• 한국자동차공학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.102-111
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• 1995

The non-periodic fluctuation of the engine torque appears to be the major source of the torsional vibration of the automotive driveline. The reduction of this torsional vibration has become a significant problem along with the requirements of higher performance. The torsional vibration of the automotive driveline can be reduced by smoothing the fluctuation by adjusting the torsional characteristics of the clutch-disc. Computer simulation of the driveline is a useful investigative tool on studying the torsional characteristics of the clutch-disc. In this paper, a dynamic model for the automotive driveline was developed, and the engine torque of the model were evaluated with experimental data. By executing a simulation using the model, it has become possible to obtain the clutch-disc torsional characteristics for reducting the torsional vibration at creeping.

• 한국기계기술학회지
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• 제13권3호
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• pp.17-23
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• 2011

To estimate fuel consumption of a vehicle, a car can be tested on chassis dynamometer. In this case, test causes a lot of time and money. To predict the fuel efficiency of vehicles in the design stage or early stage of development, the development of computer simulation model is necessary. Using simulation to predict the fuel consumption, the driving model which consists of time-velocity profile and time-grade profile is necessary In this study, vehicle model is developed in MatLab/simulink to estimate real driving fuel consumption rate with time-velocity profile, time-shift gear profile and time-grade profile. Vehicle model consists of driver model, engine model, power train model, and so on. On-road vehicle tests to verify the vehicle model are carried out for analyzing the result of simulation and comparing with those of the experiments.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권8호
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• pp.1149-1156
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• 2008

The principle of self clamping friction clutch is presented in this paper and the transmitted torque capacity is also calculated. In order to enlarge the friction force, a part of rotating force of driving side is converted to normal force of friction materials by clamping arm. The increased normal force of friction materials assures the large friction force and the transmitted torque capacity of clutch becomes large. The self clamping friction clutch is adopted in the tube type air pressure clutch and the condition of stability is investigated. It is proven that the inclined angle of clamping arm and the friction factor of friction materials are the essential elements in stability and torque capacity of self clamping friction clutch. The transmitted torque capacity of self clamping friction clutch is compared with air pressure clutch. The normal force of friction lining is magnified by 1/(1-k) and the transmitted torque capacity is also magnified with same proportion comparing with air pressure clutch. The larger the friction factor of friction lining, the larger the magnification factor. The longer the clamping arm, the smaller the magnification factor. It must be also noted that the value of k=${\mu}Y/X$ is the criterion of stability. If the value of k=${\mu}Y/X$ is greater than or equal to 1, the self clamping friction clutch is unstable and it can not be used as clutch.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1235-1242
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• 2018

풍속이 급변할 경우 전력계통 시스템과 기계시스템의 안전을 위해 풍력발전기를 제동시킨다. 이 때, 풍력발전기 내부의 기어박스에서 기어 이의 접촉하중으로 인한 기어의 손상 및 파손이 발생하며, 브레이크를 이용한 제동 시 블레이드의 동력을 그대로 전달받아 마찰열 상승, 브레이크의 성능 저하 등의 문제가 있다. 본 논문은 풍력 발전 시스템의 동력전달장치인 기계식 기어의 접촉에 의한 문제를 해결하기 위해 동력 차단 시스템을 결합시킨 하이브리드 마그네틱 기어의 형상을 제안한다. 이차원 유한해석법을 활용하여 하이브리드 마그네틱 기어의 형상에 따른 토크와 손실 분석을 통해 풍력발전 시스템에 적합한 하이브리드 마그네틱 기어의 형상을 도출하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권11호
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• pp.1183-1189
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• 2015

본 연구는 풍력발전기용 동력 전달부품의 테이퍼 연결장치 설계에 관한 것이다. 요구되는 전달토크의 크기, 동력을 전달하는 축의 직경, 테이퍼 링의 접촉면적 그리고 압축 면압을 부과하기 위한 볼트의 체결력 등이 테이퍼 연결장치 설계의 주요 변수이다. 테이퍼 연결의 계산은 축대칭 평면 변형률 조건의 복합링 구조로 가정하여 응력과 변형량을 계산 하였다. 축에 작용하는 면압은 요구 전달동력을 이용하여 계산하였고, 보강링에 작용하는 면압은 축과 허브의 변형량 일치 조건을 이용하여 계산하는 방법을 제안하였다. 복합링의 수식으로 구한 반경방향의 변형량으로 테이퍼 각도를 고려한 축방향 습동거리를 계산하였다. 수식으로 구한 응력과 상대습동거리의 타당성을 검증하기 위하여 유한요소해석을 수행하였으며 축방향의 하중이 발생하는 테이퍼면에서 원주방향의 응력이 최대 10% 수준의 오차를 보이고 있으나 그 외 응력분포와 상대습동거리는 수식적인 방법과 해석적인 방법이 일치함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권11호
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• pp.979-986
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• 2016

등속조인트의 일종인 트리포드 축은 동력전달용으로 고속열차의 KTX와 KTX-산천에 모두 적용되고 있으며, 동력대차에서 모터 감속장치(MRU)와 차축 감속장치(ARU)를 연결해 고속회전동력을 전달하는 핵심 요소이다. 축 방향의 미끄럼 운동이 가능한 트리포드 축은 열차 구동을 위한 토크를 전달하며, 동력전달 시스템에 과토크 발생 시 축의 퓨즈부가 절단되어 동력을 차단한다. 본 연구에서는 리니어 액추에이터를 이용한 대용량 비틀림 시험장치의 개발과 이를 이용한 트리포드 축의 정적 비틀림 강도와 피로수명을 확인하고자 하였다. 또한 구조해석을 통해 축의 취약부를 파악하고 비틀림 피로해석 결과와 실제 피로시험의 결과를 비교분석하여 비틀림 성능 개선을 위한 설계안을 제시하고자 하였다. 한편 트리포드 축의 피로에 따른 열화를 파악하기 위해 히스테리시스 곡선을 이용하였으며, 히스테리시스 곡선의 기울기 변화를 통해 피로고장 시점을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.132-141
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• 1995

