• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.285-287
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• 2011

본 논문에서는 지능형 작동기의 효율적 설계와 특성예측을 위하여 기계적 상사 모델을 개발하고, 작동기의 최적작동 조건을 고찰한다. 먼저 지능형 작동기의 기계적 상사는 단순한 2자유도 스프링-메스-뎀퍼 시스템으로 등가 시스템을 구현하였다. 이 때 스프링 강성계수는 시스템의 강성 또는 전기-기계 연성계수 등으로 상사되며, 전기회로 구성품 등은 질량, 뎀퍼 등으로 상사되어진다. 단순화된 기계적 상사모델을 이용하여 작동조건에서의 전기회로 구성품의 튜닝을 최적화 할 수 있다. 특히 작동기의 공진주파수에서의 특성을 고려하여 최적조건을 도출함으로써 그 성능을 극대화 할 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.60.1-60.1
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• 2011

본 연구에서는 풍력 터빈 블레이드의 다분야 통합 최적 설계를 위하여, 진동하는 비정상 공력하중에 의한 작동 수명을 고려한 최적화 과정을 수행하였다. 최적화 대상으로는 NREL의 1.5MW 급 풍력터빈을 baseline 으로 하였고, NREL의 FAST 프로그램을 이용하여 발전기의 정격 출력 및 블레이드에 작용하는 비정상 공력 하중 특성을 분석하였다. 최적화 수행 시 블레이드 형상의 효율적인 구현을 위해 형상모델링 함수를 이용하여 코드 길이와 트위스트 분포를 모델링하였다. 그리고 상용 MDO Framework 인 Piano를 이용하여 블레이드 루트부의 비정상 공력하중 조건을 완화시키는 최적화 설계를 수행하였다. 정격출력을 유지하면서도 Out of Plain 방향의 하중 조건을 개선하여 보다 긴 작동 수명을 기대할 수 있는 블레이드 형상을 설계하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2002.02a
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• pp.236-241
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• 2002

진공노즐방식의 파종기로 파종작업할 경우 박과채소의 대목으로 사용되고 있는 대립종자들의 최대파종율을 얻기위하여 참박, 특토좌, 흑종호박 종자에 대한 파종시험을 실시하였다. 1) 적정한 노즐구경과 홉착부압은 참박종자가 1.5mm, 7.97kPa, 특토좌종자가 1.5mm, 10.63kPa, 흑종호박종자가 2.0mm, 5.31kPa과 1.5mm, 13.28kPa로 나타났다. 2) 최적작동조건에서 참박종자, 특토좌종자 및 흑종호박 종자의 최대 파종율은 97.6%, 98.8% 및 97.6%로 나타났다. 3) 종자가 커지고 무거워짐에 따라 노즐의 구경이 큰 것이 유리한 것으로 나타났는데, 대목으로 사용되는 종자에서는 1.5mm노즐을 범용으로 사용가능하다는 결론을 얻었다. 4) 노즐개수가 많아지면 부착압력이 낮을 경우에는 파종율에 차이가 있었지만 부착압력이 높아지게 되면 파종율의 차이는 약간 낮아졌다. 5) 참박, 특토좌, 흑종호박 종자의 최대파종율을 나타내는 흡착부압 P = η.4W/$\pi$d$^2$로 나타낼 수 있고 여유계수 η ≒ 10으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.15-15
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• 1999

램 가속기에 대한 연구는 램 가속기의 작동 조건이 고온, 고압, 초고속이라는 점과 가속기 내부에서 급격한 화학반응이 수반된다는 특성으로 인하여 실험과 해석상의 상당한 어려움이 존재한다. 램 가속기는 작동 모드에 따라 탄체 후방의 열적 질식 조건을 이용한 열적 질식 모드(Thermally Choked Mode)와 탄체 표면에 형성되는 데토네이션파를 이용한 초폭굉모드(Superdetonative Mode)로 나뉘어진다. 본 연구는 초폭굉 모드로 작동하는 램 가속기의 작동 성능 향상을 위한 방법으로 수치 최적화 기법을 이용한 램 가속기 내부 예 혼합기의 조성비 최적화를 수행하였다. 설계 변수로는 수소와 질소의 조성비를 선정하였으며, 최적 설계 목표는 일정한 질량과 형상을 갖는 탄체를 초기속도 2500m/s에서 3000m/s로 가속시키기 위하여 필요한 최소 램 가속관의 길이로 정하였다. 본 연구에서는 구베법에 기반한 Simplex 방법 및 SLP(Sequential Linear Programming)등의 수치 최적화 기법을 적용하였고, 가속기 내부의 유동장은 해석의 효율성을 고려하여 이차원 비점성 유동으로 가정하였고, 비평형 화학반응 해석을 수행하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.6
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• pp.561-566
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• 2015

In this paper, the operating stiffness of a parallel robot used to handle heavy packages is optimized. Because the studied model, called a "pick and place robot," is applied for packaging logistics, it is important for the robot to be lightweight so that it may respond rapidly and have high stiffness to allow sufficient operating precision. However, these two requirements of low weight and high stiffness are mutually exclusive. Thus, the dynamic characteristics of the robot are analyzed through multibody dynamics analysis, and topology optimization is conducted to achieve this exclusive performance. Lastly, the reliability of the topology optimization is verified by applying the optimized design to the parallel robot.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.21 no.2
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• pp.137-144
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• 2018

