• 한국군사과학기술학회지
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• 제2권1호
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• pp.121-131
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• 1999

프로펠러 항공기에서는 추력효과 때문에 엔진 출력 변동시 트림 상태를 유지하기 위해서 계속적인 트림 스위치 조작을 하여야 한다. 자동러더트림장치는 고출력 터보 프롭 항공기에서 추력효과가 발생할 때 트림 상태를 유지하기 위해 러더 트림 조작에 필요한 조종사의 조종부담을 경감시키기 위해 도입된 장치이다. 본 논문은 자동러더트림장치 개발을 위한 기술적인 해석, 제어법칙에 대한 설계, 그리고 장치 적용에 따른 비행운동에 있어서의 효과를 분석한 내용이다. 자동러더트림장치의 제어 법칙은 항공기 특성 분석과 설계 요구도 및 제약 조건 등을 고려하여 설계되었고, 트림 맵을 이용하는 개루프제어 방법과 횡축 가속도를 제환 신호로 사용하여 개루프 시스템의 에러를 보상하도록 하는 폐루프 제어 방법의 통합으로 구현되었다. 설계된 제어 법칙을 이용한 자동러더트림장치를 실제 항공기에 장착하여 시험한 결과 방향축 트림을 위한 조종사의 조종부담을 효과적으로 감소시켰고, 엔진 출력이 변할 때 발생하는 순간 요우 모션도 크게 보상시킴을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권7호
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• pp.479-488
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• 2019

순항 유도탄은 비행기처럼 날개와 제트엔진을 사용하여 상당 거리를 순항한 후 최종 목표에 도달하는 유도탄이다. 적의 레이더에 쉽게 포착되지 않을뿐더러 아음속 장거리 순항이 가능해야 하므로, RCS 저감과 향상된 공력성능을 고려한 통합 설계가 필수적이다. 본 연구에서는 Taurus 유도탄과 유사한 순항 유도탄 모델을 설계한 후, Physical Optics (PO; 물리적 광학) 기법과 Navier-Stokes CFD 코드를 사용하여 비행체의 RCS와 공력특성을 분석하였다. 이를 바탕으로 공력성능 향상과 RCS 저감 기술이 적용된 순항 유도탄의 최적 형상을 도출하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권2호
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• pp.49-62
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• 2022

본 논문에서는 항공기 고양력 제어시스템의 모델해석 기반 설계과정 및 검증결과를 제시한다. 이를 위하여 가장 많이 사용되는 상용 물리모델 툴 중 하나인 Matlab/Simulink를 활용하였다. 고양력 제어시스템은 기능 및 주요 에너지 흐름에 따라 전자제어, 유압구동, 그리고 기계동력전달 도메인의 3가지 도메인으로 나눌 수 있다. 우리는 이에 근거하여 주요 도메인 및 하위 부품 각각을 모델링 한 후 그것을 통합하여 전체 시스템 모델을 완성하였다. 모델링 과정에서 각각의 모델 블록은 자체 사전시험 및 부품의 수락시험 결과를 참고하여 튜닝하였으며, 결과적으로 전체 성능모델과 개발이 끝난 단위 제품 및 전체 시스템은 각각의 제품단위 시험 및 시스템 통합 성능시험을 통해 완전히 검증되었다. 마지막으로 고양력 제어시스템의 개발과정 및 결과를 요약하고 추후 과제를 제시할 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제14권1호
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• pp.47-54
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• 2010

가스 파이프의 배관 작업 중 작업 공정 수 및 단가를 낮추는 방법으로 PE관과 강관 일체형 볼 밸브를 개발하였다. 이를 위하여 먼저 유한요소해석을 근간으로 한 가상생산 지원 설계를 수행하여 누설에 대한 안전성을 갖는 프로토타입 제품 설계안을 제시하고, 이를 검증하기 위하여 누설 시험을 병행하는 통합적인 방법을 취하였다. 다양한 설계 모델을 대상으로 내압에 대한 접촉해석을 수행하여 제안된 최종설계안으로부터, 여름(${\Delta}T\;=\;60^{\circ}C$)과 겨울(${\Delta}T\;=\;-50^{\circ}C$)의 과장된 온도의 변화조건에도 비교적 광범위한 부분에서 최대 접촉압력이 각각 71 MPa, 및 8.1 MPa을 유지할 것을 예측하였다. 최종설계안을 바탕으로 시제품을 만들어, 열간 내압크리프 시험을 수행하였으며 사용압력(0.25 MPa)보다 훨씬 높은 가압조건(54 MPa)에서도 기밀을 유지하는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.159-166
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• 2018

