• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.18-24
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• 2004

본 논문에서는 복합재 구조물에 대하여 형상기억합금 선을 이용한 능동 형상 제어에 관한 연구를 수행하였다. 형상기억합금 선의 열-기계적인 특성을 실험적으로 측정하였으며, 복합재 보 시편의 표면에 볼트를 이용하여 형상기억합금 작동기를 고정하는 방법으로 하이브리드 복합재 구조물을 제작하였다 형상기억합금 작동기는 온도 상승에 의한 상변화에 의해 작동되며, 본 연구에서는 형상기억합금 작동기에 전력을 가하여 내부 저항을 통해 발생하는 열을 이용하여 구동하였다. 보다 빠르고 정확한 형상 및 변형 제어를 위하여 수치적 시뮬레이션을 통한 PID 되먹임 제어기를 설계하였으며, 형상기억합금 작동기에 적용하는 실험을 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권1호
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• pp.35-41
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• 2010

최근의 항공기 개발에 있어 조종면을 복수 개로 분할하여 제어함으로써 예기치 못한 결함 발생 시 안전성 및 생존성을 향상 시킬 수 있는 재형상 제어에 관한 연구가 중요하게 대두되어 왔다. 본 논문은 조종면 결함 시 발생 가능한 조종면의 포화를 고려한 모델예측 제어기법을 이용한 재형상 제어를 다룬다. 모델예측 제어의 내부 모델로는 트림 조건에서 선형화된 운동방정식을 사용하며 조종면의 포화가 발생할 경우에 선형행렬부등식 기반의 반한정 프로그래밍을 이용한 최적화를 수행하며 그 외의 경우에는 모델예측 제어기법을 풀어서 구한 해석적인 해를 사용하는 제어기 구조를 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능을 확인하기 위해 임의의 조종면 결함 상황에 대한 비선형 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권7호
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• pp.35-44
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• 2006

항공기 비행 시, 조종면에 고장이 발생하였을 때 이를 검출하여 제어기를 수정하거나 다른 제어기로 전환하는 방식을 주로 사용한다. 본 논문은 작동기에 고장 발생시 임의의 고장검출 알고리듬을 사용하여 고장을 검출하여, 제어기를 수정/전환하는 방식을 사용하지 않고, 신경회로망과 PCH(Pseudo-Control Hedging) 기법을 이용하여, 발생된 고장정도에 따라 제어기 스스로 판단하여 대체 조종면으로 보상해 주는 재형상 비행제어법칙을 제시한다. 제어시스템은 DMI(Dynamic Model Inversion) 기법을 적용한 내부루프(SCAS : Stability Command Augmentation System)와 Coordinate Turn을 위한 Y축 가속도 피드백 외부루프로 구성한다. 특히 고장 보상을 위해 작동기 포화를 방지하는 PCH 기법을 이중으로 적용하였다. 끝으로 몇 가지 고장상황에 따른 시뮬레이션을 통해 그 가능성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.67-73
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• 2006

본 논문에서는 매개변수 추종기법과 모델추종 적응제어기법을 이용하여 재형상 모델 추종 비행제어기법을 제안하였다. 기준 모델을 추종하기 위하여 모델의 신호와 입력, 오차를 이용하여 적응제어기를 구성하였다. 고장이 발생하는 경우 시스템에 발생하는 불확실성에 대처하기 위해 시스템 식별기법을 도입하였으며, 역변환 계산의 용이성을 위해 회귀적 재귀 푸리에 변환기법을 사용하였다. 회귀적 재귀 푸리에 변환을 이용한 적응제어기법을 통해 고장에 능동적으로 대처하는 비행제어시스템을 구성하였으며, 항공기 제어면 파손을 모사하기 위하여 안정미계수 및 조종미계수 기법을 이용하여 고장을 정식화 하였다. 수치 시뮬레이션을 통해 제안된 제어시스템의 타당성을 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 I
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• pp.167-172
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• 2001

구조최적화는 기계구조물의 동특성을 변경하기 위하여 필수적으로 수행되어야 할 요소이다. 어떠한 방법을 택하여 보다 효율적으로 수행할 것 인지가 엔지니어의 관심일 것이다. 구조최적화는 설계변수에 따라 치수최적화, 물성치최적화 형상최적화 등으로 나눌 수 있다. 형상 최적화는 구조물의 유한요소모델을 기본으로 경계의 형상이나 절점의 형상, 회전 등을 설계 변수로 삼는 것이다. 고유진동수를 높이거나 모드형상을 제어하기 위하여 평판에 보강재를 붙이는 경우가 있다. 이때 보강재의 위치나 치수 형상 등이 중요한 변수가 될 수 있다. 본 논문에서는 평판의 고유진동수를 극대화 하기위해 보 보강재를 붙이는 문제에서 보의 회전을 설계 변수로 삼아 최적설계를 수행 할 것이다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.17.2-17.2
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• 2009

