• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.9 no.1
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• pp.1-9
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• 2004

In this paper, an efficient modeling method of Horizontal-Axis Wind Turbine(HAWT) system is proposed. This method Is based on representing a HAWT system as a multi-body system with several rigid bodies i.e. rotor blade, low/high speed shaft, gear system, md generator. Also, simulation software WINSIM is developed to evaluate performance of wind turbine system. Simulation results show that the proposed modeling method and simulation software are efficient and reliable.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.44 no.5
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• pp.399-406
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• 2016

The large scale wind turbine blades usually experience periodic change of inflow speed due to blade rotation inside the ground shear flow region. Because of the vertical wind shear, the inflow velocity in the boundary layer region is maximum at uppermost position and minimum at lowermost position. These spatial distribution of wind speeds can lead to the periodic oscillation of the 6-component loads at hub and low speed shaft of the wind turbine rotor. In this study we compare the aerodynamic loads between two inflow conditions, i.e, uniform flow (no vertical wind shear effect) and normal wind profile. From the computed results all of the relative errors for oscillating amplitudes increased due to the ground shear flow effect. Especially bending moment and thrust at hub, and bending moments at LSS increased enormously. It turns out that the aerodynamic analysis including the ground shear flow effect must be considered for fatigue analysis.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2003.07a
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• pp.149-155
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• 2003

우리나라의 농가에서 운반용으로 사용되고 있는 동력경운기와 트랙터 등의 트레일러는 현가장치와 방진장치가 없는 것이 대부분이다. 이런 트레일러를 비포장 된 과수원 등의 농장에서 과채류를 포장되지 않은 상태로 적재물이 트레일러의 바닥에 깔린 채 소량을 적재한 상태로 저속으로 운송될 때 충격, 진동, 마찰 등으로 많은 수송 손실이 예상된다. 이런 수송손실을 줄이기 위해서는 트레일러에 전달되는 진동을 줄여야 한다. (중략)

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.7
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• pp.380-388
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• 2016

Using the magnet gear, it is possible to transmit power without mechanical contact. As the drive shaft in a magnet gear-based speed reducer system is isolated from the drive shaft, the system is a two-inertia resonance system that should cope with an external load with the limited air-gap stiffness. On the other hand, the drive shaft or low-speed side is controlled only by the torque of the drive shaft through an air-gap, and the excessive oscillation or the slip can then be generated because of an abrupt disturbance that is different from the general mechanical gear system. Therefore, the disturbance loaded at the low speed side should be measured or estimated, and considered in the control of the driving shaft. This paper proposes a novel full-state feedback controller with a reduced-order observer for the speed reducer system using a magnet gear with a unified harmonic modulator. The control method was verified by simulation and experiment. To estimate the load at the low speed side, a novel observer was designed, in which the new state variable is introduced and the new state equation is formulated. Using a full-state feedback controller including the observer, the test result against disturbance was compared with two D.O.F PI speed controllers. The pole slip was compensated within relatively a short time, and the simulation result about the estimated variable shows a similar tendency to the test result. The test results showed that the magnet gear-based reducer can be applied to an accurate servo system.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.04a
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• pp.76-81
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• 1994

승용차에 있어 엔진의 공회전시나 주행중에 발생하는 여러 형태의 진동 및 소음의 저감은 승차감 및 차량의 안정성에 있어 중요한 과제가 되고 있다. 이러한 소음, 진동은 주로 엔진에서 발생하는 토크의 비주기적인 변동성분이 클러치(clutch), 변속기(transmission), 구동축을 거쳐 바퀴로 전달되는 과정에서 발생한다. 셔플(shuffle)은 주행중 가속페달(accelerator)을 급조작(tip-in, tip-out)하였을 때 차량이 전후로 과도적으로 울렁거리는 종진동 현상을 말하며, 이것은 가속페달의 급조작으로 인해 엔진토크가 큰 변동을 일으키고, 동력전달계를 통해 타이어에 전달된 이 토오크는 타이어축에서 구동측으로 역토오크를 발생시키기 때문에 발생한다. 여기서 팁-인(tip-in)이란 승용차를 저속으로 운전하다가 갑자기 가속페달을 밟는 경우를 말하며, 팁-아웃(tip-out)은 반대로 고속상태에서 갑자기 가속페달을 떼는 경우를 말한다. 실험과 시뮬레이션을 사용한 자동차 동력전달계의 비틀림 진동에 대한 연구는 이미 여러 연구자들에 의해 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 시뮬레이션을 수행하였고, M.Kataoka는 기어의 공차(clearance)를 고려한 변속기의 강제 비틀림 진동을 실험과 시뮬레이션을 통하여 해석하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비서형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 또한 G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특서엥 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였고, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 이 외에도 Thomas C.T.와 E.P.Petkus는 특정 차량에 대한 동력전달계의 비틀림 진동 현상에 대해 연구하였다. 이러한 연구들로 볼 때, 자동차 동력전달계에서 발생하는 진동은 이론과 실험을 통해 그 해석이 가능하며 설계에 매우 유용하게 이용되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5 L 엔진을 장착한 경승용차의 실차 주행실험을 통해 가속 페달의 급조작에 따른 차체의 종진동 현상을 측정하고, 엔진-변속기-타이어-차체의 반환정계 4자유도 진동모델로 시뮬레이션을 수행하여 실차 주행실험의 결과치와 비교, 분석한 후 클러치 비틀림 특성을 비롯한 자동차 동력전달계의 각 설계인자들이 차체의 종진동에 어떠한 영향을 미치는가를 해석하고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.1
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• pp.585-591
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• 2017

