• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권5호
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• pp.632-639
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• 2011

해양 파력 발전 시스템의 설계를 위하여 본 연구에서는 6-자유도운동해석 기법을 적용한 3차원 CFD 해석으로 두 개의 부유체에 대한 거동을 유입되는 파의 성질에 따라 해석하였다. 수조모델내에서의 파의 생성형상을 현재 실험에서 가장 많이 사용되는 피스톤 형식의 조파기와 동일한 형태의 파를 생성하였으나 얕은 수심으로 인하여 바닥면에서 생성되는 에크만 경계층에 의해 파의 에너지가 감쇄되는 현상을 보였다. 생성된 파를 이용하여 파장에 따른 부유체의 거동을 계산한 결과 파장이 5m인 경우 부유체의 최대 진폭은 0.3m, 파장 1m인 경우 최소 진폭은 0.15m 그리고 파장 6m인 경우 부유체간 최대 거리는 1.06m로 계산되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권1호
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• pp.96-101
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• 2011

본 연구에서는 수평축 조류발전용 터빈 블레이드 설계 및 성능평가가 가능하도록 블레이드 끝단 손실모델을 고려한 블레이드요소 운동량 이론을 적용하여 설계를 수행함으로써 관련 설계기법을 확립하였고 최종적으로 설계 및 성능평가를 위한 국산 소프트웨어의 개발을 완료하였다. 개발된 성능평가 소프트웨어인 MCT-Blade V2.0을 통해 2MW급 블레이드 설계 및 성능평가를 수행하였으며, ANSYS FLUENT 상용코드를 이용하여 BEMT에 의한 성능평가 결과의 타당성을 검증하였다. 2.5m/s 정격유속에서 BEMT에 의한 기계적 출력은 2,121kW로써 전기적 출력을 만족하였지만, CFD에 의한 기계적 출력은 1,901kW로써 목표출력에 다소 부족한 결과를 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권5호
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• pp.576-581
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• 2011

본 논문은 $CO_2$ 히트펌프용 모세관의 기초 설계자료를 제공하기 위해서 모세관 길이 예측에 대해서 이론 및 실험적으로 조사하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수로는 증발온도, 가스냉각기 냉각압력, 냉매유량, 모세관의 관경 등이다. 몇몇 연구자들의 자료를 바탕으로 $CO_2$ 모세관 길이를 예측할 수 있는 수학적 모델식을 작성하였다. 그리고 단열 모세관 팽창장치내 $CO_2$의 증발온도, 냉매유량, 냉각압력 등에 대해서 실험한 결과, 이들 모두는 식 (3)으로 예측한 값과 0.63~10.9%이내에서 좋은 일치를 보였다. 따라 서 본 연구에서는 $CO_2$ 열펌프 단열 모세관에 대한 기초설계 자료로서, 냉각압력, 증발온도, 모세관 직경, 냉매유량 등의 조건으로부터 모세관 길이를 계산해낼 수 있는 예측 상관식을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권10호
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• pp.1075-1084
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• 2014

플랜트 설계를 위해서는 기자재 카탈로그를 구축해야 한다. 기자재의 3 차원 CAD 모델은 목적에 따라 서로 다른 상세도를 가진다. 기자재 제작사는 높은 상세도를 갖는 CAD 데이터를 제공하는 반면에 플랜트 엔지니어링사는 낮은 상세도를 가지는 CAD 데이터가 필요하다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 기자재 3D CAD 조립체 데이터를 자동으로 간략화하는 시스템을 개발하였다. 이 논문에서는 간략화 시스템의 구조, 상세 기능과 함께 카탈로그 생성을 위한 중립 데이터 형식을 제안한다. 그리고 프로토타입 시스템을 이용한 간략화 실험 결과를 설명한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.967-976
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• 2012

본 논문은 자동차 환경규제에 따른 CO2 감소 및 연비향상을 위하여 Stop&Go 기능을 적용한 소형 승용차에 대한 파워트레인 마운트 (Powertrain Mount) 의 진동 소음 최적화 방향을 제시하였다. 이를 위해 현재 "A" 차량에 적용중인 파워트레인 마운트 시스템을 분석한 후 다구찌 기법을 활용하여 파워트레인 마운트에 적용된 고무 동특성에 대한 다양한 변수를 제시하였고, 고무의 동특성 변수에 의해 만들어진 테스트 제품을 AHP(Analytic Hierarchy Process)기법을 적용하여 Stop&Go 기능에 적합한 진동 소음의 최적화 정도를 검증하였다. 이와 같은 시스템을 파워트레인 마운트의 초기 디자인 검증에 적용함으로써, 파워트레인 마운트의 고무 동특성에 대한 엔지니어링 노하우 (Engineering Know-How) 없이도 엔진의 움직임으로 야기되는 진동 소음의 문제점을 파악하고 이를 효과적으로 제어하는데 큰 역할을 할 것으로 예상된다.

