최근 국내 신입사원 입사시험에 NCS 직업기초능력시험을 도입함에 따라 국내 각 대학교나 교육기관에서는 NCS 기반의 전공교육 및 교양교육을 도입하고 있다. 이에 따라 프로그래머를 지향하는 공학도를 위한 NCS 기반 프로그래밍 능력을 향상시켜줄 수 있는 교수-학습 지침안이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 학습 모듈을 도출하기 위한 분석과정을 거쳐 본 교과의 학습로드맵과 NCS능력단위요소를 기반으로 학습자 스스로 NCS 프로그래밍 능력을 향상시킬 수 있는 교수-학습 모듈을 설계하였다.
오늘날 자율운항선박의 성능시험이 관제구역 내에서 시행되고 있으며 상용화를 앞두고 있다. 국제항로표지협회(IALA)에서는 자율운항선박 관제에 관한 지침을 마련하고 있으며 외국의 사례를 고려하였을 때 자율운항선박의 성능시험 단계부터 VTS의 참여 및 개입은 해상교통안전을 위하여 중요한 의미를 지닌다. 따라서 관제구역 내 해상교통안전을 도모하고 비상 상황 시 효과적으로 대응할 수 있도록 자율운항선박을 고려한 선박교통관제에 관한 제도적 개선방향을 제시하였다.
국내외에 아직 개발 실적이 없는 발전소의 해수방류수를 이용한 조류식발전시스템의 개발을 위하여, 현재 하동화력발전소 해수방수로를 대상으로 헬리컬 수차를 이용한 조류식발전 시험설비를 제작 완료하고, 성능 시험이 진행 중이며, 본 연구에서는 성능 시험 과정에서 나타난 제반 문제점을 제시하고 그에 대한 원인 및 대책을 분석해 보았다. 본 시험설비는 인공수로에서 수평 배열 헬리컬수차로서 기계장치의 안정성 및 수차의 효율을 평가하고자 하였다. 조류식 시험장치는 배수로의 빠른 유속으로 인하여 시공이 매우 어려웠으며, 인공수로임에도 불구하고 유지관리를 위한 적정 구조 선정이 곤란한 상황이었다. 또한, 헬리컬 수차는 서로 직렬연결되어 운전할 수 있는 장점이 있으나, 본 연구와 같이 다수의 수차가 연결될 경우, 보다 높은 축정렬 정확성, 커플링, 베어링 정밀도 등이 요구되어 효율 감소의 원인이 됨을 확인하였다. 본 장치는 시험용으로서 정밀한 베어링 및 수밀구조, 증속장치를 채택하지 않았으나, 상업용에서는 이를 개선할 필요성이 있다고 판단된다. 또한, 수차의 설치와 유지관리 조건 향상, 수차 통과부의 유황 개선, 수차의 효율 향상을 위하여 조류식 수차에도 유도수로와 casing, draft tube와 같은 Confined flow 구조를 일부 채택할 필요성이 있다고 판단된다.
터보샤프트 엔진의 고공성능시험에서 주요 성능 인자인 축마력, 연료 유량, 비연료 소모율 및 공기유량에 대하여 측정의 수학적 모델을 제시하고 측정 불확도를 평가하였다. 터보제트 및 터보팬 엔진의 경우와 비교하여 차이점을 논의하였다. 시험 조건의 측정 불확도를 평가하였으며, 이를 보정된 성능 데이터 측정 불확도에 반영하는 방법을 제시하였다. 실제 터보샤프트 엔진 고공성능시험설비를 이용한 시험 사례에 대한 측정 불확도 평가 결과를 제시하였다. 주요 성능 인자의 측정 불확도는 시험 조건측정의 불확도를 반영하였을 경우 0.65~1.09%, 반영하지 않았을 경우 0.36~0.94%로 평가되었다.
본 연구는 첨단 과학기술이 적용된 무기체계 시험평가 수행체계 개선 소요를 도출하고 우선순위를 평가하여 발전방안을 제시하는데 목적이 있다. 무기체계 시험평가 환경변화에 대한 문헌연구와 사례분석을 통해 AI 기반 무기체계의 시험평가 발전방안과 시험평가 제도·구조·기술적 측면에서 11개의 세부 평가항목을 도출하였다. AI 기반 무기체계 시험평가는 데이터 기반 성능평가와 실물에 의한 시험평가를 병행해야 하며, 별도의 데이터셋을 활용한 성능측정이 필요하다. AHP 분석을 통해 시험평가의 중요도를 분석한 결과, 시험평가 제도-기술-구조 순이며, 세부 평가항목의 우선순위는 시험평가 결과판정-시험평가 조직 및 전문가 양성-과학적 시험평가 순으로 평가되었다. 우선순위가 높은 평가항목에 대하여 시험평가 수행체계 개선방안을 제시하였다.
