$를 줄이고 동시에 이등변 삼각형 형상의 오리피스를 차압유지 밸브에 적용함으로써 요구 유량에 따라 유량이득이 조절되도록 하여 시스템의 안정성을 높일 수 있었다.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.337-341
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• 2002

본 논문은 원자력 발전소의 안전에 있어 매우 큰 비중을 차지하는 모터 구동밸브(Motor-operated valve : MOV)의 성능진단에 직접 센서를 장착하지 않고 전기신호만을 이용하여 성능진단의 가능성을 보이기 위한 것이다. 모터 토크를 계산하기 위한 두 가지 방법으로서 D-Q frame 변환 방법과 Air-Gap 토크 식을 제시하였고, 계산된 두 토크 값은 정확하게 일치하였다. 부하를 변동하면서 토크미터로 측정된 토크 갑과는 1%의 오차범위 내에서 일치함을 확인했다. 따라서 두 토크 식은 모터구동 밸브의 성능진단을 위한 식으로 사용해도 좋다는 결론을 얻어낼 수 있었다. 계산된 토크를 주파수 분석함으로서 부하의 변동에 따라서 슬립 및 모터속도 주파수가 변화됨을 알 수 있었다. 즉 주파수 분석을 통해 MOV의 모터 및 구동기 부분의 성능 저하 감시에 유용한 단서를 제공해 줄 것이다. 결과적으로, MOV에서 전기신호의 분석은 시스템의 전기 및 기계적인 성능 저하 감시에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1445-1451
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• 2011

공기압 밸브는 자동화 시스템에 공급되는 공기를 제어하는 기능을 지닌 핵심부품으로 널리 사용되고 있다. 하지만 공기압 밸브가 고장이 발생하면 설치되는 시스템의 특성상 전체 시스템에 영향을 미쳐 막대한 손실을 야기 시킬 수 있다. 이로 인하여 최근 신뢰성에 대한 중요성 및 소비자의 요구수준이 날로 증대되고 있어 밸브의 수명을 예측하여 제품의 신뢰성을 확보하기 위한 수명분포, 수명열화 특성 등과 같은 연구가 널리 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 공기압 밸브의 수명예측을 위한 핵심요소인 모수 도출 및 제안을 위하여, 최근 널리 사용되고 있는 플러그인형 공기압 매니폴드 밸브의 척도모수 및 $B_{10}$ 수명값을 완전데이터 수명관측 방법으로 측정하였으며, 수명분포 특성을 확인하기 위하여 상관계수값을 이용한 분포 적합성 검토와 주요성능 결정항목인 동적응답과 누설이 수명에 따라 열화되는 특성을 분석한 결과를 제시한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.219-224
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• 2005

본 연구는 CRW형식 무인항공기 추진시스템의 밸브 작동을 고려한 비행모드에 따른 천이성능특성을 파악하기 위해 SIMULINK를 이용하여 모델링 하였다. 주 엔진시스템의 천이모사에는 ICV 방법이 적용되였다. 그리고 밸브 시스템은 로터리 덕트와 메인 덕트로 빠져나가는 유량을 제어하는 시스템으로서 밸브를 통해 로터리 덕트로 빠져나가는 유량과 메인 덕트를 빠져나가는 유량이 합은 터빈의 출구 유량과 같다는 가정하에 수행 되었으며, 이때 밸브각 변화에 따른 손실, 유량 및 유효 면적 등이 고려되었다. 성능해석은 비행 천이 영역인 고도 1Km 비행 마하수 0.1에서 엔진최대회전수시 회전익 모드에서 고정익 모드로 변환시외 고정익 모드에서 회전익 모드로 변환 경우들이 수행되였다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.127-132
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• 2005

본 연구는 CRW형식 무인항공기 추진시스템의 밸브 작동을 고려한 비행모드에 따른 천이 성능 특성을 파악하기 위해 SIMULINK를 이용하여 모델링 하였다 그리고 밸브 시스템은 로터리 덕트와 메인덕트로 빠져나가는 유량을 제어하는 시스템으로서 밸브를 통해 로터리 덕트로 빠져나가는 유량과 메인덕트를 빠져나가는 유량의 합은 터빈의 출구 유량과 같다는 가정 하에 수행되었으며, 이때 밸브 각 변화에 따른 손실, 유량 및 유효 면적 등이 고려되었다. 성능 해석은 비행 천이 영역인 고도 1km 비행 마하수 0.1에서 엔진 최대회전수시 회전익 모드에서 고정익 모드로 변환되는 경우와 고정익모드에서 회전익 모드로의 변환되는 경우들이 수행되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.585-589
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• 2010

액체로켓 엔진이 발사체의 추력원으로써 임무를 성공적으로 완수하기 위해서는 주어진 성능 요구조건을 충실히 만족시킬 수 있어야 한다. 가스발생기 사이클 엔진의 경우 엔진을 구성하는 각 구성품들의 성능 분산을 보정하는 지상 시험을 거치게 되며, 이때 보정용 제어밸브를 이용하여 추력이나 혼합비 등의 엔진 성능을 요구수준 이내로 보정하게 된다. 이러한 보정용 제어밸브의 고유유량특성(Inherent Flow Characteristics)을 제어 대상값과 선형적인 관계를 가지도록 선정함으로써 보정 과정을 간단하면서도 예측가능한 형태로 가져갈 수 있다. 이에 본 연구에서는 기존에 개발된 엔진 모드해석 프로그램을 응용하여 추력 및 혼합비 보정용 제어밸브의 고유유량특성을 계산하기 위한 알고리즘을 제안하고, 실제 엔진의 작동 모드를 계산하였다.