Al Foam 소재는 다공질 금속으로써 저밀도 및 우수한 충격에너지 흡수능으로 최근 새로운 기능성 재료로 부상하여 세계 각국에서 연구개발이 활발하게 진행되고있다. 특히 이러한 Al Foam재를 자동차용 부품의 충격흡수재로사용할 경우 뛰어난 충격흡수능으로 인해 고안전 차량 부품 개발에 획기적인 기술 적용이 기대된다. 그러나, 종래 Al Foam재를 기계부품 등에 삽입할 경우 발포금속을 제조하여 부품 형상에 따라 가공하여 삽입하였으나 이는 공정 중 추가적인 기계 가공 및 비용이 들며 이에 따라생산성이 떨어지는 단점이 있었다. 따라서 본 연구논문에서는 차량용 충격흡수 부품 제작에있어 추가적인 가공 및 공정 수를 줄일 수 있는 Y-프로세스라는 주조공법을 적용하여 Net 형상 Al Foam재를 제작하였다. Y-프로세스는 Al Foam 금속 용탕이 주형에 투하되었을 때 Net 형상의 주형을 용탕 내 삽입하여 금속 용탕의 발포 및 응고시 Net 형상을따라 발포 및 응고가 되도록 하여 Net 형상의 Al Foam이삽입된 부품을 만드는 공법을 말한다. Y-프로세스로제조된 Al Foam재는 주형 내 완전히 충진되지는 못하였으나 주형내 충진된 Al Foam재의 상하부 셀크기가 비교적 균일한 모습을 나타내어 향후 공정제어를 통해 우수한 품질의 Net 형상 Al Foam 제조가 가능함을 알 수있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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• pp.27-27
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• 1997

최근 미사일 추진기관 및 기체 구조재로 사용되는 알루미늄 7175 합금의 형상의 변화와 제조공정 변화에 따른 미세조직 변화에 대하여 고찰하였다. 구조체는 사용처에 따라 Flange Type 또는 Ring Type 등으로 형상이 다양하므로 단조 조건과 제품의 위치에 따라 균일한 물성을 획득하기는 매우 어려운 숙제이다. 본 연구에서는 균일한 물성을 얻기 위한 여러 가지 제조 공정의 변화를 모색하였으며, 제조된 단조재의 미세조직을 통하여 물성과의 연관성을 검토하였다. 적용된 공정은 통상의 열간 단조공정, 아 결정립 미세화공정, 재 결정립 미세화 공정 등이며 단조재의 형상과 동일 부품에서도 부위에 따라 변형량이 다르므로 미세조직의 변화가 다르게 나타났다. 아결정립과 재결정립 미세화 공정은 제품의 형상에 따라 내·외부 결정립이 크기가 크게 변화되었다. 이는 내·외부에 재료에 축적되는 에너지의 양과 외적으로 가해지는 기계적 에너지 및 열적 에너지가 다르기 때문이며, 변형량이 큰 부분의 미세 석출물의 크기가 변형량이 적은 부분의 석출물보다 크게 감소됨은 준안정상이 기계적 에너지가 변형열에 의한 열에너지로 변환됨에 따라 상석출에 영향을 미친 것으로 판단된다. 이와 같은 결과는 미세 조직 제어가 알루미늄합금 단조재의 공정설계의 중요한 인자임을 재 확인시켜 주는 것으로 재료의 신뢰성이 필수적으로 요구되는 추진기관의 중요 부품에 적극 고려해야 할 요소라 할 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.120-124
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• 1992

평면 연삭가공에 있어서 피삭재의 진직도의 제어는 정밀계측기와 같은 정밀기기의 제작에 중요한 문재중 하나이다. 본 연구에서는 연삭작업 능률을 향상시키기 위해 고 능률 단공정 가공시 발생할 수 있는 피삭재의 열변형기등을 유한요소법으로 밝힌것을 기초로 실험과의 타당성 여부를 검토하고, 고능률 연삭시 형상오차에 미치는 여러가지인자의 영향을 조사하였으며, 회귀분석에의해 형상오차의 추정치를 예측하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권9호
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• pp.863-871
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• 2013

본 수치적 연구에서는 국내의 발전소에서 사용되는 일반적인 고차압 트림의 형상 중 대표적으로 사용되는 형상의 트림을 기본형 트림으로 정하여, 이를 설계한 후 캐비테이션과 유량의 관점에서 유동 특성을 살펴보았다. 실제로 운전되는 발전소계통의 운전조건을 참고하여 고차압 조건으로서 입 출구 차압을 18.7 MPa로, 온도를 $160^{\circ}C$로 설정하였다. 트림의 주요 설계 인자로서 유로의 면적, 유로의 단(stage)과 유로의 방향을 채택하여, 유량과 케비테이션 발생 특성을 개선하기 위해 기본형 트림을 재설계하였다. 개선을 위해 트림을 반경방향으로 세 영역으로 나눈 후 각 영역에서 재설계 인자를 이용하여 형상을 변경하였다. 4가지의 재설계 모델을 제안하였으며, 각 모델 형상에 대한 수치해석을 수행하였다. 유량 및 캐비테이션 발생량의 관점에서 기본형 트림과 설계개선 트림들을 비교하여 재설계 모델의 성능이 개선되었음을 확인하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.603-609
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• 2014

차세대 제트 추진기관으로 주목받고 있는 스크램제트 엔진의 핵심은 연소기 내부에서의 성공적인 초음속 연소를 필요로 한다. 초음속 연소는 공기-연료 혼합(fuel-air mixing)의 정도에 따라 연소효율이 영향을 받게 된다. 공동형 화염 보염기(cavity flameholder)는 재순환 영역(recirculation zone)을 생성하여 연료 혼합의 효율을 높여 지속적인 초음속 연소가 진행될 수 있는 시간을 제공한다. 본 연구에서는 EDISON 전산유체역학 소프트웨어를 이용하여 공동형 화염 보염기를 지나는 초음속 유동의 재순환 영역과 전압력 변화에 대한 전산 해석을 수행하였다. 초기 형상을 생성하여 유동 해석을 수행한 후, 3개의 형상 변수에 대한 매개 변수 연구를 통하여 공동의 형상과 위치에 따른 재순환영역의 제어가 가능함을 확인하였다.