The torque converter, an important component of automatic transmissions, is a hydrodynamic device which has a great influence on transient characteristics of vehicle during shift. To predict the accurate driving performance in extremely transient state such as shifting process, a detailed analysis of the torque converter is required. In this study, one dimensional performance model of the torque converter based on the concept of mean flow path, was used to analyze the shifting transients and the exact values of equivalent parameters were determined from the experimental results by using BOX program. The dynamic modelings of the components of power transmission systems such as engines, planetary gear systems, clutches and one-way clutches, were carried out. To analyze the shifting transients of tracked vehicle, a simulation program was developed. In the modeling of power transmission systems, the stiffness of shafts was neglected and shifting control logic(TCU) was included. Using the developed simulation program, the driving conditions were simulated and the results of simulation were verified through the experiments on the dynamometer.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.300.1-300.1
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• 2016

최근 반도체 회로의 미세화로 인해 디자인 공정이 20 nm 이하로 내려갔다. 그 결과 회로간의 간격이 줄었으며 많은 문제가 발생 한다. 첫 번째 문제는 미세하게 여러 박막 층들을 쌓기 때문에 박막 층이 그전 50 nm 공정에 비해선 쉽게 무너질 수 있다. 따라서 하나의 박막 층은 다른 여러 박막들의 하중을 잘 견뎌야 할 것이다. 결과적으로 회로의 미세화에 따라 박막의 기계적 특성이 좋아야 될 것이다. 또 다른 문제는 너무 좁은 회로의 간격으로 인해 다른 회로에 영향을 미치는 크로스토크라는 전기적 문제이다. 크로스토크가 크다는 것은 회로간의 누설 전류가 크다는 것을 의미하며 그만큼 신호 전달 능력이 감소 한다는 것을 뜻한다. 크로스토크의 문제점을 해결하기 위해 회로 사이에 절연 막을 만들어 누설전류를 막아야 한다. 이러한 문제를 바탕으로 본 연구는 Zirconium nitride (ZrN) 박막이 이러한 문제점을 해결 할 수 있는 지연구해 보았다. 박막 제작 시 변화 요인은 질소유량 과 열처리 온도 이며 질소유량 변화는 2 sccm 과 8 sccm 두 경우로 하였다. 또한 열처리는 As-deposited state, $600^{\circ}C$ 와 $800^{\circ}C$로 열처리 하였다. 박막 증착은 RF magnetron sputtering을 이용하였으며 열처리는 질소 분위기에서 furnace를 이용하였다. 기계적 특성분석 결과 질소유량이 2 sccm 인 박막의 hardness는 as-deposited stste에서 18.8 GPa이고 $600^{\circ}C$에선 18.4 GPa로 거의 비슷하고 $800^{\circ}C$ 열처리한 경우는 15.4 GPa 으로 hardness가 감소하는 것을 알 수 있었다. 질소 유량을 8 sccm 흘려주며 증착한 박막의 경우는 as-deposited state, $600^{\circ}C$, $800^{\circ}C$에서의 hardness가 각각 17.5, 16.4, 21.1 GPa 으로 감소하다가 증가하는 경향을 보였다. 또한 zrN 박막의 전기적 특성인 누설 전류 밀도도 측정하였다. 결과적으로 본 연구는 ZrN 박막의 질소 유량 변화와 열처리에 따른 기계적, 전기적 특성변화를 확인 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.293-300
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• 2013

본 논문에서는 앵커볼트의 체결력을 고려한 유한요소 모델을 제안함으로써 앵커볼트로 연결된 부재의 해석적 평가방법을 제안하였다. LS-DYNA를 사용한 유한요소 모델링은 복잡한 3차원 상세모델보다는 단순화된 앵커모델들을 적용함으로써 해석 효율성을 고려하였다. 앵커볼트는 Beam 혹은 Solid 요소로 토크 조임에 따른 앵커볼트 긴장상태를 반영하였고, 토크 조임에 따른 체결력을 고려하기 위해 너트면에 압축력을 도입하거나 너트를 Shell 혹은 Solid로 고려하여 작용 토크값으로 산정되는 체결력과 등가의 하중을 도입하였다. 외력 작용 시 체결력과 마찰력에 의한 앵커볼트의 하중전달은 nodal rigid 혹은 contact 조건으로 고려하였다. 체결력을 고려한 세 종류의 앵커모델을 적용한 해석결과, Model I과 Model III는 볼트 축력과 전단력이 매우 유사한 값으로 계산되었고, Model II의 경우, 볼트 축력과 전단력이 다소 과소평가되는 것으로 나타났다. Model I은 다른 두 모델에 비해 수치해석적으로 효율적인 것으로 분석되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권3호
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• pp.262-268
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• 2014

본 연구는 2MW급 풍력 발전기용 고속커플링의 요구조건인 유연성과 절연성 및 과부하시 기능부품의 파손을 방지하기 위한 동력 차단기능을 만족하기 위한 구조설계와 검증에 관한 것이다. 커플링의 유연성과 절연기능은 강도와 유연성 및 절연성을 동시에 가지는 유리섬유강화플라스틱을 이용하여 설계하였으며 유한요소해석을 통하여 원소재 두께를 최적화하였다. 또한 이상 토크 발생시 동력전달을 차단하기 위한 토크리미터를 마찰차 형식으로 설계하였다. 시제품의 성능평가를 통하여 설계변수의 타당성을 검증하였다.