• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1100-1106
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• 2009

최근, 디젤기관의 고효율달성을 위한 방법으로 밀러방식의 고팽창사이클에 대한 연구가 관심이 높다. 본 연구에서는 고팽창 디젤사이클을 구성하여 열역학적으로 해석하고, 몇몇 인자에 의한 사이클 특성을 분석하였다. 이론해석 결과 흡기밸브 닫힘시기가 지각될수록 유효압축비의 감소로 상대적인 팽창비의 효과는 커져 팽창-압축비의 비는 기대할 수 있었으나, 압축압력 및 흡입공기의 역류로 인해 평균유효 압력과 출력의 감고를 수반하였다. 따라서 이에 대한 대책이 있어야 진정한 의미의 고팽창 디젤사이클이 실현되고 열효율향상 가능성이 있음이 확인되었다. 위와 같은 사이클을 실제기관으로부터 구현하기 위해 흡기밸브 닫힘시기를 늦게 하는 제어시스템을 구축하고, 시험을 위해서 S/B가 약 3인 저속 단기통 디젤기관에 가변밸브타이밍(VVT)시스템을 적용하여 성능을 평가하였다. 그 결과 시험기관의 밸브제어에는 큰 문제없는 것으로 평가되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제8회 학술강연회논문집
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• pp.181-187
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• 1997

고강도 알루미늄 합금 링롤재의 급냉, 링 팽창(expansion) 및 링 압축(compression) 응력제거처리후 잔류응력을 예측하기 위하여 2차원 축대칭 열해석 및 탄소성 해석을 수행하였다. 급냉 및 응력제거처리 후 2단 과시효 처리(T73)된 링롤재에 대하여 3단계 절단법(Three step sectioning method)을 적용하여 링롤재의 두께에 따른 잔류응력 분포를 측정하였으며, 측정결과를 급냉 및 응력제거처리후 잔류응력 해석결과와 비교분석하였다. 링의 급냉후 원주 및 축방향의 잔류응력 해석값은 T73후 측정값과 비슷한 경향을 보였으며, 링의 내면과 외면에서 압축응력을 나타내었고 중심에서 인장응력을 나타내었다. 잔류응력은 링 팽창(T7351) 및 링 압축(T7352) 적용후 T73에 비해 현저히 감소하였으며, 축방향의 제거 효과가 원주방향보다 우수하게 나타났다. 또한 링 압축에 의한 제거효과가 링 팽창보다 크게 나타났다. 링롤재의 응력제거처리는 제거 효과 및 실용성 측면에서 링 압축 공정이 유리하며, 치수제어 및 장비용량 측면에서 링 팽창 공정이 유리하다는 결론을 얻었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제9권
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• pp.87-94
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• 1991

Stirling기관(機關)의 성능(性能) 예측(豫測)을 위한 1차원해석방법(次元解析方法)으로서 지금까지는 온도(溫度)의 기준(基準)으로 팽창(膨脹) 및 압축공간(壓縮空間)의 작동유체(作動流體)의 온도(溫度)를 각각(各各) 가열기(加熱器)와 냉각기내(冷却器內)의 작동유체(作動流體)의 온도(溫度)와 동일(同一)하게 취급(取扱)하였으나 실제로는 등온팽창(等溫膨脹), 등온압축(等溫壓縮)의 변화(變化)를 수행시킬 수 없으므로 팽창공간내(膨脹空間內)의 온도(溫度)는 가열기내(加熱器內)의 온도(溫度)보다 낮고, 압축공간내(壓縮空間內)의 온도(溫度)는 냉각기내(冷却器內)의 온도(溫度)보다 높기 때문에 실제(實際)와 부합(符合)되지 않는 점이 있었다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서는 팽창(膨脹) 및 압축공간내(壓縮空間內)의 대표온도(代表溫度)를 팽창공간내(膨脹空間內)의 온도(溫度) 저하(低下)와 압축공간내(壓縮空間內)의 온도(溫度) 상승(上昇)을 고려하여 성능(性能)을 평가(評價)한 결과(結果), 팽창공간내(膨脹空間內)의 작동유체(作動流體) 온도(溫度)를 가열기(加熱器)와 가열기(加熱器)부터 기관압축비(機關壓縮比) ${\varepsilon}$에 상당하는 단열압축(斷熱壓縮)을 했을 때의 온도(溫度)와의 평균온도(平均溫度)로 하고 압축공간내(壓縮空間內)의 작동유체(作動流體) 온도(溫度)를 냉각기(冷却期)와 냉각기(冷却期)로부터 기관압축비(機關壓縮比) ${\varepsilon}$에 상당하는 단열압축(斷熱壓縮)했을때의 온도(溫度)와의 평균온도(平均溫度)로 선정(選定)한 경우가 팽창공간내(膨脹空間內)의 온도저하(溫度低下)만을 고려하고, 압축공간(壓縮空間)의 온도(溫度)는 냉각기내(冷却期內)의 온도(溫度)와 동일(同一)하게 취급(取扱)했을 경우, 그리고 팽창공간(膨脹空間)과 압축공간내(壓縮空間內)의 작동유체(作動流體)의 온도(溫度)를 각각(各各) 가열기(加熱器)와 냉각기내(冷却器內)의 작동유체(作動流體)의 온도(溫度)와 동일(同一)하게 취급(取扱)하였을 경우보다 실측치(實測値)에 더 접근(接近)하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권8호
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• pp.1141-1148
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• 2008

