열을 전기로 바꾸는 장치로 가장 효율이 우수한 장치인 AMTEC은 알칼리금속을 작동유체로 하여 열을 직접적으로 전기로 변환시키는 장치이다. AMTEC은 저압용기, 고압용기, 베타 알루미나 고체 전해질, 그리고 순환윅으로 이루어져있다. AMTEC에서의 열손실은 주요하게 저압용기에서의 BASE와 응축부 사이에서 발생하는 열복사손실이며, 암텍의 발전량은 BASE의 온도유지력에 영향을 받기에 BASE의 표면온도를 고온으로 유지시켜주어야 고효율 발전량은 일정하게 유지할 수 있다. 이를 위하여 저압챔버에서의 복사 열손실을 줄이고 BASE온도는 상승시키고, AMTEC 시스템의 발전량 향상을 위하여 저압용기 내부의 6가지 형태의 열복사차단막에 따른 출력을 전산유체해석을 통하여 분석하였다. 분석에서 최적의 열복사차단막 형상은 수직부에 곡률을 가질 때이며, 그 때의 온도에 대한 무차원수(응축부온도/BASE온도 비)는 0.665 정도이고 출력은 약 17.69 W 정도로 다른 형상에 대비하여 높은 발전량을 갖는 것으로 계산되었다. 높이에 따른 발전량의 차이에서는 수평차단막이 BASE 상부로부터 멀리 떨어진 경우 발전량이 가장 우수하며, 17.58W 정도로 나타났다. 여러 개의 작은 홀과 다중 수평차단막을 설계한 경우는 기준이 되는 형상보다 오히려 발전량이 감소하였으며, 각각 0.91W, 2.06W 정도 감소하였다.
반도체, 디스플레이와 같이 저압, 극청정 조건에서 진행되는 공정에서 발생한 오염입자는 수 율에 큰 영향을 미친다. 따라서 공정 중에 발생한 오염입자를 실시간으로 모니터링할 수 있는 장비에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Particle Beam Mass Spectrometer (PBMS)는 저압에서 실시간으로 나노 입자의 크기를 측정할 수 있는 대표적인 장비 중 하나이다. 입자를 포함한 가스 유동이 PBMS로 유입되면, 우선 입자를 입자빔의 형태로 집속하는 공기역학렌즈를 통과하게 된다. 집속된 입자는 노즐에 의해서 가속되며, 이로 인해 충분한 관성을 가지게 된 입자는 양극과 음극, 필라멘트로 구성된 electron gun에서 전자충돌에 의해 포화상태로 하전된다. 하전한 입자는 electrostatic deflector에서 크기에 따라 분류되어 Faraday detector와 electrometer에 의해 측정된다. 그러나 공기역학렌즈는 입자의 크기가 작아질수록 집속 효율이 급격히 낮아진다는 문제점을 지니고 있다. 이는 입자가 작아질수록 점성에 의한 영향이 관성에 의한 영향보다 커짐으로써 나타나는 현상이다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위해 사중극자를 사용하여 입자를 집속시키는 방법이 대안으로 제시되었다. 사중극자는 서로 마주보는 쌍곡선 형태의 전극구조에 AC 전기장을 인가하는 방식을 사용한다. 사중극자의 중심은 정확히 평형점을 가지게 되며 입자는 사중극자 내에서 진동을 반복하며 평형점을 향해 모이게 된다. 입자의 크기가 작을수록 전기력에 의한 영향을 크게 받으므로 사중극자를 이용한 입자집속 방법은 나노입자의 집속에 있어 공기역학렌즈를 이용한 집속에 비해 이점을 지닌다. 또한 집속 하고자 하는 입자 대상이 바뀔 경우 구조를 바꿔야 하는 공기역학렌즈와 달리 사중극자를 이용한 방법은 AC 전기장을 조절하는 것 만으로 제어가 가능하다. 본 연구에서는 저압 조건에서 나노입자를 집속하기 위한 사중극자의 전극 구조를 이론적인 계산을 통하여 구하였다. 그 결과 0.1 torr의 압력 조건하에서 5~100 nm 범위의 기본 입자를 AC 전압과 진동수를 조절하여 집속할 수 있는 사중극자 형태를 설계하였다.