본 연구에서는 소형민수헬기(Light Civil Helicopter, LCH)의 풍동시험에 필요한 축소 로터 블레이드에 대해 내부 구조설계와 동특성 및 하중해석을 수행하였다. 축소로터 풍동시험은 로터 시스템의 공력성능과 소음 특성을 평가하기 위해 수행되므로, 실제 크기의 로터시스템과 동일한 공력 특성을 모사할 수 있도록 축소 블레이드 설계 시 마하 스케일(Mach-scale) 기법을 적용하였다. 마하 스케일 블레이드는 실물 블레이드의 끝단속도(blade tip speed)와 동일한 값을 유지할 수 있도록 로터의 회전속도를 증가시켜야 하며, 블레이드 중량, 단면강성 및 고유진동수 등은 특정한 축소계수(${\lambda}$, scaling factor)를 통해 조정된다. 블레이드 내부의 주요 구성품인 스킨, 스파, 토션박스 등을 설계하기 위해 탄소섬유와 유리섬유 계열의 복합소재를 적용하였으며, 국내에서 수급이 가능한 프리프레그(prepreg) 형태의 복합소재를 적용하였다. 내부구조 설계가 완료된 블레이드에 대해 단면강성을 평가하기 위해 KSec2D 프로그램을 사용하였으며, 회전익 항공기의 통합해석 프로그램인 CAMRADII를 이용하여 축소 블레이드의 하중 분포와 동역학적 특성을 검토하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.579-584
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• 2017

고속 철도 차량 댐퍼의 오일 씰은 열차 운행동안 외부 환경으로부터 유해한 오염을 막고, 댐퍼 내부에서 오일 누출을 방지하고자 사용되는 니트릴 부타디엔 고무 재질 부품이다. 오일 씰의 주요 고장원인인 누유는 본 댐퍼의 피로 파손을 일으킨다. 뿐만 아니라 본 오일 씰의 누적 손상은 궤도 불규칙과 캔트 등으로 열차 주행동안 반복적인 댐퍼의 상하 운동으로부터 로드와 본 부품 사이에 접촉력으로 인하여 발생한다. 따라서 본 오일 씰의 설계는 취약점에서 최대 주변형률을 최소화하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 댐퍼의 내구성을 향상하기 위하여 다중 섬 유전자 알고리즘을 이용하여 오일 씰 단면형상에 대한 최적설계를 수행하였다. 오일 씰의 최적단면은 절차 자동화 / 최적설계 프로그램을 이용하여 본 연구의 최적설계와 비선형 유한요소해석의 통합절차에 따라 얻어진 것이다. 또한, 비선형 유한요소해석의 입력 자료로서, 본 고무의 비선형 물성 값은 말로우식으로 표현하였다. 취약지점인 오일 누유지점에서 최적단면의 오일 씰은 초기 형상과 비교할 때, 이 지점에서 최대 주변형률이 약 24% 감소함을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1077-1080
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• 2008

표면염소이온량, 투수계수, 염소이온 확산계수, 임계 염소이온량과 같은 재료 매개변수는 콘크리트의 내구성능을 이해하는데 매우 중요한 재료 매개변수이다. 지난 수십 년간, 해양성 콘크리트 구조물의 내구성 설계에 대한 많은 연구가 이루어졌으나 그 결과는 서로 상이하다. 콘크리트의 통합적인 내구성 설계 시스템을 개발하기 위해서 염소이온의 침투에 영향을 미치는 재료매개변수를 정립하는 것은 반드시 필요한 연구이다. 본 고의 목적은 콘크리트의 재료 매개변수를 시간단계별로 추정할 수 있는 기초적 접근방법을 정리하는 것이다. 미세구조 모델 및 시멘트의 경화특성을 기초로 표면 염소이온량 $[Cl]_s$, 투수계수 K, 염소이온 확산계수 $D_c$, 임계 염소이온량 $[Cl]_{cr}$ 을 산정할 수 있는 해석적 기법이 소개되었다. 이는 시멘트 경화체의 수화단계별 특성을 고려하여 시간의 함수로 표현하였다. 본 고에서 소개한 재료 매개변수의 정립은 시간경과에 따른 염소이온 침투를 시뮬레이션하기 위한 필수적인 선행연구로서, 향후에는 침투 특성을 묘사할 수 있는 지배방정식 등과 같은 다양한 해석적 기법들이 개발될 예정이다.

