• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.2
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• pp.181-188
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• 2012

The present study on nitrogen-diluted non-premixed counterflow flames with finite burner diameters experimentally investigates the important role of the outer edge flame in flame extinction. Flame stability diagrams mapping the flame extinction response of nitrogen-diluted non-premixed counterflow flames to varying global strain rates in terms of the burner diameter, burner gap, and velocity ratio are explored. There exists a critical nitrogen mole fraction beyond which the flame cannot be sustained, and also the curves of the critical nitrogen mole fraction versus the global strain rate have C-shapes in terms of burner diameter, burner gap, and velocity ratio. In flames with sufficiently high strain rates, the curves of the critical nitrogen mole fractions versus global strain rate collapse into one curve, and the flames can have the 1-D flame response of typical diffusion flames. Three flame extinction modes are identified: flame extinctions through the shrinkage of the outer edge flame with and without an oscillation of the outer edge flame prior to the extinction and flame extinction through a flame hole at the flame center. The measured flame surface temperature and a numerical evaluation of the fractional contribution of each term in the energy equation show that the radial conductive heat loss at the flame edge destabilizes the outer edge flame, and the conductive and convection heat addition to the outer edge from the trailing diffusion flame stabilizes the outer edge flame. The radial conductive heat loss at the flame edge is the dominant extinction mechanism acting through the shrinkage of the outer edge flame.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2011.04a
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• pp.32.3-32.3
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• 2011

통신위성은 지향성에 대한 요구조건이 상대적으로 느슨하지만 광학 카메라나 영상 레이다를 이용하여 지구를 관측하는 관측위성의 경우 고품질의 영상을 위해 정밀한 지향성 및 지향 안정성이 요구되나 극심한 열 하중에 의한 열변형 및 임무궤도 상에서 발생하는 미소진동 등은 지향 안정성을 영향을 주며 영상의 품질을 저하시킨다. 특히 자세제어를 위해 쓰이는 반작용휠이나 지상과의 송수신을 위한 안테나들은 그 기능을 수행하기 위해 작동하는 과정에서 미소진동을 발생시키고 이는 카메라나 레이다에 외란으로 작용하기 때문에 이를 최소화할 필요가 있다. 이 논문은 미소진동을 저감시키기 위한 진동저감 장치의 성능과 효율성 분석을 그 목적으로 한다.

• Composites Research
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• v.15 no.3
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• pp.18-29
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• 2002

The bending vibration and thermal flutter instability of spacecraft booms modeled as circular thin-walled beams of closed cross-section and subjected to thermal radiation loading is investigated in this paper. The thin-walled beam model incorporates a number of nonclassical effects of transverse shear, primary and secondary warping, rotary inertia and anisotropy of constituent materials. Thermally induced vibration response characteristics of a composite thin walled beam exhibiting the circumferantially uniform system(CUS) configuration are exploited in connection with the structural flapwise bending-lagwise bending coupling resulting from directional properties of fiber reinforced composite materials and from ply stacking sequence. The numerical simulations display deflection time-history as a function of the ply-angle of fibers of the composite materials, damping factor, incident angle of solar heat flux, as well as the boundary of the thermal flutter instability domain. The adaptive control are provided by a system of piezoelectric devices whose sensing and actuating functions are combined and that are bonded or embedded into the host structure.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.27 no.2
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• pp.87-95
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• 1990

Conventional methods to estimate natural frequencies and damping ratios of structures from measured response time series obtained during impact tests are reviewed. Maximum Entropy Method and Least Square Prony Method are introduced to alleviate the inherent limitation of the conventional methods. The performance of the methods are explored through computer simulation. As an example of application, they are applied to the time series obtained from an anchor drop-and-snup test of a container ship and the result is compared to that of conventional FFT method. As a result of the computer simulation, it is found that Maximum Entropy Method is very efficient to estimate natural frequencies of structures when two neighboring natural frequencies are close enough and short data records are only available, but it is not a reliable estimator for damping ratios. And it is also found that Least Square Prony Method is efficient to estimate the natural frequencies and damping ratios of highly damped structural system, but the estimation efficiency of damping ratios is significantly deteriorated in the presence of significant additive noise.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.39 no.2
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• pp.106-113
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• 2011

