• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.432-437
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• 2016

본 연구는 금속 주름관, 내부 스프링, 금속마개 등으로 구성된 소형 벨로우즈 세트의 거동에 대하여 연구하였다. 벨로우즈는 자동차용 에어컨의 제어를 위한 전자기제어밸브의 핵심 부품으로써 기계적 하중과 외부 압력에 대하여 민감하고 정확하게 작동하여야 한다. 벨로우즈 설계 인자 도출을 위하여, 소형 인장시험기를 이용하여 벨로우즈 내부 스프링의 스프링 상수를 측정하고, 벨로우즈 세트의 하중-변위 선도를 측정하였다. 내부 스프링의 하중-변위 관계는 선형관계를 나타내었다. 벨로우즈 세트의 하중-변위 관계는 변위가 작을 때는 낮은 기울기를 가지고 하중이 증가하다가 이후 선형으로 증가하는 특성을 나타내었다. 실측 결과를 바탕으로 유한요소해석을 수행하여 외부 주름관의 유효 물성을 도출하고 유한요소 모델링을 확보하였다. 원통형의 형상을 고려하여 축대칭 모델을 적용하였으며, 주름관은 쉘 요소를 적용하였다. 확보한 모델을 활용하여 냉매 압력에 따른 벨로우즈의 거동에 대한 연구를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권2호
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• pp.219-225
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• 2015

유압 서보 시스템은 구동기 단에서 부피 대비 큰 힘을 출력할 수 있으므로 로봇에 적용 시, 로봇의 팔 또는 다리를 경량화할 수 있다. 이것은 로봇의 동적 특성과 에너지 효율을 향상 시키므로 고출력이 필요한 몇몇의 근력지원용 착용형 로봇과 사족 보행 로봇들은 유압 서보 시스템을 사용한다. 이 로봇들은 사용자나 외부 환경에 순응하기 위해 힘제어를 하는 것이 유리하지만 유압식 로봇은 유압서보 시스템이 갖는 비선형성으로 인해 정교한 힘제어가 쉽지 않다. 본 논문에서는 서보 밸브, 배관 그리고 유압 실린더로 구성되는 유압 서보 시스템의 시뮬레이션 모델을 개발하여 유압 서보 시스템의 힘제어 시 고려해야 할 사항에 대해 분석하였다. 그리고 비선형 모델을 이용한 힘제어 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 효과를 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.417-422
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• 2017

대량살상무기를 이용한 전쟁 발발 시 가장 위협적인 것은 일반적으로 눈에는 보이지 않으면서 극소량으로도 사망에 이를 수 있다는 것이다., 군 당국은 화생방 오염상황 발생 시 전투원의 생존성을 보장하기 위해 개인 및 화생방대피분야에 대해 상당한 노력을 투입하고 있다. 따라서 본 논문에서는 화생방 방호시설에 사용되는 각종 차단밸브의 제어에 이용되는 양압측정을 위한 모듈과 화학탐지 모듈을 개발하였다. 또한, 수작업에 의한 제조 공정으로 품질의 균일성이 부족하고, 불량품 과다 및 제조 원가가 높은 단점을 개선할 수 있는 고성능 가스차단밸브를 개발하였으며, 여기에 양압측정 및 화학탐지 모듈을 적용하여 화생방방호시설의 제어에 사용하였다. 개발된 가스차단밸브는 규정풍속에서의 압력손실 28[Pa] 및 내부압력 30[kPa]에서 기밀특성을 유지하였다. 원격에서 측정된 양압에 따라 가스차단밸브의 제어가 가능하므로 향후 수입대체 및 국방관련 기술의 대외 독립성 확보가 가능할 것으로 기대된다. 또한 재래식 무기 및 핵폭발에 의한 폭풍압의 급격한 유입으로 인한 피해를 예방하기 위하여 화생방 방호시설의 외부와 연결된 모든 흡기구나 배기구에 설치하여 시설내의 인명 및 장비 등을 보호할 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제24권5호
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• pp.10-19
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• 2020