The study figured out the operational conditions of a two-way movement actuator made of one-way shape memory alloy (OWSMA) for versatile ventilation intelligent garments. To develop a low-power actuator that consumes energy only when a garment changes its form such as opening and closing, multiple channels of OWSMA were used, and optimum diameter of the wires was examined. For the switch device, optimum voltage application unit time was determined. Optimum diameter of OWSMA wire was determined by applying 3.7V to the pre-determined candidate diameters, which demonstrated two-way operation in previous studies. In order to evaluate the optimum voltage application time, the internal diameter of the actuator was measured while increasing and decreasing by 50 ms from the unit time of voltage application. Delay time under two-way operation of the actuator was measured to minimize interference caused by heat between channels. Power of 3.7V was applied to OWSMA for assessment of optimal time, and the whole process from heating to cooling was video-recorded with a thermal image camera to determine the point of time at which the temperature of OWSMA wire dropped below the phase transformation temperature. The results showed that $0.4{\Phi}$ was the most suitable diameter, and the optimum unit time of voltage applied to open and close the actuator was 4100ms. It was also shown that the delay time should be more than 1.8 seconds between two-way operations of the actuator.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.11 no.3
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• pp.124-131
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• 1997

흡착식 유회수기의 운전조건을 결정하는데 있어서 스키머의 구동속도와 기름의 물리.화학적 성질에 따른 스키머의 유회수율을 예측하는 것이 필요하다. 이 문제에 대한 이론적인 접근으로 수직구동 평판상에 부착된 기름층의 자유표면유동을 두가지 방법으로 조사하였다. 그 하나는 표면코팅시 얇은 유막에 대하여 수행하는 정상유동해석이며, 다른 방법으로는 스키머 표면유막에 대한 안정성해석이다. 해석은 기름층이 충분히 두꺼워서 스키머는 기름층에서만 작동한다고 가정하였다. 이론추정 결과는 롤러타입의 스키머에 대하여 계측한 실험치와 비교하였는데, 유막의 안정성해석 결과가 유회수기와 같이 상대적으로 고레이놀즈수에서 작동하는 유동의 경우에는 정상해석보다 좀 더 합리적으로 유막의 두께를 산정함을 알 수 있었다. 한편, 물위에 떠있는 얇은 유막층의 유회수성능도 실험하여서 주어진 유막두께에 대하여 롤러의 최적구동속도를 함께 조사하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.403-406
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• 2006

본 연구에서는 양극의 two-phase simulation 모델을 확립하고 GDL 물성과 작동조건이 전지성능에 미치는 영향에 대해 시행하였다. 모델로는 Multi-phase $mixture(M^2)$ 모델을 사용하였는데 이 모델은 각 상의 balance식을 하나의 mixture-phase식으로 통합하여 수학적 계산이 용이할 뿐만 아니라 실제 전지 성능에 매우 근사하여 신뢰성성도 확보할 수 있었다. 최적의 GDL 구조와 작동조건을 규명하기 위해 기체투과도, 접촉각, 기공도, 기체 공급가스 차이에 따른 전지 성능 분석을 시행하였는데 그 결과 모든 파라미터들이 증가할수록 비례적으로 전지 성능이 증가하였다. 기체 공급가스>기공도>>접촉각>기체투과도 순으로 전지에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.4
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• pp.519-528
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• 1986

본 연구에서는 우선 1차적으로 한국중공업에서 제조한 실제의 터어빈 회전자 축에서 시편을 채취하여 화력발전소 터어빈의 작동 온도에서의 크리이프 거동을 실험 하고, Larson-Miller 법 및 Orr-sherby-Dorn 법에 의하여 수명을 예상하엿으며 열처리 조건의 변화에 따른 크리이프 특성 변화를 고찰하였다.

• 보일러설비
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• s.71
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• pp.59-67
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• 1999

이 논문에서는 태양발전과 저장을 위한 환경친화적 장치에 대하여 기술하였다. 컴퓨터 모델에 주안점을 두고 시스템의 최적 발전조건을 계산하였는데, 여기에는 작동유체 효율과 태양열 집열판의 크기와 효율 그리고 출력이 포함되어 있다. 영국과 멕시코의 기후조건들이 분석되고, 각 위도에 대한 신뢰 할만한 최근 기상자료가 컴퓨터 수치모사에 사용되었다. 결과를 보면, 연간 출력 4000kW.h를 얻기 위해서, 영국의 경우 시스템 설치에 필요한 집열 면적은 $92m^{\2}$이며, 멕시코의 경우에는 유사 모사조건하에서 동일한 출력을 얻기 위해서는 $48m^{\2}$의 집열면적이 필요하다. 터빈과 이송펌프, 발전기 등의 효율에 민감하여 약간의 효율향상이 있으면 집열 면적을 현저히 감소시킬 수 있다.