• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1990년도 추계학술대회논문집; 한양대학교, 서울; 24 Nov. 1990
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• pp.173-178
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• 1990

로터-베어링축계는 증기및 가스터빈, 터보 발전기, 압축기등 거의 모든 산업 기계류에서 동력 전달의 기본 도구로써 사용되고 있다. 즉 회전에 의한 동력 의전달은 비교적 간단히 대용량의 동력을 효율적으로 전달할 수 있다. 이에 따라 회전기계류에 대한 연구는 산업 혁명 이후 꾸준히 발전되어 온바, 특히 근래에 들어와 산업기계류의 경쟁이 치열하여짐에 따라 산업기계류의 고정 밀화, 고속화, 고신뢰화 요구가 증대하고 있는 현실을 비추어 볼때, 산업 기 계류의 근간을 이루고 있는 로터-베어링 축계의 안정성을 포함한 진동에 관 한 문제는 회전기계류 설계의 주요 기술로써 연구.개발의 필요성이 매우 높 다 하겠다. 회전축계 진동 관련 연구는 두 분야로 대별될 수 있는데 언밸런 스(Unbalance)에 의한 Synchronous진동과 여러가지 원인에 의해 계의 불안 정성을 유발시키는 Nonsynchronous진동으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 이들 연구의 기본이 되는 회전축-베어링계 동특성 해석 프로그램을 개발하 였다. 여러가지 방법이 있으나 여기서는 Holzer가 비틀림 진동에 적용하고, Mykiestad(2)와 Prohl(3)에 의하여 회전축의 횡 진동에 적용된 이후 Lund(4) 등에 의하여 베어링의 영향등이 첨가된 전달 매트릭스 (Transfer Matrix) 방 법을 이용하여 임계속도(Critical Speed), 모우드 형태(Mode shapes)를 예측 하고 불안정 판정(Instability Criteria)등을 할 수 있는 프로그램을 개발하였 다. 특히 Murphy(1)의 다항식 방법(Polynomial Method)에 기본을 두어 기존 의 전달 매트릭스가 가지고 있던 반복, 수렴 시간 문제와 빠뜨리는 임계속도 예측에 대한 개선을 이루었으며 기존 논문과 실험 결과와의 비교 검토를 통 하여 개발된 프로그램의 신뢰성을 검토하였다. 특히, 각종 회전 기계의 소형 화, 경량화 추세에 따라 지반이나 케이싱이 경량이거나 유연하여 회전축과 동적으로 연성된 경우 회전축-베어링-지반으로 이루어진 2중구조의 회전축 계 동특성을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하므로서 회전 기계류의 진동 전반에 걸친 문제점에 대한 그 원인과 현상을 명확히 분석하여 국내의 전기 계류의 보다 신뢰성있는 설계 및 제작자료를 확보하는데 기여할 수 있게 하 였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.57-66
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• 1982

본(本) 연구(硏究)는 불규칙적(不規則的)인 지지형태(支持形態)를 갖는 곡선항교(曲線桁橋)의 정적(靜的) 해석(解析)에 관(關)한 것으로서 그 목적(目的)은 소형(小型) 전자계산기(電子計算機)에 의해 곡선항교(曲線桁橋)의 단면력(斷面力)과 변위량(變位量)을 구하기 위한 해법(解法)을 제시(提示)하는 데 있다. 본(本) 연구(硏究)서는 곡선항교(曲線桁橋) 단면특성(斷面特性)과 풀이식(式)의 실제설계(實際設計)에의 이용(利用) 가능성(可能性)을 고려(考慮)하여 전달(傳達)매트릭스법(法)을 적용(適用)하였다. 이 전달(傳達)매트릭스법(法)은 소형(小型) 전자계산기(電子計算機)에 의한 구조해석(構造解析)에 효율적이며 보편적으로 사용되는 전산해법(電算解法)이다. 또한 본(本) 연구(硏究)에서는 부재중심각(部材中心角)으로 나누어지는 항(項)을 제거시킴으로써 항(桁)의 곡선(軸線)이 직선화(直線化)되어도 풀이가 가능(可能)하도록 하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제14권2호
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• pp.35-47
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• 1990

The natural frequency of lateral vibration for ship's propulsion shafting tends to become lower as the relative stiffness of supproted system of the propulsion shafting decreases and the weight of shafting increases. Especially, the propulsion shafting of high-power ships such as car ferries, roll-on/roll-off, and container ships are susceptible to lateral vibration for their resonant speeds are happened to be in ordinary operating speed ranges. So far, many papers on the lateral vibration of ship's propulsion shaftings are published but they treated mainly special cases and not explained explicitly the calculation process. In this paper, the calculation processes of undamped and also forced damped lateral vibration by the transfer matrix method are presented and the calculation programs are developed. With the developed computer programs, a ship's propulsion shafting which was introduced on the published paper is analyzed for its lateral vibration and also the lateral vibration of the main drive shaft for a lathe is calculated to show the availiability of developed computer programs.