This paper was conducted on experimental analysis in the free vibration analysis of rectangular plates under uniform thermal loading. Materials of three rectangular plates were aluminum, steel and stainless-steel respectively. The dimension of rectangular plates was 0.1 $\times$ 0.1 $\times$ 0.002 m. Infrared quartz lamps were used for thermal loading. The PCS(Power Control System) electric control system was applied for control and scanning vibrometer (Poly Tech) was used for acquisition of frequency response function. Applied temperature was increased from room temperature to $300^{\circ}C$ by $50^{\circ}C$. Boundary condition was free-free condition using bungee cord. Front face of rectangular plate was heated uniformly.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.2
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• pp.197-202
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• 2010

A combustion chamber with a branch tube was built to investigate the characteristics of a spontaneous oscillating laminar premixed Bunsen flame. The flame behavior was observed, and the relation between the flame surface area and heat release rate was inspected. The equivalence ratio and mean velocity were fixed at 1.1 and 1.75 m/s, respectively. The amplitude of the pressure fluctuation in the combustion chamber was changed and the flame behavior was affected when the length ratio between the branch tube and combustion chamber (L:R) was varied. The $OH^*$, $CH^*$, and flame chemiluminescence had similar behavior qualitatively. There was linearity between the flame surface area and heat release rate.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.35 no.1
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• pp.40.2-40.2
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• 2010

MIRIS 우주관측카메라는 과학기술위성 3호의 주탑재체로서 $0.8{\sim}2.0{\mu}m$의 근적외선영역에서 우주배경복사와 우리은하 평면의 Pa-$\alpha$ survey 관측을 목적으로 한다. 이러한 임무를 수행하기 위해 MIRIS 우주관측카메라에는 MCT(HgCdTe) IR 검출기가 사용되고 6개의 필터를 장착할 수 있는 필터휠이 설계되었으며, 열잡음을 줄이고 원하는 SNR을 얻기 위해 모두 100K 이하로 냉각이 요구된다. 효과적인 냉각 및 저온유지를 위해서 외부의 열을 1차적으로 차단하는 Cryostat 외부용기와 100K 이하로 냉각되는 내부 Cold Box의 이중구조를 가지는 Dewar가 설계 되었다. 내부 Cold Box의 냉각은 소형 stirling cooler로 이루어지고 외부의 열 유입량이 Cooler의 냉각용량을 넘지 않도록 설계하였다. Cryostat 외부용기는 radiation cooling으로 냉각되어 200K 이하의 온도를 유지하며 내부 Cold Box로의 열유입을 최소화하기 위해 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 단열 지지대와 MLI(Multi Layer Insulation)가 사용된다. 또한 100K으로 냉각시 필터고정부와 Cold Box 구조에서 일어날 수 있는 구조적인 피로도를 줄이고 열변형에 의한 문제를 방지하기 위한 고려가 설계에 포함되었다. FM(Flight Model)은 고진공 환경의 우주공간에서 문제가 발생하지 않도록 설계되었다. 또한 EQM 진동시험결과를 토대로 발사환경에서 발생하는 강한 진동을 견딜 수 있도록 FEM(Finite Elements Method) 구조해석을 통하여 필터고정부에 flexible structure 설계와 완충제를 추가하고 필터휠 구동부와 harness 고정부 및 cooler 지지부를 비롯한 전체 구조물에서 충분히 진동을 극복할 수 있도록 설계하였다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.205.1-205.1
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• 2012

