지금까지의 항공기 날개에 공력 탄성학적 제어를 위해 압전재료를 작동기로 사용하는 연구는 아직은 완전하지 못하지만 실용화 가능성을 조사하기 위해 집중적인 투자가 행해지고 있다. 본 글에서 언급한 예 외에도 압전재를 이용 날개의 익형을 능동적으로 조절함으로써 천음속에서의 저항을 줄이기 위한 연구(transonic drag reduction with piezos), 압전재로 작동하는 제어면을 부착하여 헬리쿱터 블레이드 의 진동을 제어하기 위한 실험적 연구, 항공기 외부 장착물에 의해 발생되는 불안정 성을 제어하기 위한 압전작동기를 사용한 pylon decoupler 설계 등 다양한 분에에서 연구가 되고 있다. 하지만 아직까지는 제어에 필요한 충분한 제어력을 얻는 문제, 주 구조물과 압전재료의 강성도의 차이, 가용한 압전재의 실용화, 내구성 문제 등 항공 기에의 응용을 위한 새로운 재료의 개발이 요구되고 있다. 그리고 사용에 필요한 전력을 공급하는 문제는 지상에서 작동되는 시스템과는 달리 항공기에서는 해결해야 될 큰 문제점이며, 이에 대한 연구가 요구되고 있으며, 실용 가능성이 보일 경우 재료의 내구성, 제어 성능, 번개 등 외력에 대한 손상 예측 등 광범위한 연구가 이어 질 것으로 예측된다.
An efficient inverse design technique based on the MGM (Modified Garabedian-McFadden) method has been developed. The 2-D Navier-Stokes equations are solved for obtaining the surface pressure distributions and coupled with the MGM method to perform the inverse design. The solver is parallelized by using the domain decomposition method and the standard MPI library for communications between the processors. The MGM method is a residual-correction technique, in which the residuals are the difference between the desired and the computed pressure distribution. The developed code was applied to several airfoil shapes and the axial blade. It has been found that they are well converged to their target pressure distribution.
Kim, Dae-Uk;La, Hyoung-Sul;Choi, Jee-Woong;Na, Jung-Yul;Kang, Don-Hyug
The Journal of the Acoustical Society of Korea
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v.28
no.3
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pp.198-207
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2009
Distribution of cavitation bubbles relative to change of the sound speed and attenuation in the water was estimated using acoustic signal from 20 to 300 kHz in two cases that cavitation bubbles exist and do not exist. To study generation and extinction property of cavitation bubble, bubble distribution was estimated in three cases: change of rotation speed (3000-4000 rpm), surface area of blade ($32-98\;mm^2$) and elapsed time (30-120 sec). As a result, the radii of the generated bubbles ranged from 10 to $60{\mu}m$, and bubble radius of $10-20{\mu}m$ and $20-30{\mu}m$ was accounted for 45 and 25% of the total number of cavitation bubbles, respectively. And generation bubble population correlated closely with the rotating speed of the blades but did not correlate with the surface area of blade. It was observed that 80% of total bubble population disappeared within 2 minutes. Finally, acoustic data of bubble distribution was compared with optical data.
Kim, Hyun-Goo;Jeong, Tae-Yoon;Jang, Moon-Seok;Jeon, Wan-Ho;Yoon, Seong-Wook
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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2010.11a
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pp.190.2-190.2
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2010
LIDAR는 레이저를 대기에 송출하여 미세먼지의 이동에 의한 도플러 위상차를 검출함으로써 3차원 풍속벡터를 측정하는 원격탐사 장비로, 한국에너지기술연구원은 국내최초로 WindCube LIDAR를 도입하여 운영 중에 있다. LIDAR의 장점은 이동성, 설치의 편리성 외에도 현재까지 풍황탑이 모든 범위를 측정하지 못한 풍력발전기 블레이드 회전면 최고 높이인 지면 150m 까지의 풍속분포를 상세하게 측정할 수 있다는 특장점이 있다. WindCube LIDAR는 총 10개의 측정 고도를 설정할 수 있으며 1Hz로 원시자료를 획득하여 10분 평균자료로 저장한다. 이러한 측정자료를 통하여 기존 기상탑에서 불가능하였던 풍속분포의 정확한 이해와 난류특성의 파악이 가능하게 되었으나 반대급부로 급증한 측정자료의 정리와 분석에 많은 시간과 노력이 필요하게 되었다. 이에 한국에너지기술연구원에서는 LIDAR 측정자료의 가공 및 분석에 편리성을 제공하기 위해 KIER-$LidarWind^{TM}$ 프로그램을 개발하였으며, 2차원 등치선도 및 3차원 풍속분포 그래프를 시각함으로써 입체적인 가공 및 분석이 가능하도록 하였다.
The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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v.6
no.1
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pp.43-48
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2001
In conventional wind generation systems, since the blade rotates at low speed when the velocity of wind decreases their operations are possible only under limited conditions. Therefore they are in trouble of self-generation without the help of auxiliary generation devices outside. In addition, most of them have very low usage efficiency because of the characteristic changes of wind. For the solution of these problems and for enough generation regardless of districts and geographical features the rotation energy stored in a spring drives a compact generator and then electric power is stored at battery and supplied to the load continuously according to the lack of wind force. In this paper, the fabricated system consisting of a wind generator and power storage apparatus was introduced and its operation characteristics were analyzed.
Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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2001.11a
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pp.127-127
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2001
종이의 공극은 도공용 원지 또는 인쇄 용지로 사용될 때 도공액과 잉크 조성분의 침 투 거동에 영향을 미침으로써 여러 가지 물리적 성질에 변화를 가져온다. 도공 공정의 경우, 도공액에 포함되어 있는 물과 수용성 고분자 물질의 원지 침투는 도공 작업성과 도공층의 구조에 변화를 가져 올 수 있다. 이러한 변화는 물을 포함한 수용성 물질의 원지 침투가 빨라질 때 도공액의 고형화점 상승에 의한 원지 피복력 저하에 따른 도공 지의 평활성 감소를 가져온다. 또한 높은 전단력이 가해지는 블레이드 도공에서는 도피 직전 도공액의 수분 이탈이 급격하게 일어날 경우 블레이드에서 도공액의 유동성 저하 가 발생됨으로써 여러가지 문제점을 나타낸다고 보고 된 바 있다. 인쇄 공정의 경우에 는 도공층이 잉크의 직접적인 기질(substrate)로 작용되어 잉크 성분의 잔류 및 침투 거동에 영향을 미친다. 즉 지나치게’발달된공극 특성을 지닌 도공층에서는 잉크 안료가 적절한 결합력을 가지고 도공층에 정착되기 전에 잉크 속의 레진과 용제가 도공층의 공극으로 소실됨으로써 인쇄 완료 후 작은 외력에도 잉크 층이 파괴되는 효킹 ( (chalking) 현상이 일어난다. 그러나 과도한 바인더의 적용과 미세한 안료의 사용에 따 라 도공층의 공극이 폐쇄될 경우에는 인쇄 후 잉크의 건조가 늦어져 인쇄 작업성의 저 해 요인으로써 작용한다. 종이의 공극성과 인쇄적성은 주지하는 바와 같이 불가분의 관계에 있으며, 본 연구에 서는 피인쇄체로서 공극성을 달리한 세 종류의 도공지를 제조하고 실험실적으로 제조 된 잉크를 사용하여 각각의 특성에 따른 잉크의 잔류 특성에 대하여 고찰해 보고자 하 였다. 특히 인쇄 전 피인쇄체의 공극 특성에 따른 인쇄 전후의 공극율 변화와 주요 인 쇄 적성간의 관계에 대해 초점을 맞추었다.시아노에틸화한 PYA용액의 점탄성 평가를 위하여 storage modulus와 loss modulus 를 분석하였다. 일반적 유변특성 평가 결과 PYA용액은 shear-thinning, pseudoplastic 한 특성을 나타내어 표면사이즈 공정에서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 사용하는 통계기법 중의 하나인 주성분회귀분석을 실시하였다. 주성분 분석은 여러 개의 반응변수에 대하여 얻어진 다변량 자료의 다차원적인 변 수들을 축소, 요약하는 차원의 단순화와 더불어 서로 상관되어있는 반응변수들 상호간 의 복잡한 구조를 분석하는 기법이다. 본 발표에서는 공정 자료를 활용하여 인공신경망 과 주성분분석을 통해 공정 트러블의 발생에 영향 하는 인자들을 보다 현실적으로 추 정하고, 그 대책을 모색함으로써 이를 최소화할 수 있는 방안을 소개하고자 한다.금 빛 용사 둥과 같은 표면처리를 할 경우임의 소재 표면에 도금 및 용 사에 용이한 재료를 오버레이용접시킨 후 표면처리를 함으로써 보다 고품질의 표면층을 얻기위한 시도가 이루어지고 있다. 따라서 국내, 외의 오버레이 용접기술의 적용현황 및 대표적인 적용사례, 오버레이 용접기술 및 용접재료의 개발현황 둥을 중심으로 살펴봄으로서 아직 국내에서는 널리 알려지지 않은 본 기 술의 활용을 넓이고자 한다. within minimum time from beginning of the shutdown.및 12.36%, $101{\sim}200$일의 경우 12.78% 및 12.44%, 201일 이상의 경우 13.17% 및 11.30%로 201일 이상의 유기의 경우에만 대조구와 삭제 구간에 유의적인(p<0.05) 차이를 나타내었다.는 담수(淡水)에서 10%o의 해수(海水)로 이주된지 14일(日) 이후에 신장(腎臟)에서 수축된 것으로
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.02a
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pp.137-137
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2013
지속 가능한 발전을 위해, 한정된 자원인 석유의 고갈을 막기 위해 석유를 수송에너지로 주로 사용하는 자동차에서 바이오 디젤이나 연료전지, 전기자동차 등 다양한 대안이 제시되고 있다. 그러나 식량 가격 상승, 낮은 안정성, 인프라 확충 등의 문제의 해결이 필요할 뿐만 아니라, 석유의 소비를 감소시키는 대신, 지구에서 소비할 수 있는 다른 형태의 에너지를 소모한다는 측면에서 근본적인 에너지 문제의 해결책의 모색이 필요하다. 19세기 후반, 백열전구의 필라멘트 용도로 사용되기 시작한 탄소 섬유는, 철에 비해 5배 가볍고 강도는 10배가 높으며 내열성이 뛰어난 소재로서, 복합소재의 형태로 제조되어 비행기, 우주선, 풍력 발전 블레이드 등 다양한 산업 분야에서 소재의 장점을 발휘하는 재료로 적용 분야가 확대되고 있다. 특히 비행기 분야에서는 최근 비행기 몸체 구조에 기존 알루미늄 합금을 탄소섬유복합재가 대체하고 있으며, 최근에는 부피 기준 50% 가량까지 탄소섬유 복합재를 사용하여 비행기를 제작하고 있다. 이에 따라 기존에 비해 20% 가량 연료 소모가 감소하여, 비행기 한 대 당 연간 2,700톤의 이산화탄소 배출을 저감하고 있다. 이와 같이 탄소섬유 복합재를 다양한 분야에 적용함으로써, 에너지 문제에 대한 보다 근본적인 접근이 가능하다. 그러나 탄소섬유 복합소재는 금속 등 기존 재료에 비해 높은 가격으로 상용 자동차 등 에너지 소비량이 많은 분야에 널리 적용되는데 한계가 존재한다. 이와 같이 높은 탄소섬유의 가격은, 원가의 50% 가량을 차지하는 PAN 원사 가격과 나머지 반절에 해당하는 안정화/탄화 공정 비용에서 기인하는 것으로, 미국의 ORNL (Oak Ridge National Laboratory), 한국의 KIST 복합소재연구소 등에서는 원사, 안정화 공정, 탄화 공정 등 다양한 측면에서 탄소섬유 복합재의 가격을 절감할 수 있는 방안을 연구 중이다. 미국 ORNL에서는 마이크로웨이브 플라즈마를 이용하여 기존에 열을 이용해 수행하던 탄화 공정 비용을 크게 절감하고 있으며, KIST에서는 대기압 플라즈마를 이용하여 기존에 열을 이용해 2시간 가량이 소요되는 안정화 공정을, 대기압 플라즈마를 이용하여 30분여로 단축된 시간에 수행하는 공정을 개발 중이다. 본 발표에서는 탄소섬유 복합재의 개요와, 탄소섬유 가격 절감 방안으로서의 플라즈마에 대해 논의하며 대기압 플라즈마의 다양한 응용에 대해 소개할 예정이다.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.34
no.4