• 자원환경지질
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• 제42권3호
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• pp.273-282
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• 2009

지리정보분야에서는 수치화된 도면자료에서 고 부가가치 정보로 활용되기 위해 공간데이터베이스 구축이 지속적으로 진행되고 있다. 파일기반의 주제도에서 데이터베이스로의 변환은 다양한 데이터베이스 기능을 활용하기 때문에 대용량의 데이터를 통합하고 다양한 정보검색을 용이하게 한다. 지질도는 지질현상에 대한 조사자의 해석을 도식적으로 표현한 결과이기 때문에, 정량적으로 제작되는 다른 주제도와 차별화 된다. 이러한 특징은 지질학적인 다양한 의미에 대해 해석을 필요로 하는 지질도의 데이터베이스 구축을 쉽지 않게 한다. 이러한 이유로 일부 미국 호주 등에서는 통합적 데이터베이스 구축을 위해 데이터 모델을 제시하고 있으나, 지질현상의 표현이 다르기 때문에 국내환경에 적용 하기가 어렵다. 이 논문에서는 한국 실정에 적합한 지질도 데이터 모델링을 위해 1:50,000 축척의 지질도와 보다 대축척인 1:5,000 광산지질도 요소를 분석하여 데이터 모델을 제시한다. 제시한 데이터 모델은 ArcGIS Geodatabase에 대한 논리모델로, 설계한 모델을 이용하여 1:50,000 축척 지질도에 효과적으로 적용할 수 있다. 이 연구에서 구현된 데이터 모델은 국내 지질도의 통합적 활용 및 효율적 관리에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1559-1565
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• 2013

고가가이드웨이를 주행하는 상전도흡인식 자기부상열차(EMS-Type Maglev)는 가이드웨이의 유연성으로 인하여 전자석 현가시스템과 동적 상호작용을 일으켜 부상공극에 영향을 미친다. 특히, 전체 건설비를 줄이기 위하여 경량화 가이드웨이를 지향하면서 시스템 설계단계부터 차량과 가이드웨이 사이의 동적상호작용 해석에 의한 심도 있는 부상공극 분석이 더욱 필요하다. 본 논문에서는 보다 정교한 차량/가이드웨이 동적상호작용 해석모델이 제안된다. 제안된 모델은 가상시제 기반의 3 차원 전체차량, 모달합성법에 의한 유연 가이드웨이 및 피드백 제어기가 포함된 부상전자석의 동적 모델들이 하나로 통합된 것이다. 제안된 모델을 도시형 자기부상열차에 적용하여 차량의 속도와 레일조도가 부상공극 및 가이드웨이에 미치는 영향을 분석하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권6호
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• pp.9-16
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• 2018

본 논문에서는 반작용휠 미소진동시험 결과 및 유한요소모델 기반 광기계해석 통합모델을 이용해 영상품질저하 예측을 실시하고 해석결과를 바탕으로 기준 회전수에서 영상품질관점에서 최적의 반작용휠 배치조합을 찾는 것을 목적으로 한다. 위성은 적절한 기동성능을 위하여 여러 개의 반작용휠을 장착하는데 반작용휠에서 발생하는 미소진동은 위성영상품질 열화에 원인이 된다. 같은 반작용휠이라도 제조과정상 발생하는 제품의 진동특성차이가 있으며 이를 반영한 반작용휠의 배치설계는 최종 위성영상 성능품질 열화를 최소화시킬 수 있다. 이를 위해 본 연구에서는 모든 반작용휠의 배치상태를 선정하고 이에 따른 영상품질 열화해석을 실시하여 최소의 열화가 일어나는 반작용휠 배치조합을 찾아내었다.