• Spatial Information Research
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• 제20권1호
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• pp.27-38
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• 2012

최근 CFD 기술 발전과 보편화를 통해 소규모 지역에서의 수치기상모의 영향평가와 설계반영 기법이 단지계획과 엔지니어링 설계에 반영되는 추세이지만 수치지도에서의 건물이나 지물 높이정보 부재와 그에 따른 입력방법의 부정확성 등으로 인해 수치기상모의 결과의 신뢰성이 저하되어, 산업 현장에서 실험적 연구로만 진행될 뿐 일반 업무로는 확대되고 있지 않는 실정이다. 따라서 본 연구는 현재 대도시를 중심으로 구축되고 있는 항공 LiDAR 기술을 통해 수집된 데이터들로부터 수치기상모의에 필요한 기본 입력 자료를 자동 추출 및 구축하여 수치기상모의에 활용하고자 기존의 수치지도 및 현장조사 자료를 기반으로 하는 수치모의와 비교한 결과, 모의 범위 및 해상도가 증가할수록 초기입력자료(.in)의 생상효율성이 증가하였으며, 자료의 품질 및 해상도 또한 향상된 결과를 얻을 수 있었다. 이를 통해 향후, 도시 재개발로 인해 발생하는 입체적인 도시의 물리적 구조 변화를 항공 LiDAR 데이터를 이용함으로써 환경변화예측을 위한 수치모의에 빠르게 이용할 수 있을 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.837-843
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• 2012

비동기 전동기는 여러 분야에서 널리 사용되고 있으며, 특히 전원공급에 비해 많은 전력을 사용하는 전동기의 경우 이를 기동하기 위해서는 다양한 기동방법이 적용되고 있다. 전동기 기동방법은 주로 회전자에 가변저항을 삽입하거나 고정자에 공급하는 전압을 감소시키는 방법이 사용되고 있다. 이와 같이 기동시 가변저항을 변경하거나 전압을 변경하기 위해서는 특정 단계에서 특정한 시간이 필요하게 된다. 이 시간을 스위칭시간이라 부르며, 이 시간을 정확히 파악하는 것은 매우 어려운 부분이다. 이 시간은 전동기의 부하특성이나 그 형식에 따라 변화한다. 따라서 본 논문에서는 전동기와 부하의 수학적 모델의 개발과 설계에 대해서 알아보고, 전동기의 기동에 필요한 스위칭시간을 계산하기 위해 SIMULINK를 활용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 다양한 전동기와 부하를 가진 시스템에 가장 적절하고 적용 가능한 기동 시간을 얻는데 활용할 수 있도록 비교 검토되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권4호
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• pp.470-476
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• 2010

발전소 온배수 및 폐열을 이용한 1 MW급 폐쇄형 해양온도차발전 사이클에 대한 성능을 비교 분석하였다. 폐쇄형 해양온도차발전 사이클에 대한 열역학적 모델은 랭킨 사이클이고, 기화기 증발 열원으로 발전소 온배수를 이용하여 사이클 효율, 기화기 및 응축기 열량 등 사이클 성능을 비교 분석하였다. 발전소 온배수 온도가 증가함에 따라 기화기 내 증발 포화압력은 상승하게 되고 그로 인해 사이클 효율은 증가하였고, 총 출력 1 MW에 필요한 기화기 및 응축기 용량은 감소하였다. 따라서 발전소 온배수는 폐쇄형 해양온도차발전에서 주요한 열원으로 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 주위 이용 가능한 폐열이 있을 때 기화기 출구 작동유체와 열교환시켜 터빈으로 유입되는 작동유체의 온도를 상승시킨다면 사이클 효율은 크게 증가할 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.935-939
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• 2015

본 논문은 브러시리스 직류전동기의 센서리스 속도제어 방법에 관해 기술하며 센서리스 속도제어를 위해 직접토크제어 및 전류오차보상법을 사용하였다. 직접토크제어는 토크응답 속도가 빠르고 파라미터 변동에 강인하며 벡터제어 드라이브에 비해 하드웨어가 단순하고 적은 비용으로 시스템을 구성할 수 있다. 그리고 센서리스 속도제어를 위해 전류오차보상법을 사용하였는데 이 제어법은 실제 전동기 및 수식모델 전동기의 두 고정자 전류가 똑같아 지도록 제어된 전압을 전동기에 인가하여 전동기의 속도를 추정하는 방법이다. 본 논문에서 사용한 제어법은 제어기 구성이 간단하며 PI 제어기도 필요 없는 강인한 제어를 수행할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 속도제어법의 검증을 위해 컴퓨터 모의실험을 실시하였으며 모의실험 결과 저속, 중속 및 고속영역에서의 양호한 속도특성 및 부하특성을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권6호
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• pp.914-921
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• 2010

연약지반에 구조물을 시공시 지반의 지지력 약화에 의해 지반침하가 발생한다. 이를 방지하기 위하여 연약지반의 개량이 요구될 뿐만아니라 합리적인 시공관리를 위하여 침하량 예측이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 구조물 설계 및 시공 초기단계에서 지반의 침하량을 예측하기 위해 인공신경망을 이용하였다. 인공신경망을 이용하여 대상지역의 원지반에서 발생하는 침하량과 D.C.M공법을 적용하여 개량된 지반에서 발생하는 침하량을 예측하고, 대상지역의 침하거동 및 침하량을 Mohr-Coulomb모델을 이용한 연속체 해석 결과와 인공신경망을 수행한 결과를 비교하였다. 그 예측결과 D.C.M이 적용된 지반이 원지반보다 0.8배 감소한 침하량을 보였다. 연속체 해석과 인공신경망을 이용해 도출된 결과는 결정계수 0.79로 비교적 높은 상관관계를 보였다. 따라서 본 연구는 연약지반 개량공법의 침하량 예측이 실내실험자료를 통해 평가하는 것이 가능하다는 것을 확인하였다.