• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1994.06b
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• pp.54-58
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• 1994

본 연구에서는 가변용량형 사판식 액시얼 피스톤 펌프의 가변용량 시스템에 있어서 actuator piston의 가공정도와 실린더사이의 간극의 변화에 따른 응답성 및 누설용량에 끼치는 영향을 살펴보았다. 가변용량형 사판식 액시얼 피스톤 펌프는 사판의 각도를 조절함으로써 유량을 조절하게 된다. 사판의 각도조절은 actuator piston에 의해 행해지며, 가변용량부의 어느 설정압력에 도달하면, 이 actuator piston이 사판을 밀어 사판의 각도를 변화 시키게 된다. 지배방정식으로는 spool과 사판의 운동방정식과 각 chamber의 누설 유량이 있다. 이들 방정식을 \ulcorner으로써 각 부분의 운동을 해석할 수 있게 된다. 여기에서 해석이 어려운 부분은 각 계수들의 결정이며 simulation을 할 때는 이로한 계수들을 이론적으로 결정을 하게 되고, 실험을 통해 검증하도록 한다. 즉, 각 운동뷰의 감쇠계수와 각 오리피스를 통한 유량계수, 그리고 감쇠계수 등은 실험을 통해 검토한다. 실험을 통한 측정에서는 각 chamber의 압력은 각 chamber에 연결된 압력센서 3개에 의해 행해지며, 사판의 각도는 angle 센서에 의해 측정하게 된다. 그리고 actuator piston과 블럭 사이의 간극을 조절하여 누설계수를 변화시키며, 그 영향을 살펴보았다.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.34 no.1
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• pp.77-82
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• 2023

The fuel cell in fuel cell electric vehicle utilizes oxygen in the atmosphere, which requires the use of an air cleaner system to minimize the intake of harmful pollutants. To estimate the performance of the air cleaner system, the pressure drop between the filter inlet and outlet is used under the rated air flow condition. In this study, the effect of sensor error in this air cleaner testing is experimentally carried out. It is found that the errors of the temperature sensor does not significantly affect the estimation of pressure drop. However, in the case of the pressure sensor, 5% sensor error results in the error of pressure drop estimation by 3%. Therefore, it is recommended that the measurement accuracy of the pressure sensor mounted in test system should be maintained at less than 5%.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.19-19
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• 2022

하천에 발생하는 홍수를 예측하는 과정은 실무에서 많이 사용하는 HEC-HMS 와 같은 강우-유출 모형을 사용하여 산정한 하천의 강우빈도별 설계홍수량으로부터 HEC-RAS와 같은 수리학적 모형을 이용하여 홍수위를 산정하는 방법을 주로 의존하고 있다. 하지만 이러한 방법은 강우 강도를 통하여 하천에 발생하는 빈도별 유량으로 간접적으로 홍수위를 산정하기 때문에 실시간으로 발생하는 홍수위 또는 홍수 발생시간을 정확하게 알기 힘들다. 하지만, 최근 하천의 홍수파 또는 배수영향으로 인한 이력현상으로 하천의 수위-유량관계의 이력현상으로 인해 발생하는 유량자료의 오차를 줄이기 위해 수위관측소에 H-ADCP 초음파 센서를 활용한 자동유량측정장치를 설치, 운영하여 실시간으로 유량자료를 관측하고 있다. 이러한 자동유량측정장치에서 측정하는 유량자료는 H-ADCP에서 지표유속으로부터 유량자료를 산정하는데, 홍수파 또는 배수영향으로 지표유속, 유량, 수위의 수문곡선에 발생하는 이력현상을 관측 가능하다. 관측된 수문곡선의 이력현상은 유속, 유량, 수위 순으로 첨두의 발생시간이 나타나는데, 유속의 첨두 발생시간과 수위의 첨두 발생시간은 수문곡선의 형태 또는 규모에 따라 달라진다. 따라서 본 연구에서는 기존의 강우-유출 모의에 의존한 홍수예보기법을 보완하여 더 정확한 홍수위, 홍수 발생시간을 예측하고, 홍수예경보 시스템에 정량적인 기준을 제시할 수 있도록, 하천에 발생하는 수문곡선의 첨두유속과, 첨두수위의 발생시간, 규모를 분석하여 둘의 관계를 제시하고자 한다. 분석방법으로는 대상유역으로 이력현상이 발생하는 영산강유역에 위치한 남평교, 나주대교 두 지점을 선정하고 자동유량관측소 관측자료인 지표유속, 수위자료를 취득한다. 취득한 자료로부터 지표유속의 첨두 값과, 수위의 첨두 값, 지표유속의 첨두지점으로부터 수위의첨두지점 까지 발생하는 시간을 홍수 사상별로 정리하여 첨두유속-첨두수위, 첨두유속-첨두수위발생시간의 관계그래프를 산정하였다. 남평교의 경우 유속-수위의 이력범위는 거의 없었다. 나주대교의 경우 유속-수위 이력범위가 현저히 나타나 관계를 분석하기 용이 하였다. 하천에 이력현상이 현저히 나타나는 경우 첨두유속-첨두수위, 첨두유속-첨두수위발생시간의 관계가 뚜렷하게 나타나고 이러한 결과를 바탕으로 하천의 홍수예경보 판단의 정량적 기준을 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.06a
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• pp.1063-1066
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• 2003

