대형 틸팅패드 저어널베어링은 고속안정성 특성이 우수한 베어링으로서 시스템의 안정성이 매우 중요시되는 터빈발전기 등 대형 고속 회전기계에 많이 사용되고 있다. 그런데 이들 대형 저어널베어링에서는 유막의 온도상승이 매우 많고, 유체의 흐름이 거의 난류영역에 이르기 때문에 베어링의 운전특성을 정확하게 예측하기가 어려운 실정이다. Hopf & Schuler는 대형 틸팅패드 저어널베어링에 대한 실험적 연구에서 유동상태에 따라 베어링의 온도분포가 서로 달라진다고 발표하였다. 대형 틸팅패드 저어널베어링은 구조적으로 유동상태가 복잡할 뿐만 아니라 계산과정도 까다로운 편이어서 온도상승과 난류를 고려하여 엄밀하게 운전특성을 예측한 연구는 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 대형 틸팅패드 저어널베어리으이 운전특성을 보다 엄밀하게 예측하기 위하여 3차원 적으로 유막의 점도변화 및 패드에서의 열전달을 고려하고, 와점성계수를 이용한 난류윤활이론을 사용하여 유막의 온도상승 및 난류가 베어링의 온도분포, 부하능력, 마찰손실 등의 운전특성에 미치는 영햐을 보다 엄밀하게 제시하고자 한다.
본 연구는 도시철도 침목플로팅궤도인 STEDEF궤도구조에 사용되는 침목방진패드의 교체 필요성 및 궤도전반의 거동에 미치는 영향을 실험적으로 분석하고자 침목방진패드 교체 전, 후의 궤도 동적거동을 현장측정을 통해 비교 분석하였다. 연구결과, 노후된 침목방진패드를 신품으로 교체하는 것만으로도 궤도지지강성의 균일성을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 침목방진패드 교체를 통해 당초 설계 시 고려했던 궤도지지강성의 수준을 회복할 수 있음을 실험적으로 입증하였다. 침목방진패드 교체 이후 측정 궤도충격계수가 대부분 설계기준 이하로 크게 저감되는 것으로 나타나 침목방진패드의 교체를 통해 궤도지지강성을 설계 당시의 수준으로 회복함으로써 동적 윤중 증폭을 감소시킴으로서 궤도에 작용하는 충격을 저감시킬 수 있는 것으로 분석되었다. 따라서 시기적절한 침목방진패드의 교체를 통해 궤도지지강성을 설계 시 고려했던 수준으로 회복시키고 궤도충격수준을 저감시킬 수 있으며 이는 궤도재료 전반의 내구성 확보 및 사용수명을 향상을 위해 중요한 요인인 것으로 분석되었다.
핀테크 기술의 발전으로 인해 스마트폰을 이용한 금융거래가 활성화되고 있다. 금융거래시 사용자 인증을 위한 비밀번호는 스마트 폰의 터치 스크린 상에 보여지는 가상 키패드를 통해 입력된다. 비밀번호를 터치할 때 공격자가 높은 해상도를 가진 카메라로 촬영하거나 어깨 너머로 훔쳐보는 방식으로 사용자가 입력한 비밀번호를 알아낼 수 있다. 이런 공격을 막기 위해 보안이 적용된 가상 키패드는 크기가 작은 터치 스크린에 입력하기 어렵고, 훔쳐보기 공격에 취약점이 여전히 존재한다. 본 논문에서는 전체 키패드를 몇 개의 그룹으로 나누고 작은 화면에 표시하여 입력할 문자가 속해 있는 그룹을 터치하고, 그룹 내에서 해당 문자를 터치하는 방식으로 입력할 문자를 쉽게 찾을 수 있다. 제안기법은 입력할 문자가 속한 그룹을 선택하며 해당 그룹에 키패드를 10개 이내로 작은 스크린에 보여주기 때문에 키패드의 크기를 기존 방법보다 2배 이상 확대가 가능하고, 위치를 랜덤하게 배치하여 터치한 위치를 통한 공격을 차단할 수 있다.
일반 12-키 휴대폰 키패드의 알파벳 배치 방식은 한두 가지로 통일되어 있다. 대개 하나의 키에 여러 개의 알파벳을 순서가 있게 배치한다. 영문을 입력할 때 우리나라를 포함한 비영어권 국가에서는 대부분 멀티탭(multi-tap) 방식을 사용하는데, 이 멀티탭 방식에서는 같은 키를 반복해서 눌러야 다음 알파벳을 입력할 수 있게 된다. 본 논문에서는 멀티탭 방식으로 다양한 상황의 영문 데이터를 입력할 때 필요한 키 누름 횟수를 최소화하는 키패드를 디자인한다. 제안한 유전 알고리즘을 이용해 최적의 키패드를 디자인할 수 있었다. 키의 개수는 최소 8개에서 최대 12개까지를 사용하며 알파벳 순서를 유지한 것과 그렇지 않은 키패드 디자인에 대해 다양하게 실험하였고, 결과적으로 모든 경우에 개선된 키패드 디자인을 도출 해냈다.