전력설비 증가와 더불어 GIS 사용이 확대되고 있는 상황에서 GIS 내부고장 발생시 복구 지연으로 인한 사례가 지속 발생하고 있다. 이를 예방하기 위해 170kV GIS 고장구간 판정시스템용 압력센서를 개발하고 검증을 위해 실사용 GIS 2대를 이용하여 내아크 시험을 수행한 결과이다. 시험을 통해 고장시 GIS 탱크 내부의 압력, 온도, 압력파를 측정하였고 SF6 Gas 배관과 연결된 현장조작함(LCP)내 가스주입구에 설치한 압력센서의 동작유무을 검증하였다. 시험결과 유동해석(CFD) 등 시뮬레이션 예측보다 압력 및 온도 상승이 높게 측정되었고 제품에 대한 신뢰성과 확대적용 가능성을 확인할 수 있었다.
측면 충돌시 승객의 안전확보를 위한 미국 및 유럽의 법규 제정 과정과 배경을 살펴보고 이 두 법규를 비교하였다. 또한 이들 신 법규에 대응한 신차 개발을 위하여 컴퓨터 시뮬레이션과 같은 해석 기법을 이용시 개발 비용의 절감은 물론 개발기간도 단출할 수 있음을 보이고 미국 법규에 따른 해석 사례를 소개하였다. 정적 도어 구조 강성 해석의 경우 시험값과 평균적으로 10% 내의 오차를 보여주었다. 또한 동적 측면 충돌 해석 결과는 시험값과 비교하여 이동 대차 중심, 우측 B-필라하단 및 운전석 도어 중심에서의 Y-방향 속도의 경우 평균적으로 약 5% 차이를 보였으며 운전석 더미의 상해치는 골반 가속도의 경우 약 30%, 흉부 상해치의 경우 약 4%차이를 보여주었다. 이러한 해석 기술의 발달은 해석 결과와 시험결과 사이의 차이를 더욱 줄일 것으로 기대되며 이를 효과적으로 이용시 시작차의 제작비 및 시험비 절감 및 개발기간 단축을 가져와 자동차 설계분야의 국제경쟁력을 높이는 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
엔진 1기당 연소시험 횟수나 시험시간은 엔진 개발 초기에 시스템이나 구성품 개발의 설계/개발 요구조건을 설정하는 데 중요한 인자이다. 해외 액체로켓엔진의 개발 및 인증 시험 이력을 통해 우주 발사체용 액체로켓엔진에 요구되는 수명에 대해 조사하였다. 소모성 발사체에 장착되는 엔진도 개발과정에서 수십회의 점화와 비행시간 대비 수배 이상의 연소 시험을 거치는 것이 확인되었다.
액체로켓엔진시스템 개발 시험 중 발생할 수 있는 각종 이상 징후 발생 시 이를 사전에 감시하고, 비상상황 발생 시 시험대상 엔진과 시험설비를 보호하기 위한 엔진 상태진단 및 비상보호시스템에 대해 살펴보았다. 비상보호시스템의 일반적인 구성과 관련된 주요 기술 고려사항을 검토하였다. 또한, 터보펌프, 가스발생기 및 연소기 등의 엔진 주요 구성품의 개발시험에 적용된 상태진단 및 비상보호시스템에 대한 적용 사례에 대해서도 살펴보았다.
국내의 12개소 저산출 우물을 대상으로, 외국의 유정들에서의 산출량 증대를 위하여 많이 사용되고있는 인공수압파쇄 방법을 적용하여 산출성 증대 효과를 검증하였다. 12개소에 대하여 수압파쇄시험 전후로 양수 시험을 실시하여 투수성 증대 등의 효과와 비양수량을 정량적으로 평가한 결과, 비양수량의 경우 전체적으로 평균 약 45%의 증가하였으며 투수량계수 또한 약 26%가 증가하였다. 이러한 결과는 인공수압파쇄 방법이 대수층내 열극의 생성 혹은 확장 및 균열내의 막힘(clog) 물질 제거를 통해 투수성을 상당히 개선시킨 것으로 평가된다. 특히, 현재까지의 시험 결과, 퇴적암류 지역에서 보다 화성암류 지역에서의 시험 결과가 양호하게 나타났다. 화성암 지역에서 개발된 홍천에서의 사례를 볼 때, 고압의 주입을 통하여 상부 및 하부의 파쇄대가 확장 연결되고, 이들 파쇄 열극에 부착된 광물학적, 생물학적 막힘 물질이 제거되면서 산출성이 증대되는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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