A flow-meter and its measurement controller was developed for a hydraulic system. This study, for development of positive displacement flow-meter, consist of PIC(Peripheral Interface Controller) controller with MR(Magneto-resistive) sensors. This flow-meter is used valve position indicator for valve control system by hydraulic. The MR sensors are used for the rotation of OVAL gear that detecting device. In the ship environments, consideration that necessary explosive proof. Thus electro device or electro flow-meter needs explosion design for electric circuit. We designed noncontact type flow-meter and evaluated the safety and measuring abilities.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.343-346
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• 2000

This paper presents the characteristics of low consumption, high-response time hot-film type micro-flowsensors with SOI(Si-on-insulator) and trench structures. Output voltages increased due to increase of heat-loss from sensor to external. Compared with no-trench on the SOI structure, the micro-flowsensors with trench structures have properties of high output voltage and low consume power. Output voltage of micro-flowsensors with SOI and trench structures was 250 mV at $N_2$ flow rate of 2000 sccm/min, heating power of 0.3 W. The response time was about 85 msec when input flow was step-input.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1994.07b
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• pp.1391-1393
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• 1994

A silicon microbridge flow sensor has been developed. The heat transfer within silicon microbridge is modeled to predict the characteristics of the sensor. The flow sensor shows high sensitivity at small flow rate. This device is simple to fabricate, using standard IC and micromachining technology.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1774-1778
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• 2008

유량 환산에 이용되는 수위-유량 관계곡선식은 하천의 흐름을 정상 등류상태로 가정하고 유속계를 하천에 투입하여 년간 정해진 횟수의 유량측정을 실시하여 이로부터 갱신하여 작성하고 있다. 평수기에는 이렇게 기기를 이용하여 유량측정이 가능하지만 홍수기나 갈수기에는 접촉식 유속계를 이용한 하천유량 측정이 불가능한 실정이다. 홍수기에는 기기 손상과 관측자의 안전이 위협받는 실정이고, 갈수기에는 유속이 너무 느려서 (0.1 m/s 이하) 프로펠러 유속계의 경우 유속의 정확한 관측이 힘들다. 또한 전지구적 빈번한 이상기후의 현실정에서 가장 중요한 기초 수문자료인 홍수량의 정확한 측정 자료는 많지 않다. 홍수유량을 측정하기 위해서 현재에도 기존의 봉부자를 이용하거나 유비쿼터스 센서를 장착한 봉부자를 이용하는 유량측정 기법이 향해지고 계속적으로 소개되고 있는 실정이지만 봉부자의 특성상 정확한 유량을 계산하기에는 어려움이 많다. 현재 선진국에서는 흐름과 비접촉식 방법을 이용한 하천유량측정 방법이 지난 10 여년간 꾸준이 연구되어 왔다. 그중 대표전인 것이 전자파를 이용한 방법과 영상해석에 의한 방법이다. 전자의 경우 국내에서는 수자원공사에서 10년 이상 연구 개발하여 상품화 시킨바 현업에서 이를 이용하여 홍수유량측정을 실시하고 있다. 후자의 방법은 유체역학 분야에서 흐름해석에 주로 이용되어지던 PIV(particle image velocimetry) 기법을 하천과 같이 대규모의 흐름영역에 적용가능하도록 개발된 기술로 LSPIV (large-casle particle image velocimetry)라 불리우는 기술이다. 본 연구에서는 미국 Iowa 대학에서 개발한 LSPIV를 이용하여 홍수파의 진행시 수위와 유량의 두 변수 사이에 나타나는 Loop rating curve의 이론적인 관계를 하천현장에서 일정시간 간격으로 실측을 통하여 파악하고자 하였다. 현장실험을 위한 대상지점으로 미국 Iowa주 Coralville 시내 Clear Creek의 USGS (US Geologival Survey) 수위관측소 지점을 선택하여 본 연구에서 실시한 유량측정 결과의 비교가 가능토록 하였다. LSPIV는 그 특성상 야간에는 적용하는데 어려움이 있어 아침시간부터 해가 지기 직전까지의 자연채광 조건의 영상취득이 가능한 시간대에서 표면유속을 측정하였고 이에 수심평균유속환산계수를 적용하여 유량을 계산하였다. 강우의 발생으로 인한 홍수파의 진행시 총 43회의 유량을 측정하였는바 이를 이용하여 이 지점의 수위-유량 관계식과 비교한 결과 거의 일치하는 결과를 나타냈다. 특히 홍수파의 진행시 고수위 영역에서의 측정한 결과는 수위의 상승기에는 최고로 7.5% 까지 측정유량이 수위-유량관계식에서 계산한 유량보다 컸으며, 수위의 하강기에는 반대로 최고 5.4% 정도까지 측정유량이 수위-유량관계식에서 계산한 유량보다 작게 나타났다. 또한 최대유량의 발생시기는 최고수위 발생직전의 수위라는 것이 파악되었다. 이러한 경향은 수위-유량 관계곡선의 이론과 잘 일치하는 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.31 no.10
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• pp.876-883
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• 2007