인쇄회로기판(PCB)을 조립 또는 검사하는 장비의 작업 프로그램 작성을 위해서는, 납땜 패드의 위치와 크기에 대한 데이터가 필요하다. CAD 파일, 거버 파일 등을 사용하여 패드를 추출하는 방법이 많이 사용되고 있으나, 본 논문은 이미지 스캐너를 사용하여 추출하는 방법을 새로이 제안한다. 제안된 방법은 통계적 영상 처리를 적용하여, 기존의 일반적인 영상처리 방식보다 기판 별 패드 색상의 차이에 강인하다. 실제 PCB 에 대한 실험을 통하여 제안 방법의 성능을 검증한다. 제시된 방법은, CAD 파일과 거버 파일의 확보가 어려운 임가공 업체 등의 생산현장에서 사용될 수 있다.
보안 키패드는 사용자가 스마트폰을 이용하여 금융 거래를 할 때 사용자가 입력한 패스워드의 터치 좌표가 노출되더라도 키 값을 유추할 수 없도록 한 보안 애플리케이션이다. 하지만, 현재 상용화된 보안 키패드는 좌표값 노출에 따른 키값 노출을 막기 어려우며, 특히 휴리스틱 분석이나 사전 공격(dictionary attack)등에 취약한 문제가 있다. 본 논문에서는 현재 사용되는 보안 키패드의 취약점을 분석하고, 이러한 취약점을 해결하기 위한 몇 가지 개선 방안을 제안한다.
팬 앤 패드 시스템은 국내외적으로 온실냉방에서 많이 이용되고 있으며, 그 효율도 매우 높지만 온실 내부의 온도분포가 불균일하고 설치비와 유지비가 많이드는 단점이 있다. 본 연구에서는 팬 앤 패드 시스템의 설계를 위한 자료를 제공할 목적으로 팬 앤 패드시스템 설치온실의 온도분포를 예측하기 위한 CFD 모델을 개발하였다. 개발된 모델은 실험 데이터를 이용하여 검증한 결과 실험치와 예측치가 잘 일치하여 모델의 응용이 가능할 것으로 판단되었다. 개발된 모델을 이용하여 온실 외부의 풍속과 풍향, 팬과 패드의 높이, 환기율에 따른 실내유속, 차광율 및 온실의 길이가 팬 앤 패드 냉방온실의 실내 온도경사에 미치는 영향을 검토하였다. 실내 온도경사를 감소시키기 위하여는 온실 설치 지역의 주풍향을 고려하고 팬과 패드의 높이가 적절해야 할 것으로 판단되었다. 시뮬레이션 결과 높은 환기율과 차광율은 팬 앤 패드 냉방 온실의 온도경사를 감소시키는데 기여할 수 있는 것으로 나타났다. 팬 앤 패드 냉방 온실의 온도를 적정 수준으로 유지시키기 위해서는 외부기상조건, 차광 및 환기율에 따라 온실의 길이를 제한해야 할 것으로 판단되었다. 개발된 CFD모델은 다양한 조건에서 팬 앤 패드 냉방온실의 설계와 평가에 유용한 도구가 될 수 있을 것으로 판단된다.
궤도 안전을 위한 핵심 용품인 레일체결장치의 구성품 중 레일패드 또는 베이스플레이트 패드의 정적 수직강성은 궤도 전체의 강성 결정 시 중요 인자이며, 패드 제품의 제조과정에서 품질관리 기준이 된다. 패드의 정적 수직강성 확인은 시험을 통해 가능하며, 시험방법으로는 철도분야에 널리 사용되고 있는 EN 13146-9 및 이를 부합화한 KRS TR 0014 규격이 있다. 본 논문에서는 상기 규격의 정적 수직강성 시험방법 중 예비하중 단계, 하중 제거 수준 및 하중 유지시간 관련 문제점 개선을 위해, 패드 관련 국내외 시험규격을 분석한 후 시험방법 안을 제시하였고, 철도현장에 사용되고 있는 패드 4종을 이용하여 시험방법 안을 적용한 정적 수직강성 시험을 수행하였다. 또한 시험방법 안의 적합성을 판단하기 위하여 시험결과에 대한 유효성 평가를 수행하였다.
본 논문은 고속철도 디스크 브레이크용 유연 제동 패드의 성능 향상을 위해 구조적 안정성 검토와 신뢰성에 대한 연구를 수행하였다. 연구에서는 유연패드의 구조 해석 과정을 거쳐 개선된 모델을 얻어내었으며, 실제 크기와 동일한 1/2 모델을 가지고 구조적 안전성을 확인하였다. 또한, 축소 시편을 제작하여 모달 시험과 스트로크 및 내구성 시험을 수행하여 동 특성과 기계적 안정성을 확인하였다. 샤시 다이나모 장비와 열 적외선 캠코더를 이용하여 유연패드에 대하여 회전 속도에 따른 열섬 발생 현상을 측정하고, 디스크와 패드 사이의 균일한 접촉 능력을 확인하였다. 또한, 제동 시 유연패드에 안정적인 온도 분포가 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 토대로 제안된 유연패드의 구조 안정성 및 열에너지 방출 효과 등의 장점을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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