• 한국항공우주학회지
• /
• 제49권11호
• /
• pp.909-917
• /
• 2021

본 연구에서는 스크램제트 제어모델 정립을 위한 1차원 연소기 해석 솔버가 구축되었다. 유체에 대한 지배방정식 및 아레니우스 식 기반의 연소모델, 연료분사모델이 솔버 내에 구현되었으며, 해석이 수행되었다. 솔버의 검증을 위하여 0차원 점화지연 문제 및 1차원 스크램제트 연소해석 문제가 도입되었으며, 현 솔버가 선행 문헌의 결과들을 성공적으로 재현해 내고 있음을 확인하였다. 이어서 아음속 조건에서의 해석을 위한 램제트 해석 알고리즘이 구축되었으며, 열질식 위치를 통해 램제트 조건에서 연소기 입구 마하수를 확정하는 해석이 수행되었다. 램조건에서 PCST (precombustion shock train) 해석을 위한 모델이 도입되었으며, 천이구간 해석을 위한 알고리즘이 도입되었다. 또한 코드 내 램모드 해석의 적절성을 판단하기 위해 격리부 내 의사충격파 길이를 통해 불시동 발생 여부가 분석되었다.

• 대한화학회지
• /
• 제66권3호
• /
• pp.228-242
• /
• 2022

본 연구에서는 예비화학교사들이 모델의 이그노런스 교육을 교육실습에 적용할 수 있도록 교수프로그램을 제공하여 교육적 효과를 알아보았다. 교수프로그램의 구성은 Odden & Russ의 연구에서 제안한 센스메이킹 개념과 Asli 등이 제안한 교사의 센스메이킹 단계를 고려하여 구성하였다. 연구 대상은 우리나라 중부 지역에 있는 교사 양성 대학의 화학교육과 4학년 예비교사 23명이었다. 교수프로그램은 모델의 이그노런스 교육에 대한 센스메이킹 형성을 위하여, 초기 생각 도출 단계, 불일치 상황에서 모델의 이그노런스 인식 단계, 모델의 이그노런스 교육을 위한 수업 전략 구성 단계, 그리고 교육실습을 통한 수업 실행 계획 및 실천 단계 등 4단계로 구성하였다. 이 프로그램의 첫 단계를 통해 산·염기 반응의 아레니우스 모델과 브뢴스테드-로리 모델, 산화·환원 반응의 전자 이동 모델에 대한 예비교사들의 초기 아이디어를 알아보았다. 두 번째 단계를 통해 모델의 지식으로 설명할 수 없는 불일치 상황을 제시하여 모델의 이그노런스를 인식하도록 하였다. 세 번째 단계로 교과서 분석과 수업 전략 구성 활동을 통해 모델의 이그노런스 교수 역량을 기르는 활동을 하였다. 마지막 단계로 교육실습 동안 예비교사들에게 모델의 이그노런스 교육 실행을 계획하고 실천해 보도록 하였다. 이러한 모델의 이그노런스 교육에 대한 센스메이킹 형성 교수프로그램을 통해 예비교사들은 모델의 이그노런스를 인식하게 되었으며, 모델 이그노런스를 반영한 수업 전략 구성 및 실천 역량을 획득하고, 모델의 이그노런스를 가르치는 것의 교육적 가치와 필요성에 대하여 인식하게 되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제49권5호
• /
• pp.560-564
• /
• 2011

본 연구의 목적은 과산화수소 농축을 위한 투과증발공정의 수학적 모델을 제시하는 것이다. 대상공정은 NASA에서 개발한 것으로 쉘과 멤브레인 튜브들로 구성되어 있다. 쉘과 튜브에는 각각 과산화수소용액과 sweep gas가 향류로 흐른다. 이때 막을 통해 투과증발되는 기체에는 과산화수소보다 물분자가 더 많기 때문에 과산화수소를 농축할 수 있다. 이 공정의 수학적 모델은 투과물의 흡수-확산 메커니즘에 기초한 비선형 편미분 및 대수 방정식, 투과물 플럭스의 온도 의존성에 대한 아레니우스 관계, 그리고 막 모듈 내의 액상 농도와 흐름에 대한 질량 및 운동량 수지식의 형태로 개발하였다. 과산화수소 농축물 농도의 동적 거동은 제안된 모델의 단순화된 형태를 풀어 모사하였고 그 결과값을 NASA 특허에서 보고된 실험자료와 비교하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.42-49
• /
• 2019