Numerical simulations are conducted for the design of a micro thermal mass air flow sensor (MAFS), which consists of a microfabricated heater and thermopiles on the silicon-nitride ($Si_3N_4$) thin membrane structure. It is important to find the proper locations of these thermal elements in the design of MAFS with improved sensitivity. Three heating modes of the micro-heater are considered: constant temperature, constant power and heating pulses. The analyses are focused on the membrane temperature profile near the sensing section. Considered are the practical flow velocities, ranging from 3 m/s to 35 m/s, and the corresponding Reynolds numbers from 1000 to 10000. The results show that one of optimum sensing locations is about $100{\mu}m$ away from the microheater. It is concluded that the heating mode and configurations of thermal elements are the main factors for the MAFS with higher sensitivity.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.18 no.2
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• pp.147-153
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• 2009

A thermal flow sensor has been fabricated and characterized, consisting of a center resistive heater surrounded by two upstream and one downstream temperature sensing resistors. The heater and temperature sensing resistors are fabricated from nitrogen-doped(n-type) polycrystalline silicon carbide(poly-SiC) deposited by LPCVD(low pressure chemical vapor deposition) on LPCVD silicon nitride films on a Si substrate. Cavities were etched into the Si substrate from the front side to create suspended silicon nitride membranes carrying the poly-SiC elements. One upstream sensor is located $50{\mu}m$ from the heater and has a sensitivity of $0.73{\Omega}$/sccm with ${\sim}15\;ms$ rise time in a dynamic range of 1000 sccm. N-type poly-SiC has a linear negative temperature coefficient and a TCR(temperature coefficient of resistance) of $-1.24{\times}10^{-3}/^{\circ}C$ from room temperature to $100^{\circ}C$.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.11
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• pp.1037-1046
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• 2013

In this study, the establishment of the criteria for accurate measurement is investigated via a statistical analysis of experimental results. The magnitude of influence on measurement errors is severely affected by the number of paths, mounting angle of sensor, straight pipe length in sequence, and Reynolds number. Three-dimensional numerical analysis has been conducted to understand the flow patterns downstream of a double bent pipe. Numerical analysis shows that the results well agreed with the experimental ones in case of a sensor mounting angle of $0^{\circ}$ and L/D = 3, 5 of $45^{\circ}$, $135^{\circ}$ in a single path. As a result, when the Reynolds number is 700,000-1,400,000, the sensor error of a single-path ultrasonic flowmeter is reduced with the mounting condition of L/D = 3, $45^{\circ}$.