화력발전소 보일러의 급수량은 유출되는 증기량에 맞추어 자동 조절된다. 유출 증기량이 변하는 상황에서도 이에 상응하는 급수량은 실시간으로 조절되어야 한다. 증기량과 급수량에 차이가 있으면 보일러의 보유 수량과 드럼의 수위가 변하게 되므로, '드림수위를 일정하게 유지하는 것'이 급수량제어의 목표라고 할 수 있다. 본 논문은 실제 운용되고 있는 설비를 대상으로 고찰한 내용이며, 급수펌프 구동력으로는 중기터빈을 사용한다. 증기터빈과 급수펌프는 같은 축으로 연결되어있으며, 급수량 조절은 급수펌프의 회전속도를 제어함으로써 이루어진다. 터빈에 사응되는 증기는, 고압과 저압 2종류이며, 저압 증기가 부족한 경우에 고압증기를 사용하는 구성으로 되어있다. 증기 밸브의 유량 특성에는 비선형성을 많이 포함하고 있었다. 이 외에도 급수펌프가 갖는 비선형성을 분석하였으며, 이 특성들을 모두 종합한 '증기터빈 속도제어기 튜닝 곡선'을 제시하였다
본 연구는 개발된 태권도화에 따른 태권도 돌려차기와 몸돌려 후려차기시 기계적 마찰력과 태권도 수행력에 대하여 연구하는데 목적이 있다. 본 연구를 위하여 A.F.T.S.(Automated Footwear Testing System)과 태권도 수행력 테스트를 실시하였으며 착화감에 대한 설문을 조사하였다. 본 실험의 결과 태권도화 종류에 따라 기계적 마찰력은 유의한 차이를 보였으며, 돌려차기시 최대 자유모멘트의 통계 결과값은 p=.011 이었고, 최대 족저압에 있어서 타입 A 태권도화와 타입 B 태권도화도 사이에 있어 유의한 차이를 보였다. 착화감 설문 결과 5가지 항목에 있어 타입 A와 타입 B 태권도 사이에 있어 유의한 차이를 보였지만 타입 B와 타입 C 태권도화에 있어서는 모든 항목에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 태권도화별 기계적 마찰력에서 유의한 차이를 보인 반면 수행력에 있어서는 영향을 미치지 못하는 것으로 판단되며, 설문 결과와 수행력 사이에 있어서도 관계가 없는 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 임상 실험 결과와 기계적 마찰력 정도가 태권도 수행에 영향을 주는지 여부와 훈련 시 부상 방지 및 수행력을 향상시키는 태권도화의 생체역학적 설계 및 현 개발 시제품에 대한 후속제품개발에 도움을 주고자 한다.
본 연구의 목적은 테니스화의 종류에 따른 주행 특성 및 테니스 동작 수행 시 족저압력분석 방법을 활용하여 테니스화의 기능성을 평가하는데 있다. 하지의 상해가 없고 정상적인 보행동작을 수행하는 남자 대학생 10명을 선정하여 4종류 모델의 테니스화를 대상으로 직선주행, $45^{\circ}$ 방향전환주행, 포핸드 스트로그, 백핸드 스트로그 동작 시 족저압력을 측정한 후 COP(renter of pressure)경로, 평균족저압력, 최대족저압력, 최대지면반력을 분석하였다. 분석결과 직선달리기 동작 시 족저압력 분석결과 모든 제품이 우수한 것으로 분석되었고 통계적으로 유의미한 차이는 없었으며, $45^{\circ}$ 방향전환달리기동작, 포핸드 스트로그동작, 백핸드 스트로그 동작 시 최대지면반력과 최대족저압력 그리고 평균족저압력을 종합적으로 분석해 본 결과 통계적으로 유의미한 차이는 없었으나, C>A>B>D> 순으로 테니스화의 기능성이 우수한 것으로 분석되었다.
실험에서 측정변수에 발생되는 불확도가 터빈 전효율의 불확도에 미치는 영향을 실험을 통하여 분석하였다. 단단 축류형 3차원 터빈이 실험에 사용되었으며 평균반경에서 반동도가 0.373이며 상온 저압 상태에서 실험이 수행되었다. 입구/출구전압력에 의하여 발생되는 불확도는 터빈 전효율의 불확도로 전파되는 영향이 상당히 크게 나타나므로 상온저압시험에서는 높은 정밀도를 갖는 압력계가 필요하게 된다. 측정변수의 불확도가 전효율의 불확도에 차지하는 영향은 토오크에 의하여 발생되는 불확도가 가장 크게 나타났으며 회전수에 의한 불확도가 가장 적었다. 토오크의 불확도 영향은 회전수의 증가에 따라 증가하는 경향이 있다. 전압력의 경우는 출구측에서의 불확도가 입구측에 비하여 영향력이 크게 나타났다.