• 기술사
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• 제20권3호
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• pp.5-14
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• 1987

연속체의 해석에 있어서, 특별한 경우를 제외하고는, 구조물의 개략적인 거동을 파악해야 될 경우가 종종 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해서 강체요소법(Rigid Element Method)이라 불리우는 새로운 해석법이 개발되었다. 강체요소법은 원래 평정연구실에서 벽식프리캐스트 철근콘크리트 구조물의 탄소성해석을 하기 위해서 개발된 해석법에 착안하여, 내수벽과 같은 연속체에 적용함으로서 시작된 수치해석법이다. 그 후 저자들은 도통쉘, 구형쉘 혹은 이들이 조합된 쉘구조물에 적용할 수 있도록 개발 확장하였다. 강체요소법의 기본개념은 연속체의 분해된 각 요소를 강체(rigid body)라고 가정하고, 각 요소들은 요소의 강성으로 치환된 가상스프링으로 서로 연결되어 있다고 가정하여, 이 가상스프링의 거동을 평가함으로서 전체구조물의 거동을 파악하는 해석법이다. 이때 요소의 주변에 취해진 스프링은 해석을 단순화하기 위해서 축력, 면내전단력 및 면외전단력만을 전달한다고 가정하고, 요소의 강체변위(자유도)는 요소내의 임의의 한 점에서 취하며, 이 점에서의 강체변위(rigid displacements)는 요소의 주변에 취해진 스프링을 통하여 다른 요소로 전달된다. 상기와 같은 강체요소법의 개념을 연속체의 탄성 및 탄소성해석에 적용하면, 해석적 개념이 단순할 뿐만 아니라 구조물 전체의 자유도수를 대폭 줄여 컴퓨터 계산시간을 절약할 수 있는 잇점이 있고, 거시적인 모델(macroscopic modeling)과 미시적인 모델 (microscopic modeling)의 중간적인 성격을 가지기 때문에 구조물의 파괴상황에 대해서도 그 개략을 파악할 수 있다. 본 논문에서는 강체요소법을 보다 일반화된 해석법으로 개발, 확장하기 위해서 종전에 단층스프링시스템(single-layer spring system)으로 해석이 어려웠던 문제점들을 보완한 복층프링시스템(double-layer spring system)을 사용함으로서 휨, 비틀림의 효과를 파악할 수 있는 이론적 개념을 적용한 새로운 구요소, 원통요소 및 평면요소를 개발하고, 이러한 강체요소들의 적합매트릭스의 유도 및 해석저긴 방법을 정식화하였다. 또 휨, 비틀림 및 전단력의 효과를 고려한 사각형원통요소 및 능형원 통요소를 이용하여 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석할 수 있는 프로그램을 개발하고, 이 프로그램으로 캔틸레버로된 연속형철근콘크리트 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석에 적용하여 구조물의 거동에 관한 수치해석의 결과, 즉 내력의 분포, 균열의 진전, 파괴의 상황 및 변형의 상태 등을 파악해 보았다.

• 설비공학논문집
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• 제22권3호
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• pp.156-164
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• 2010

Combustion instability is a major issue in design of gas turbine combustors for efficient operation with low emissions. Combustion instability is induced by the interaction of the unsteady heat release of the combustion process and the change in the acoustic pressure in the combustion chamber. In an effort to develop a technique to predict self-excited combustion instability of gas turbine combustors, a new stability analysis method based on the transfer matrix method is developed. The method views the combustion system as a one-dimensional acoustic system with a side branch and describes the heat source as the input to the system. This approach makes it possible to use not only the advantages of the transfer matrix method but also well established classic control theories. The approach is applied to a gas turbine combustion system, which shows the validity and effectiveness of the approach.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1449-1457
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• 2009

Combustion instability is a major issue in design of co-generation gas turbine combustors for efficient operation with low emissions. Combustion instability is induced by the interaction of the unsteady heat release of the combustion process and the change in the acoustic pressure in the combustion chamber. In an effort to develop a technique to predict self-excited combustion instability of co-generation gas turbine combustors, a new stability analysis method based on the transfer matrix method is developed. The method views the combustion system as a one-dimensional acoustic system with a side branch and describes the heat source as the input to the system. This approach makes it possible to use not only the advantages of the transfer matrix method but also well established classic control theories. The approach is applied to a simple co-generation gas turbine combustion system, which shows the validity and effectiveness of the approach.