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pp.70-75
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2006
The performance of a turbopump system composed of an inducer, an impeller, a volute and seals has been computationally analyzed. To save the computational time, only one flow passage of the inducer and impeller is considered for the computations. A steady mixing-plane method is used on the impeller/volute interface for simulating the unsteady interaction phenomena. The axial thrust is predicted from the turbopump calculation in its entirety, which is necessary for such estimation. Moreover, the effects of each component on the pump performance are investigated at a design condition through the analysis of flow structures. The predicted performance is in good agreement with experimental data in terms of head rise, efficiency and volute wall pressure distributions despite of highly complex flow structures being present. The computational results also show that the axial and radial thrusts are within the design limit although corresponding experimental measurements were not taken.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.38
no.1
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pp.99-104
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2014
In this paper, Fire resistance test was carried out in accordance with the change of the insulation conditions on the exposed side and unexposed side of the coaming to obtain optimal insulation conditions for class H-120 insulation in connection with specimen-1 of the preceding paper for the evaluation of fireproof performance for fire dampers according to hydrocarbon fire conditions. As a test result, specimen-2(88 mm, $171^{\circ}C$) was satisfied class H-120 insulation, but specimen-3(76 mm, $181^{\circ}C$) was exceeded thermal insulation acceptance criteria at 110 minutes, therefor, specimen-2(88 mm) is optimal insulation conditions as possible lightweight than specimen-1. Test result comparison, we concluded that temperature rising of the coaming insulation surface was influenced by conductive heat from the bulkhead, and coaming surface was influenced by radiant heat from blade & coaming.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2017.05a
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pp.248-250
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2017
The Mar-M-247 alloy is one of the most widely used materials for gas turbine components in aerospace filed and it shows excellent high temperature strength properties. Hot section parts, such as turbine nozzle and blade, are difficult to manufacture because of their complicated shape. So, the joining process usually applies to them. In this study, the high-temperature behavior of Mar-M-247 alloy at liquid diffusion bonding was investigated. Thus, we performed the diffusion bonding at $1,121^{\circ}C$ for 7 minutes, and observed changes in high temperature strength. As a result, the strength of the bonded specimens decreased by about 70% at $649^{\circ}C$, 60% at $825^{\circ}C$, and 45% at $1,000^{\circ}C$ compared to the base metal. As a result of observing the strength change with bonding time, the specimen bonded for 720 minutes showed a similar strength with the base metal at $649^{\circ}C$. Inferring this result, the joint is considered to be the one-body part.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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