석유화학 플랜트 및 가스 시설물의 밸브 사고는 심각한 인적·물적 피해를 유발하며 이러한 시설에서의 주요사고 원인은 밸브에서의 가스 누출로 인한 흡입, 중독, 화재 및 폭발사고이다. 가스 누출을 예방하기 위한 점검은 인력에 의해 직접 검사가 이루어지는 경우가 많으며, 점검자는 가스 누출사고의 위험에 직접적으로 노출된다. 이러한 사고를 예방하기 위하여 IoT 기반 위험 분석 및 위험성 평가 모니터링 시스템과 자동제어 시스템을 적용하였다. 이를 통하여 산업용 밸브의 내·외부 가스 누출을 검지하고 하이브리드 센서를 통한 국부 및 전역 센싱으로 플랜트 현장에서의 밸브 이상으로 인한 사고를 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 이와 같이 새로운 산업용 밸브 안전관리 시스템이 개발됨에 따라 관련 구성장치에 대한 성능 및 현장부합성에 대한 평가방안이 요구되었다. 본 연구에서는 산업용 유무선 통신을 지원하고 가스센서와 광섬유센서를 포함하는 방폭형 하이브리드 센싱 시스템과 자동제어가 가능한 액추에이터 패키지의 성능을 평가하기 위한 시험 항목 및 방법을 제시하였고 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있는 구성장치의 성능검증 방안을 개발하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.55-62
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• 2004

최근 구조물 진동제어 연구분야에서는 반능동형 진동제어(제진)장치어 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 반능동형 제진장치는 수동형의 장점인 신뢰성과 경제성 및 능동형의 장점인 적용성(순응성)을 얻을 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 반능동형 제진장치의 일종으로 2톤급 반능동형 오리피스 유체댐퍼를 설계ㆍ제작하여 구조물의 적용을 통해 성능을 검증하였다. 수동형 오리피스 유체댐퍼에 2단 솔레노이드 밸브를 설치하여 반능동형을 구현하였다. 단독 성능시험을 통해 동특성을 파악하고, 시험용 철골구조물 적용시험을 통해 외부하중을 받는 구조물의 진동제어용 장치로서의 가능성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권10호
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• pp.1427-1434
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• 2003

Turbo- or Super-charging has been used to boost engine power for Gasoline- and Diesel Engine since beginning of 20th century. So far turbo-charger has enjoyed a high reputation in the charging field for its technical advantages such as no demand of operation power from engine and an excellent charging effect in a static operation at mid- and high engine speed. A mechanically driven super-charger, however, is now popular due to the high engine power at quick change of the driving mode - high engine torque even at low engine speed. Since super-charger needs operation power from engine, it is difficult to improve its relatively higher fuel consumption than that of turbo-charger. This negative point is still an obstacle to the wide use of supercharger. Super-charger using screw-type compressor will fulfill the purpose to reduce fuel consumption by minimizing operation power owing to no charge at idling or part load driving condition. This study aims to develop power control concept to achieve the minimization of operation power. A screw type super-charger was modified in design partially and installed with an internal bypass valve and a bypass tube to control charging pressure at part load. The various control concepts show a possibility to reduce operation power of super-charger.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.21-29
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• 2003

Boosting of engine power by using Turbo- or Super-charger is a solution to comply with $CO_2$-regulation in Europe. Turbo-charger is now playing a major role in the field of charging system thank to its technical advantages such as no demand of operation power from engine. A mechanically driven Super-charger, however, is now popular due to quick speed response to change of the driving mode-high engine torque even at low engine speed. Since Super-charger needs operation power from engine, it is difficult to improve its relatively higher fuel consumption than that of Turbo-charger. This negative point is still an obstacle to the wide use of Super-charger. This study aims to develop power control concept to achieve the minimization of operation power when it is not necessary to charge at idling or part load driving condition. A screw type Super-charger was modified in design partially and adapted an internal bypass valve and a bypass tube to control charging pressure at part load. The various control concepts show a possibility to reduce operation power of Super-charger and result in improvement of fuel consumption.