유압 Vane pump는 carming, rotor, vane에 의하여 둘러싸인 공간체적이 rotor의 회전과 함께 변화하면서 pump 작용을 한다. 즉 공간체적이 증가하는 동안은 유압이 저압으로 되어 흡입구에서 유압유를 흡입하고 vane의 존환점 (vane이 가장 많이 출한 점)을 지나면 공간용적이 감소하여 유압류는 고압으로 될 수 있도록 되어있다. 이때 vane은 관성력과 점성력 그리고 유압류의 압력에 의한 힘으로 vane 선단이 캠링의 내면에 밀착되어 회전하도록 되어있다. 유압 vane pump 베인 선단부의 윤활문제와 관련된 지금까지의 연구로서는 Hibi 등에 의한 압력평형형 베인모터, W.D Beck, T.C Edwards에 의한 베인형 콤푸렛셔 Ujiie 등에 의한 베인형 진공펌프, Ueno 등에 의한 가변용량형 베인펌프의 마찰특성에 관한 연구 및 베인 이간 현상에 관한 실험적 연구가 있다. 그러나 이와 같은 연구들의 베인과 캠링 슬라이딩 부분에 관한 취급들은 베인선단 슬라이딩 부분에 가해지는 변동가중이 불명확했기 때문데, 단순히 슬라이딩 부분의 면적이 작다는 이유로 단성유체 윤활상태일 것이라는 확정을 하였을 뿐, 실제적으로 어느 정도의 윤활 상태를 파악하기 위하여 회전하는 vane의 가학적인 거동을 확실하게 규명하고자 함이 본 연구의 목적이다.
본 논문은 대전력시험설비를 이용한 특고압 가스 절연 부하 개폐기의 대전력 시험회로의 구성과 통합형 시험 방법에 관하여 연구하였다. 대전력시험설비는 전기기기의 전기적 및 기계적인 성능을 검증하는 설비로서 단락발전기, 보호차단기, 투입스위치, 임피던스, 고압변압기, 저압변압기, 측정 및 보호시스템 등으로 구성되며, 이 시스템을 이용하여 단시간전류시험, 전류개폐용량시험, 단락투입 및 차단시험 등을 실시한다. 특고압 가스 절연 부하 개폐기의 규격으로는 국내 배전계통에 적용되는 ES(한국전력공사 표준규격) 5925-0002가 있으며, 국제 규격으로는 IEC 60265-1, 62271-1 및 IEEE C 37.74 등이 있다. 본 논문에서는 여러 규격에 각각 규정되어 있는 시험 절차, 시험회로 구성 및 시험 방법 등을 통합하여 600[MVA]급 대전력 시험설비에 적용하였다.
측 추력(Lateral Jet)을 이용하여 자세를 제어하는 미사일 주위의 초음속 유동장 해석을 위하여 삼차원 Navier-Stokes 코드 (AADL3D)를 개발하고, 이를 이용한 수치해석 연구를 수행하였다. 분출 제트 압력, 분출 마하수 등을 포함하는 제트의 유동특성이 미사일에 미치는 수직력 및 피칭모멘트에 대한 영향을 알아보기 위한 사례연구를 수행하였으며, 공력 해석 결과 제트의 분출 압력과 분출 마하수 변화에 따른 서로 다른 수직력과 모멘트 변화 양상 및 그 원인을 확인할 수 있었다. 또한 대부분의 수직력 손실과 피칭모멘트 발생은 노즐 후방의 저압영역에 의한 것이며, 동일한 제트 추력일지라도 분출 마하수가 큰 경우가 분출 압력이 큰 경우보다 모멘트 발생 최소화에 유리함을 확인하였다.
본 연구에서 부속실 단독 가압 구조인 급기가압 제연설비의 성능 확보에 영향을 주는 주요 매개 변수를 분석하고 공급유량과 누설면적 변화에 따라서 풍도와 부속실 차압 형성 관계를 실험적으로 분석하였다. 이를 위해서 3층 규모의 총 10개의 구획공간으로 구성된 모형 구조물과 방화문의 개폐력 측정장치를 제작하였으며, 각 구획공간과 외기의 차압, 방연풍속을 측정하기 위한 제어 계측 장비를 구성하였다. 그 결과 댐퍼의 차압조절 범위가 45 Pa~55 Pa인 경우 공급유량과 부속실 차압 크기에 따라서 45 Pa 이하인 저압 영역, 45 Pa~55 Pa 구간인 차압조절 영역 그리고 55 Pa 이상인 과압 영역을 구분하였으며, 저압 영역에서는 부속실, 차압조절 영역에서는 부속실과 댐퍼 그리고 과압 영역 에서는 댐퍼의 누설면적이 차압 형성에 중요한 관계를 갖고 있는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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