본 연구에서는 가속열화시험을 이용하여 터보엔진 구성품용 스프링의 저장 신뢰도를 예측하는 방법을 제시한다. 스프링의 신뢰성 평가 절차를 먼저 수립한 후, 스프링의 성능열화특성은 스프링 상수로 선정한다. 또한 스프링 상수를 노화시키는 가속 스트레스 인자는 온도로 결정한다. 본 연구에서는 터보엔진에 사용되는 스프링에 대해서 3가지 온도 조건에서 시험을 실시하며, 각각의 온도 조건에서 스프링의 노화 상태를 확인하기 위해 주기적으로 스프링 상수를 측정한다. 스프링의 고장시간은 열화모델을 이용하여 예측하며, 최종적으로 고장시간과 가속모델을 이용하여 사용조건에서 스프링의 저장 수명을 예측한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
• /
• pp.456-458
• /
• 2022

국제해사기구의 환경규제로 조선소에서는 선박의 효율향상을 위한 다양한 연구를 추진하고 있으며, 선박의 무게절감을 위한 노력이 진행 중이다. 최근, CNT소재를 포함하는 복합소재는 일반 철판 소재 대비 40% 이상 무게절감이 가능한 장점이 있어, 선박의 클램프나 도어스킨으로 대체사용이 가능한 장점이 있다. 이에, 본 연구에서는 CNT소재를 포함하는 복합소재의 수명예측을 위해, 가속열화시험 방법과 머신러닝 기법을 이용한 수명예측을 통해 결과를 비교하였다. 가속열화시험은 아레니우스 모델식을 이용하였고, 머신러닝 기법은 회기분석 알고리즘을 이용하여 수명을 예측하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.63-70
• /
• 2015

본 연구는 PACS의 영상저장부의 디스크 배열에 들어가는 하드디스크의 수명을 제조회사의 가속 수명시험 결과로 예측하고자 하였다. $50^{\circ}C$, $60^{\circ}C$의 고장시간 데이터로 Anderson-Darling 적합도 검증을 진행하여 와이블 분포를 채택하였다. 형상모수와 척도모수로 동일성 검증을 진행한 결과, 가속 수명 시험 $50^{\circ}C$ 조건과 가속 수명 시험 $60^{\circ}C$ 조건의 확률분포가 통계적으로 유의하지 않았다. 온도 가속인자를 포함한 와이블-아레니우스 모형으로부터 추정한 형상모수는 1.0409이며, 사용조건($30^{\circ}C$)의 특성수명은 24603.5 시간이었다. 또한 아레니우스 모델 식에 반영하여 활성화 에너지 0.5011 eV을 산출하였다. 그리고 가속시험의 정확성 확보차원에서 가속시험 불량시료와 시장 반품 시료로 고장 분석을 진행한 결과, 불량 모드별 점유율의 세부 차이는 있으나, 점유율 순서는 일치 하였다. 본 연구는 PACS 환경 하에서 하드디스크의 가속시험절차를 제안하며, 제조자와 사용자간에 수명예측에 도움을 주고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권11호
• /
• pp.1297-1303
• /
• 2012

본 논문에서는 PET(Polyethylene Terephthalate)와 같은 박막 형태의 고분자 소재에서 수분 확산을 특성화 하기 위한 표준 과정을 열 중량법을 사용하여 제시하고 소재의 흡습 물성을 정량적으로 얻었다. 온도 및 습도에 대한 흡습 물성들의 영향을 조사하기 위해 아레니우스(Arrhenius) 식에 따른 PET 필름의 용해성과 확산성을 특성화 하였다. Fickian 확산에 기반한 박막 소재의 수분 투과성을 구하여 열중량법에서 얻은 흡습 물성의 타당성을 토론하였다. 고분자 소재가 금속과 같은 무기물과 다층 경계면을 가지는 경우 농도에 의존적인 비선형 수분 확산성의 특성을 실험적으로 조사하였고 Non-Fickian 모델에 따른 비선형 확산 특성을 수치적으로 정량화 하였다. 얻어진 흡습 물성들에 기반한 Fickian/Non-Fickian 모델에 대해 수치적으로 비교 및 토론 하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.67-73
• /
• 2017