Turbocharging is widely used in diesel and gasoline engines as an effective way to reduce fuel consumption. But turbochargers have turbo-lag due to mechanical friction losses. Bearing friction losses are a major cause of mechanical friction losses and are particularly intensified in the lower speed range of the engine. Current turbochargers mostly use oil bearings (two journal bearings and one thrust bearing). In this study, we focus on the bearing friction in the lower speed range. Experimental equipment was made using a drive motor, load cell, magnetic coupling, and oil control system. We measured the friction losses of the turbocharger while considering the influence of the rotation speed, oil temperature, and pressure. The friction power losses increased exponentially when the turbocharger speed increased.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.183.2-183.2
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• 2010

본 개발에서의 해상용 풍력발전기는 크게 허브와 블레이드를 합한 상부 구조물, 전기 발전기와 연결 조인트의 중간구조물, 각종 제어 장치가 들어있는 제어박스로 나누어진다. 상부 구조물은 Circular Hub 타입의 Darrieus 형상으로 양력(lift)을 이용한 회전력이 발생하며, Circular Hub 타입은 기존의 허브와 블레이드를 연결하여주는 암(arm)에 의해 유발되는 항력토크를 최소화 하기 위한 신개념 형상설계가 이루어 졌으며, 저속에서 우수한 회전특성을 가진다. 이는 바람을 받아 기계적 에너지로 전환 하는 역할을 하며, 풍력발전기의 성능에 직접적인 영향을 미친다. 중간구조물의 전기발전기는, 상부에서 발생된 기계적 에너지를 이용하여 전기적 에너지로 전환 하는 역할을 수행한다. 이렇게 전환된 전기적 에너지는 하부의 제어박스를 거쳐서 해상용 부이(buoy)의 하단에 위치한 베터리 뱅크로 전달, 저장되어 부이에서 쓰이는 전력을 충당하게 된다. 한편 본 개발은 풍력발전기의 공력하중 해석과 로터블레이드의 설계, 풍력발전기의 구조, 진동해석, MPPT 제어컨트롤러와 Breaking controller, 풍동 및 차량시험을 통한 성능평가 및 분석 등의 순으로 개발을 수행하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.7
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• pp.9-15
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• 2018

The turbochargers, which are used widely in diesel and gasoline engines, are an effective device to reduce fuel consumption and emissions. On the other hand, turbo-lag is one of the main problems of a turbocharger. Bearing friction losses is a major cause of turbo lag and is particularly intense in the lower speed range of the engine. Current turbochargers are mostly equipped with floating bearings: two journal bearings and one thrust bearing. This study focused on the bearing friction at the lower speed range and the experimental equipment was established with a drive-motor, load-cell, magnetic coupling, and oil control system. Finally, the friction losses of turbochargers were measured considering the influence of the rotating speed from 30,000rpm to 90,000rpm, oil temperature from $50^{\circ}C$ to $100^{\circ}C$, and oil supply pressure of 3bar and 4bar. The friction power losses were increased exponentially to 1.6 when the turbocharger speed was increased. Friction torques decreased with increasing oil temperature and increased with increasing oil pressure. Therefore, the oil temperature and pressure must be maintained at appropriate levels.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.3
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• pp.609-614
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• 2017

In this study, a new type of eccentric cam was used for the development of a small size reducer with a two-shift reduction ratio while maintaining the same volume as the existing one-shift speed reducer. Therefore, a two-shift speed reducer was designed using the concept of a continuously variable transmission applied to automobiles. The cam was designed to have an eccentric shape with a $180^{\circ}$ phase difference to act as a tensioner to minimize slip by squeezing the V-belt connected to the deceleration pulley and the acceleration pulley, respectively. The cam was designed to have a diameter of 35mm and an outer diameter of 18mm so that the outer portion of the v-belt could contact the cam perfectly. A pulley with a diameter of 50.8mm was installed on the low speed pulley input shaft for deceleration and a pulley with a diameter of 76.2mm was provided on the output shaft. In the high-speed pulley for acceleration, a pulley with a diameter of 76.2mm is provided on the input shaft, and a pulley with a diameter of 50.8mm is provided on the output shaft. Based on the design details, the power transmission efficiency test and the heating characteristics of the transmission were tested to verify the feasibility. In addition, through validation, the suitability of the reducer was demonstrated.