• 기계저널
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• 제57권11호
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• pp.44-49
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• 2017

항공용 가스터빈엔진 개발은 전문성과 경험을 요하는 많은 요소기술과 시험설비, 그리고 상당한 개발기간과 세부단계별 검증을 필요로 하는 복잡한 프로세스로 구성된다. 고온/고압 및 고속 회전 등 매우 가혹한 조건에서 운용되는 제품 특성 때문에 장납기 및 고가의 내열/고강도 소재 혹은 주단조 개발, 정밀한 제작 치수 및 공정관리, 코팅/브레이징/용접 등 고 난이도의 특수공정관리, 정교한 조립 및 다양한 종류의 엔진 검증 시험 등을 필요로 하며 이러한 이유로 상세설계 이후의 조립/시험 단계에서 설계변경이 발생할 경우 개발일정 및 비용 관점에서 제품개발에 큰 부담을 초래하게 된다. 공력/이차유로/열전달/구조/동특성/시스템 설계 등 개발 단계별 다양한 기법의 시뮬레이션 및 사전 검증시험 등의 중요성이 크게 부각된다. 이 글에서는 한화테크윈(혹은 HTW 로 표기)의 엔진개발 경험에 기반한 단계별 개발 시험의 종류, 필요 시험 설비 및 한화테크윈의 설비 운용 특징에 대해 소개하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1529-1535
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• 2011

해상 운송 분야와 발전 플랜트 분야에서 사용되는 엔진은 저 중속에서 운전효율향상이 계속해서 요구되고 있다. 엔진의 운전효율향상을 위해서는 엔진상태를 나타내는 변수의 확인이 반드시 필요하다. 지금까지 가스압력, 가스온도, 진동 등이 주요변수로써 제안되고 있으나 이 변수들은 응답속도와 진단 정확성에 한계가 있다. 본 연구에서는 엔진 크랭크 축 각속도 변화를 수치화한 EFR(Engine Fitness Ratio)을 검출하고, 이를 기반으로 엔진의 상태를 진단하는 기법을 개발하였다. EFR은 주파수 영역에서 특정 주파수의 비로써 정의되며 엔진상태를 나타낸다. EFR은 크랭크 각속도의 변화 거동으로부터 계산되며, EFR을 이용한 엔진 상태진단 기법을 실제 선박 추진용 저속엔진을 이용한 실험과 발전용 중속엔진을 이용한 해석을 수행하여 엔진의 이상 발생 감지가 가능함을 검증하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제1권1호
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• pp.30-37
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• 1985

동수압적 미끄럼베어링의 작동원리는, 두개의 서로 경사진 면이 윤활제를 그 사이에 두고 상대적인 운동을 함에 있어서 두면사이에는 윤활유 막이 형성되어 압력이 형성되고 두면에 작용하는 하중의 지지하게 되므로 직접적 마찰없이 상대적 미끄럼운동을 한다는 것이다. 동수압적 유체윤활은 윤활틈새 내의 윤활유동에 동수압적 점성유체역학 이론을 적용하며 베어링윤활유막의 압력분포를 계산하기 위한 편미분 방정식의 발견이 그 근본을 이루고 있고, 미끄럼베어링에 대한 기본적연구는 1900년 이래로 계속 수행되고 있다. 크랭크샤프트와 피스톤 연결봉 사이의 베어링은 동하중을 크게 받으며 회전하므로 저어널과 축의 상대운동은 회전운동과 윤활면의 수직운동으로 나누어 해석할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권7호
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• pp.105-111
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• 2006

항공기 엔진은 항공기가 각종 기동을 수행하도록 추력을 발생하는 것 외에 기동 수행을 위해 작동되는 조종면에 공급될 유압계통의 동력과 각종 항전장비 작동을 위한 전기계통의 동력을 공급한다. 엔진으로부터 제공되는 동력은 엔진의 고압압축기로부터 추출되기 때문에 축마력(Horsepower Extraction, HPX)이라하며, 추출되어 제공되는 엔진 축마력이 유압계통과 전기계통에서 요구하는 요구 축마력보다 작게 되면 엔진에 과도한 부하가 걸려 엔진회전수 감소(Rollback) 및 심한 경우 실속(stall)등이 발생할 수 있다. T/A-50체계개발 동안 요구 축마력과 엔진의 공급 축마력에 대한 비교 해석을 수행하였고, 해석 결과 엔진 축마력이 요구 축마력보다 작은 것을 확인하였다. 엔진 축마력 증가를 위한 엔진 제어 스케쥴 변경이 수행되었으며, 변경된 제어 스케쥴이 장착된 엔진을 이용하여 T/A-50비행시험을 수행하였다. 비행시험 결과를 통해 해석 결과 및 변경된 제어 스케쥴의 타당성을 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.54-59
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• 2011

최근 가스터빈엔진의 신뢰성 높은 시동시스템 개발이 가스터빈 산업의 주요 이슈로 부각되고 있다. 통상 엔진 성능향상 연구는 아이들에서 최대 회전수 사이 영역에서 수행되어 왔으나, 시동성능 및 신뢰성 향상 요구에 따라 엔진 정지상태에서 아이들까지 영역에 대한 탈설계 연구가 활발히 진행 중이다. 아이들 이하영역에서의 엔진 구성품 특성 파악은 이러한 시동연구의 기초가 되나 일반적인 구성품 단위시험은 여러 이유로 이 영역에 관심을 기울이지 못하였다. 압축기의 경우 일반적인 맵을 아이들 이하영역으로 확장하는 다양한 해석적 연구가 시도되고 있다. 본 연구는 지금까지 제안된 압축기맵 확장기법을 분석하고, 새로운 확장기법을 제안하여 그 결과를 시험결과와 비교/검증하였다.