열중량 분석(Thermogravimetry)을 이용하여 열화시간 경과에 따른 접착 소재의 열에 대한 열화 특성을 분석하였다. 실험에는 여섯 가지의 온도 승온률에서 측정된 데이터를 이용하여 열화에 따른 동적 반응을 분석하였다. 이 데이터를 바탕으로 아레니우스 방정식을 이용하여 활성 에너지와 비례 상수 등 모델에 필요한 계수를 계산하였다. 또한 열화거동을 예측하는 방정식으로는 무게 감소에 따른 간단한 n차 방정식을 이용하였다. 구해진 예측 모델은 실험 데이터와 비교하여 검증하였다. 계산 결과 각 승온률에 따라 활성화 에너지의 크기가 다름에 따라 평균값을 사용하여 계산한 결과는 낮은 승온률인 경우에는 잘 예측하였지만 높은 승온률인 경우에는 측정값과 차이를 보였다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 지수함수 급수를 이용한 새로운 모델링 방법이 처음 시도되었으며 예측된 결과는 승온률에 관계없이 실험 데이터와 잘 일치하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권10호
• /
• pp.424-429
• /
• 2018

본 연구에서는 플랜트 설비 부품류 중 충격에 취약한 신축관 이음을 대상으로 수충격 발생 시 신축관 이음의 신축량을 유압식 액추에이터의 작동데이터로 적용하여 진동내구 시험을 수행하였다. 진동내구 시험 시 내구수명의 가속 요소로 신축관 내부의 온도상태를 가정하고 온도상태를 $30^{\circ}C$부터 $50^{\circ}C$ 및 $65^{\circ}C$로 가속화한 진동내구 시험을 진행하였다. 각 조건별 온도상태별 수명데이터들은 아레니우스 모델식을 따른다고 가정하고 각 수명데이터를 선형화하여 선형식의 상수값과 활성화 에너지 계수를 유도하였다. 또한 유도된 모델식으로부터 $85^{\circ}C$ 경우의 예측 수명과 $85^{\circ}C$ 온도상태에서의 시험 수명결과와 비교를 통해 작은 편차 범위내에서 유도된 모델식의 유효성을 검증하였다. 한편, 시험 중과 시험 후 발견된 신축관의 고장모드에서는 누수 및 벨로우즈 부 내부 슬리부의 이탈과 내부변형 등을 확인할 수 있었다. 향후 본 연구는 진동내구 수명의 가속요인인 온도상태 외 압력상태 등 다양한 수명변수를 적용한 복합수명예측 모델식을 개발하고 검증할 예정이다.

• 유변학
• /
• 제11권1호
• /
• pp.9-17
• /
• 1999

본 연구에서는 페놀 수지/탄소섬유 복합재료가 상온에서부터 $400^{\circ}C$까지의 온도범위에서 유리 전이와 분해반응을 경험하면서 나타내는 점탄성 특징을 연구하였다. 가교 결합된 페놀메트릭스의 전형적인 유리전이에 따라 저장 탄성율(storage modulus)은 유리전이에 의하여 감소하였고 고무상태(rubbery state)에 도달함과 동시에 후경화 반응과 분해 반응 등을 포함하는 복합적인 고온반응에 의하여 증가하다가, 최대점을 보인 후 다시 감소하는 모습을 보였다. 유리전이 과정은 시간-온도 중첩원리에 따라 해석하였으나, 분해반응이 수반된 고온에서의 점탄성 특징은 저장 탄성율을 수직 및 수평 방향으로 이동시키어 마스터 커브를 완성 할 수 있었다. 이러한 실험적 결과를 토대로 아레니우스식과 Havriliak-Negami식에서 유추된 점탄성 모델을 이용하여 유리전이와 분해반응이 연속적으로 진행되는 과정을 정량적을 해석할 수 있었다. 이때의 완화시간은 유전이 과정을 통하여 감소하다가 고무상태에 이르러 최소값을 보여주고 이후로는 고온반응에 의하여 증가하는 모습을 보여주었다. 본 연구에서 제안된 점탄성 해석 방법은 반응이 수반된 열경화성 복합재료가 보여주는 점탄성 계수의 복잡한 거동을 온도와 주파수(frequency)에 따라 정확하게 묘사함으로서 이 모델링의 유용성을 증명 할 수 있었다.