One of the methods to increase the efficiency of an engine is to expand pressures obtained from combustions equal to the pressure of atmosphere as much as possible and then convert thermal energy into mechanical energy also as much as possible. In this research, the Diesel cycle was thermodynamically interpreted to evaluate the possibility of high efficiency by converting Diesel engines to the Atkinson cycle, and general cycle features were analyzed after comparing these two cycles. In the case of fuel air the Diesel-Atkinson cycle considering intake and exhaust similar to real cycles, the value of thermal efficiency and average effective pressure increased, though their values were smaller than those of standard air amount cycle, when expansion compression ratio increased. When normal Diesel engines of which compression stroke and expansion stroke are all the same, was converted to the Atkinson cycle by changing the time of intake value close, combustion pressure reduced due to reduced expansion compression ratio and intake air amount due to decreased effective cycle volume.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권1호
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• pp.42-49
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• 2006

In this research. the diesel cycle was thermodynamically interpreted to evaluate the possibility of high efficiency by converting diesel engines to the high expansion diesel cycle, and general cycle features were analyzed after comparing these two cycles. Based on these analyses. an experimental single cylinder a long stroke with high expansion-diesel engine. of which S/B ratio was more than 3, was manufactured. After evaluating the base engine through basic experiments, a diesel engine was converted into the high expansion diesel engine by establish VCR device and VVT system Accordingly, the high expansion diesel cycle can be implemented when the quantity of intake air is compensated by supercharge and the effective compression ratio is maintained at its initial level through the reduction of the clearance volume. In this case, heat efficiency increased by $5.0\%$ at the same expansion-compression ratio when the apparent compression ratio was 20 and the fuel cut off ratio was 2. As explained above, when the atkinson cycle was used for diesel cycle, heat efficiency was improved. In order to realize high expansion through retarding the intake value closing time, the engine needs to be equipped with variable valve timing equipment, variable compression ratio equipment and supercharged pressure equipment. Then a high expansion diesel cycle engine is realized.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1698-1703
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• 2004

To understand the high expansion effects by adopting intake closing time in the cases of compensating intake air-mass and effective compression ratio simultaneously, fundamental study was carried out by using RICEM realizing Atkinson cycle. Intake air-mass and effective compression ratio were compensated by increasing supercharged pressure and geometric compression ratio. The results showed that the increasing rates of expansion ratio and expansion-compression ratio were increased by compensating both a intake air-mass and effective compression ratio the same tendencies were obtained with the increases of compression ratio and cut off ratio It was also found that LIVC has more advantages in expansion ratio and effective work than those of EIVC under above conditions.