• 에너지공학
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• 제18권3호
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• pp.163-168
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• 2009

이 논문은 새로운 개념의 엔진으로 균질혼합압축점화기관(HCCI)에 대해서 이야기 하고 있다. HCCI 엔진은 디젤기관과 가솔린기관의 미래대체엔진으로 고려되고 있다. HCCI엔진은 부분부하에서 높은 지시열효율과 매우 낮은 질소산화물을 배출하는 잠재력 있는 엔진이다.이 논문의 목적은HCCI 엔진에서 의 배기가스재순환(EGR)의 효과를 분명히 하는데 있다. 이러한 연구목적을 위해서 4실린더 압축점화기관이 HCCI 기관으로 개조가 되었다.이 작업은 일정한 회전속도에서 프로판과 부탄의 연료를 사용하였다.

• 에너지공학
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• 제26권2호
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• pp.32-38
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• 2017

본 연구에서 사용되는 발전기용 커먼레일 디젤엔진은 흡 배기 밸브의 작동을 위해 기계적으로 구동되는 캠축을 이용하고 있으며, 차량 운전조건 알맞게 밸브의 개폐시기가 고정되어 있다. 그러나 발전기용 엔진은 회전속도가 일정하고 부분부하에서 운전된다. 따라서, 발전용 커먼레일 디젤엔진의 최적화 설계를 위해 밸브 타이밍의 변화에 따른 디젤연소와 배출가스의 특성을 고찰하여 연비 측면에서 계산하였다. 디젤엔진의 밸브 타이밍은 흡배기 유동을 변화시킴으로서 연소특성에 영향을 주었으며 발전기의 연비 개선이 가능하다고 판단되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권11호
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• pp.1028-1035
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• 2007

논문에서는 시험선인 소형 위그선의 주날개 구조를 엔진 및 프로펠러에 의해 유발되는 진동을 가진력으로 하여 강제진동 해석을 수행하였다. 대상 위그선은 2행정의 왕복엔진을 날개에 장착하여 프로펠러에 의한 추력으로 비행하며, 미는 형식(Pusher Type)의 엔진 배열을 취하고 있다. 유한요소해석을 위해서 구조해석 상용프로그램인 MSC/NASTRAN을 사용하였으며, 엔진의 주요 진동 특성인 H-mode 와 V-mode 그리고 X-mode를 특정 가진 주파수로 하여 주파수 응답 해석을 수행하였고, 엔진의 횡방향 진동 모드인 L-mode를 프로펠러의 회전에 의해 진동을 수반하는 가진 추력으로 가정하여 과도응답 해석을 수행한 후 날개의 진동 특성을 살펴보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.694-699
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• 2010

최근 가스터빈엔진의 신뢰성 높은 시동 능력을 확보하기 위한 시동성능 개발이 가스터빈 산업의 주요 이슈로 부각되고 있다. 통상 엔진 성능향상 연구는 아이들에서 최대 회전수 사이 영역에서 수행되어 왔으나, 이러한 개발요구에 따라 엔진 정지상태에서 아이들까지 영역에 대한 탈설계 연구가 활발히 진행 중이다. 아이들 이하영역에서의 엔진 구성품 특성 파악은 이러한 시동연구의 기초가 되나 일반적인 구성품 단위시험은 여러 이유로 이 영역에 관심을 기울이지 못하였다. 압축기의 경우 일반적인 맵을 아이들 이하영역으로 확장하는 다양한 해석적 연구가 시도되고 있다. 본 연구는 지금까지 제안된 압축기맵 확장기법을 분석하고, 새로운 확장기법을 제안하여 그 결과를 시험결과와 비교/검증하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권4호
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• pp.22-29
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• 2017

비선형특성을 갖고 있는 실제 무인기용 소형터보제트엔진의 운전 중 발생하는 결함을 효과적으로 탐지하기 위한 방안에 대해 연구하였다. 이를 위해서 동적 열역학 사이클해석을 통한 비선형 동특성 모델을 도출하였다. 실제적인 운전상황의 연출을 위해 잡음특성의 평가에 부합하는 무향칼만필터를 적용하였고 필터성능이 가미된 제어기를 설계하였다. 엔진회전수 센서의 결함을 통한 엔진 결함발생을 모사하였고, 발생된 결함의 실시간적인 탐지 방안으로 연속확률비 평가기법을 도입하였다. 이를 운전 중 엔진결함탐지에 적용한 결과 분명한 결정양상을 보임으로써 매우 효과적이고 유용함을 확인하였다.