러시아 발사체 드네프르에 의해 발사될 과학기술위성 3호의 주탑재체 다목적적외선영상시스템, MIRIS (Multipurpose InfraRed Imaging System)는 한국천문연구원에서 주관하여 개발되었다. 그 구성 카메라인 EOC (Earth Observation Camera)는 한반도재난감시를 수행하고, SOC (Space Observation Camera)는 우리 은하 평면의 근적외선 서베이 관측을 통해 $360^{\circ}{\times}6^{\circ}$ Paschen-${\alpha}$ 방출선 지도를 작성하고 I, H 밴드 필터를 이용해서 황도 남북극에 대한 적외선우주배경복사를 관측한다. MIRIS 비행모델이 제작 완료되었고, 그 구성 기기인 SOC, EOC, 전장박스에 대한 최종 우주환경시험을 수행하였다. 과학기술위성 3호의 비행모델 우주환경시험은 진동시험과 열진공시험으로 이뤄지며, 그 시험 규격은 문서에 규정된 Acceptance Level로 수행된다. 충격시험은 공학인증모델을 통해 검증되었다. 열진공시험은 한국천문연구원에서 수행되었으며, 진동시험은 한국과학기술원 인공위성센터에서 수행되었다. 또한 전체 위성이 조립된 후 과학기술위성 3호의 열진공시험은 한국항공우주연구원에서 수행되었다. 이 발표에서는 MIRIS 비행모델에 대한 환경시험과정 및 결과를 보고하고, 과학기술위성이 전체적으로 조립된 후의 MIRIS 진동 및 열진공 시험 결과도 함께 논의한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.4
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• pp.353-362
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• 2007

Unlike large satellites, small satellites, such as nanosatellite and microsatellite, can provide a limited interior space for components mounting. In order to mitigate this issue, the compact Bus Electronic Unit(BEU) that integrates satellite electronic modules, combining most of bus subsystems and payload electronic modules into one unit, has been developed for HAUSAT-2 nanosatellite. This paper addresses the design and environmental test result analyses of BEU. The vibration and thermal vacuum tests were conducted at qualification level for the verification of design margin of newly developed BEU. The performance of individual electronic subsystem modules has been verified through performance tests before and after the qualification tests. It was confirmed that the natural frequency of BEU satisfies the design stiffness requirement without structural damage in the vibration test. Thermal analysis results were also almost consistent with test results through modified thermal analysis modeling.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.110-110
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• 2022

본 연구는 자율운항 선박의 원격 고장 진단 기법 개발의 일부로 수행되었다. 특히, 엔진 연료 계통 장비로부터 계측된 시계열 데이터로부터 상태 진단을 위한 알고리즘 구현 결과를 제시하였다. 엔진 연료 펌프와 청정기를 가진 육상 실험 장비로부터 진동 시계열 데이터 계측하였으며, 이상 감지, 고장 분류 및 고장 예측이 가능한 심층 학습(Deep Learning) 및 기계 학습(Machine Learning) 알고리즘을 구현하였다. 육상 실험 장비에 고장 유형 별로 인위적인 고장을 발생시켜 특징적인 진동 신호를 계측하여, 인공 지능 학습에 이용하였다. 계측된 신호 데이터는 선행 발생한 사건의 신호가 후행 사건에 영향을 미치는 특성을 가지고 있으므로, 시계열에 내포된 고장 상태는 시간 간의 선후 종속성을 반영할 수 있는 학습 알고리즘을 제시하였다. 고장 사건의 시간 종속성을 반영할 수 있도록 순환(Recurrent) 계열의 RNN(Recurrent Neural Networks), LSTM(Long Short-Term Memory models)의 모델과 합성곱 연산 (Convolution Neural Network)을 기반으로 하는 Conv1D 모델을 적용하여 예측 정확성을 비교하였다. 특히, 합성곱 계열의 RNN LSTM 모델이 고차원의 순차적 자연어 언어 처리에 장점을 보이는 모델임을 착안하여, 신호의 시간 종속성을 학습에 반영할 수 있는 합성곱 계열의 Conv1 알고리즘을 고장 예측에 사용하였다. 또한 기계 학습 모델의 효율성을 감안하여 XGBoost를 추가로 적용하여 고장 예측을 시도하였다. 최종적으로 연료 펌프와 청정기의 진동 신호로부터 Conv1D 모델과 XGBoost 모델의 고장 예측 성능 결과를 비교하였다