• 폴리머
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• 제24권5호
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• pp.690-700
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• 2000

본 연구에서는 온도의 상승에 의하여 부피가 팽창하는 열팽창 고무 치공구의 팽창 특성을 이용하여 열경화성 복합재료를 경화하고 압축하는 과정을 실험과 모델링을 통하여 해석하였다. 열팽창 고무치공구가 사용되는 닫힌계 (fixed-volume process)와 열린계 (variable-volume process)에서 예상되는 압력을 이론적으로 유도하였고, 경화가 수반되는 과정에 있어서는 실험을 통하여 열팽창 치공구와 프리프레그가 나타내는 압력을 측정하였다. 온도가 상승하고 경화가 수반되는 경우에 등속도 압축실험에 의하여 얻어진 응력-변형율 곡선은 비선형 점탄성 특성을 보여주었는데, 본 연구에서는 Maxwell모델을 KWW (Kohlrausch-Williame-Watts)식으로 변형시킨 모델식을 이용하여 이를 매우 정확하게 표현할 수 있었다. 이 모델을 이용하여 몰드의 부피를 고정시킨 상태에서 경화시키는 닫힌계 공정에서 예상되는 압력을 예측하였으며 따라서 열팽창 치공구를 열경화성 복합재료의 경화압축 공정에 성공적으로 적용하였고 이를 해석하였다.

• 공학논문집
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• 제6권2호
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• pp.141-151
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• 2004

금합금계 매몰재 재료의 물리적 특성은 각각 열팽창계수과 압축강도, 입도 분포에 크게 좌우된다. 일반적으로 금합금계 매몰재는 cristobalite와 quartz, plaster로 주성분을 구성하고 있다. 그리고 cristobalite와 quartz의 열팽창계수는 $2.6\times10^{-6}/^\circC$, $2.32\times10^{-6}/^\circC$, 로 이 두 재료의 혼합비가 매몰재의 열팽창 계수를 변화시키는 매우 중요한 역할을 하고 있다. 현재 국내에서는 금합금계 매몰재는 전량 수입에 의존하고 있고 그 시장 수요 또한 대단히 크다. 따라서 균일한 입도 분포를 가지는 cristobalite와 quartz의 개발과 주조금속의 열팽창과 냉각에 따른 수축력을 고려한 열팽창계수를 가지면서 매몰재의 요구강도에 적합한 압축강도를 가지는 금합금계 매몰재의 개발이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 먼저 균일한 입도를 갖는 cristobalite와 quartz 분체의 제조와 cristobalite와 quartz의 혼합비에 따른 열팽창계수와 압축강도를 비교 분석하였다. 본 연구의 결과로 표면이 매끄럽고 균일한 입도 분포를 갖는 cristobalite와 quartz를 제조하였으며, cristobalite와 quartz의 혼합비가 45:25가 열팽창계수와 압축강도에서 매몰재가 요구하는 조건을 만족하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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• pp.38-38
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• 1998

원기둥을 지나는 초음속 유동장은 재순환, 재접합, 유동 박리, 팽창파동이 발생하는 복잡한 유동장이며, 비행체의 성능개선을 위해서 이해되어야 한다. 난류 에너지를 지배하는 방정식에는 압축성 유동장의 경우 압력 팽창항, 팽창 소산항, Favre 속도에 의한 영향 등의 수정항이 첨가되어야 한다는 연구 결과가 나오고 있다 본 연구에서는 밀도변화에 따른 영향이 적은 것으로 알려진 k-$\omega$ 보형에 압축성에 대한 수정항을 첨가하여 유동장을 모사하여 비교하였다. 수정항의 첨가로 인하여 나온 결과를 얻을 것으로 예측되었으나 k-$\omega$ 모형에 수정을 가한 경우 수정하지 않을 경우에 비해 좋지 않은 예측을 하는 결과가 나왔다. 이는 압축성 난류 유동을 위한 수정항의 사용이 기지부 근처의 유동을 모사하기에는 부적합함을 보이며, 압축성 난류 유동에 대해서 보다 근본적인 이해가 필요함을 보여주고 있다

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.95-103
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• 2012

변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)는 직접인장 상황에서 FRCCs에 비해 우수한 변형경화 특성을 갖는 재료이다. 하지만 SHCC는 일반적인 콘크리트에 비해서 시멘트비율이 높은 부배합 이며, 이에 따라서 자기수축이 큰 특성을 갖는 재료이다. 따라서 시멘트 복합체 내에 팽창재를 대체함으로써 수축저감을 통한 성능향상을 기대하였다. 이 연구에서는 각 강도별 SHCC의 배합에 팽창재를 대체함에 따른 역학적특성을 평가하고자 하였다. 시험결과 설계기준 압축강도 70MPa 배합이 압축, 인장, 휨, 시험에서 우수한 역학적 특성을 나타내었으며, 균열 특성에서는 팽창재를 대체한 SHCC가 균열분산 및 연성에서 우수한 특성을 나타내었다.