• 동력기계공학회지
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• 제2권1호
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• pp.45-51
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• 1998

An analyzing method for pressure fluctuations in oil hydraulic pipe network was developed in this study. The object pipe network has multi-branch configuration, and the pipelines of it are composed of metal tubes and flexible hoses. Transfer matrix method, in other words impedance method, was used for the analysis. Values of physical parameters describing the characteristics of flexible hose were measured by experiments and reflected to the analysing procedure. The reliability and usefulness of the analyzing method were confirmed by investigating computed results and experimental results got in this study.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.123-134
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• 1992

선박에서 승조원 및 승객들의 안락함을 위하여 격실내의 공기중 소음을 감소시키는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 선박의 주동력기관 및 주변기기로 부터 발생되는 공기중 소음의 효과적인 차폐를 목적으로, 공명기 원리를 적용하여 고안된 다층패널의 공기중 소음 전달손실(transmission loss) 특성을 이론적으로 예측할 수 있는 해석법을 전달 매트릭스(transfer matrix)기법을 이용하여 도출하였다. 또한, 모형에 대한 음향실험을 통하여 해석방법의 타당성을 검증하였고 이에 따라 다층 패널의 설계인자 변화에 따른 전달손실 변화 특성을 이론적으로 고찰하였다. 연구결과, 공명기를 내장한 다층패널은 재래의 음향격벽구조에 비해 뛰어난 음향차폐 성능을 가지며 구조의 경량화가 가능함이 확인되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-7
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• 2007

섬유강화 복합재료가 항공기, 우주 구조물, 로봇 팔 등에 널리 사용됨에 따라 복합재료의 신뢰도와 안전성을 향상시키기 위하여 이에 대한 비파괴검사법은 매우 중요한 연구분야로 대두되고 있다. AE법은 복합재의 균열, 섬유 또는 수지재의 파손, 층간분리 등의 발생 및 성장과정에서 발생되는 탄성파로 인한 스트레인 에너지를 검출하는 방법이다. 본 논문에서는 $8{\times}8$ 매트릭스형 피에조 센서를 사용하여 인장시험 하에서 발생되는 AE신호를 측정하고 분석하였다. 이를 위하여 AE신호의 전달거리를 제어할 수 있는 전용회로를 설계하고 제작하였다. 또한 64채널의 AE신호를 획득하기 위하여 발광다이오드를 사용한 광학 저장장치를 구성하였다. 실험결과, $8{\times}8$ 매트릭스형 피에조 센서를 이용하여 복합재료에서 발생되는 AE신호의 발생지점과 전파경로를 효과적으로 검출할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제7권1호
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• pp.49-63
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• 1983

Coupled transverse shaft vibrations have become the target of great concern in high powered ships such as container ships. Due to increasing ship's dimensions and high propulsive power, resonance frequencies of the propeller shaft system tend to decrease and can appear in some cases within the operating speed range of engine. In this connection, the coupled free transverse vibrations of shaft system in two planes are theoretically investigated. This shaft system carries a number of discs and is flexibly supported by a number of bearing stiffness are considered for the calculation. Transfer matrix method is applied to calculate the shaft responses in both planes. A digital computer program is developed to calculate the shaft responses of the coupled transverse vibrations in two planes. An experimental model shaft system is made. It is composed of a disc, shafts, ball bearings thrust bearings and flexible bearing supports. The shaft system is excited by an electrical magnet, and shaft vibration responses in two planes are measured with the strain gage system. From these measurements, the natural frequencies of the shaft system in both planes are found out. The developed program is also used to calculate the shaft vibration responses of experimental model shaft system. From the results of these calculations, the natural frequencies of shaft system in two planes are derived. Theoretical predictions of model shaft natural frequencies show good agreements with its esperimental measurements.