• 연구논문집
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• 통권28호
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• pp.21-37
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• 1998

차내의 압력변동은 터널 주행시 압력파로 인한 터널 내부의 압력 변동이 열차 내부로 전달되는 것으로, 차내부로 유입되는 공기량과 차외부로 유출되는 공기량의 불균형으로 야기된다. 이러한 차내의 압력변동은 그 압력의 절대치와 압력변동 속도에 의해 승객에게 불쾌감을 주는 이명현상을 일으킨다. 이러한 불쾌감을 줄이기 위해 새로운 환기시스템을 설계..제작하여 성능시험을 실시하였다. 이 시스템은 차내.외의 압력차를 감지하여 급.배기 송풍기의 회전수와 제어밸브개도를 조절함으로써 차내의 압력변동을 일정한 범위이하로 제어한다. 성능실험 결과 본 시스템이 차내 압력변동을 제어하여 불쾌감을 주는 이명현상 제거하는데 효과가 있음을 확인하였다. 따라서 본 시스템을 350km/h로 달리는 경부고속전철(TGV-K)에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.712-717
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• 2003

지능 재료를 이용한 디바이스는 자연계에 존재하는 생명체와 같이 내.외부 환경 변화에 대응하여 스스로 변하는 능동적 기능을 갖고 있기 때문에 시스템 성능의 극대화 및 유지비용의 최소화를 가져오게 된다. 이러한 지능재료 기술은 지난 10여년 전부터 연구되었는데 대표적인 웅용을 보면, 산업, 항공, 교통, 운송 분야의 능동 소음 및 반능동 진동제어; 복합 재료 손상위치 탐지시스템, 손상구조 건전성 평가시스템, 교량, 저장탱크, 건물, 유조선, 대형 구조물의 건전성 평가 시스템; 초정밀 직진 안내기구, 나노 스테이지, 절삭오차 보정용 엑츄에이터, 초음파 회전모터, 지능유압 서보밸브, 변형 거울 등의 모터/엑츄에이터; 자동차 엔진 성능제어, 흡배기구 압력측정, 가속도 센서, 자이로센서, 에어백 센서, 타이어 센서 등의 지능 MEMS/NEMS 센서; electronic article 정찰, 도서태그, 비접촉 항공 운송물 분류 및 보안시스템, 전자 운전자 식별시스템, 광섬유 건물 보안 시스템, 지능 신경망 형상 인식 시스템 등의 보안 시스템; 지능항공기 구조물, 인공위성안테나, 헬리콥터 회전익 등의 형상제어가 있다. 본 논문에서는 지능재료 기술을 정리하고 차세대 철도차량 기술에 지금까지 적용한 예를 소개하며 향후 적용할 수 있는 분야들을 가능성 및 실용성 면에서 소개하고자 한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.353-358
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• 2001

Turbo-charging or Super-charging has been used to boost engine power for Gasoline Engine and Diesel Engine came to the world at the beginning of $20^{th}$ century. So far Turbo-Charger has enjoyed a high reputation in the charging filed for its technical advantages such as no demand of operation power from engine and an excellent charging effect in the event of a static operation at mid- and high engine speed. A mechanically driven Super-Charger, however, is now emerging in order to meet demands of the age of speed such as high engine power for a quick change of the driving mode - high engine torque even at low engine speed. Since Super-Charger needs driving power from engine, it cannot improve its relatively higher fuel consumption against that of Turbo-Charger. This negative point is still an obstacle to the wide use of Super-Charger. Super-Charger using Screw-type compressor which has already had a considerable base in air compressor market will fulfill this purpose of improving fuel consumption by minimizing operation power owing to no charging at idling or partially loading driving. This study aims to develop power control concept to achieve this minimization of operation power.