• 대한기계학회논문집B
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• 제38권12호
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• pp.1035-1042
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• 2014

엔진 마찰 저감은 엔진 개발의 중요한 항목이 되어왔다. 엔진의 기계적 마찰 손실 중 피스톤계의 마찰이 40~55%에 해당하고, 피스톤 부분의 마찰을 제거할 수 있다면 투입되는 전체 에너지의 5% 정도 향상시킬 수 있다. 엔진의 마찰 손실을 감소시키기 위해서 각 요소에서의 마찰 수준, 이에 영향을 미치는 인자에 대한 분석 및 다른 엔진들과의 비교분석이 필요하다. 하지만 기존 연구에서 마찰이 발생하는 윤활막의 연구들이 유체역학 바탕의 모델링에서 수행해 왔으나, 피스톤계의 윤활막이 크게는 마이크로에서 작게는 나노단위의 영역에 해당하므로 분자들간의 상호관계를 고려할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 엔진 실린더 라이너를 따라 형성하는 유막의 운동을 미시적으로 접근하여 분자들간의 상호작용에 따른 마찰변화를 제시하고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.411-417
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• 2009

도로터널내 열유동장의 형성은 여러 가지 요인의 영향을 받는다. 즉 차량의 이동에 의한 피스톤 효과, 환기설비의 환기력, 자연풍 영향, 화재시 부력 등에 따라 도로터널내 기류가 형성된다. 차량의 이동에 의한 피스톤 효과는 도로터널내 기류생성의 일차적인 요인이며, 화재시 연기의 초기 거동에 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 도로터널내 차량의 이동에 의해 생성되는 비정상 기류를 분석하기 위해서 단순한 형태의 터널과 차량에 대한 축소모형실험장치를 제작하고 실험을 수행하였다. 기본형, 전두부 사변형, 후두부 계단형의 3가지 형태로 차량의 형상을 변화시켜가며 차량운행에 따라 형성되는 터널내 압력과 기류속도를 측정하였다. 실험결과 터털내 생성되는 압력과 속도의 크기는 "기본형>후두부 계단형>전두부 사변형"의 순서로 증가하였다. 실험결과는 향후 3차원 수치해석 결과와의 비교, 검토를 통해서 수치해석 기술의 보완 및 신뢰성 확보를 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.124-125
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• 2007

본 연구에서는 Free-piston 엔진용 원통형 선형 발전기의 전동기 운전을 이용한 기동에 관한 연구를 수행하였다. Free-piston 엔진의 피스톤이 흡기, 압축, 폭발, 배기 과정에 따라 정상 상태로 왕복운동을 하기 위해서는 기동 시 정지상태인 피스톤을 외부의 힘으로 움직여 연소실에 있던 공기를 밀어내고, 연료를 연소실안에 흡입한 뒤 다시 압축시켜 플러그를 통해 폭발시켜 주어야 한다. 이 과정에서 별도의 전동기를 사용하는 대신 Free-piston 엔진에서 사용하는 원통형 선형 발전기를 전동기로 사용하여 엔진의 기동을 위해 요구되는 속도와 토크를 만족시키는지 동특성 해석을 하였고, free-piston 엔진을 기동시키기에 충분한 속도와 토크를 낼 수 있다는 결론을 얻었다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.70-76
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• 2007

The purpose of this study is to analyze the characteristics of a domestic developed hydraulic axial piston motor. An experimental apparatus was constructed and the output torque, the input oil pressure, the input flow rate, the speed of motor and oil temperature were measured. They were measured under both no load and load conditions. The results are as follows; 1. Motion of motor became steady state conditions after 5 seconds. 2. Output torque of motor was proportional to input oil pressure under both load and unload. 3. Speed of motor decreased with increasing load. 4. Oil temperature was almost constant. The results of this study will offer the basic data in designing and operating hydraulic axial piston motors.

• 소음진동
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• 제9권3호
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• pp.587-592
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• 1999

Piston slap is one of the sources producing engine block surface vibration and mechanical noise. To analyze piston slap-induced vibration, a realistic but simple model is proposed and verified experimentally. A piston is modeled by 3 degree of freedom system and an impact point between piston skirt and cylinder wall by 2 degree of freedom system. Numerical simulation estimates impact forces of piston in cylinder, and the engine block surface vibration response is predicted by the convoluton of the impact forces with measured impulse responses. Experimental verification on the predicted response has been also performed by using a commercial 4-cylinder diesel engine. the predicted and experimental vibration responses confirm that the suggested model is practically useful.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권10호
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• pp.56-62
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• 2021

In this study, a cavitation occurrence in a piston-pump inlet was investigated by simulating the pressure distribution, according to the inlet shape of a variable-displacement swash-plate piston pump that supplies high-pressure oil to control the hydraulic system of a marine engine. Two types of pump inlets with different shapes were cast into impression models, and the models were reverse-engineered by 3D scanning. Then, the hydraulic-pressure distribution was analyzed through finite-element analysis. The results of the analysis confirmed that cavitation occurs more easily in the inlet with a steeper slope during pump operation because the inlet pressure on the valve plate is lower than that of the other pump with a gentler inlet slope.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권7호
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• pp.105-113
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• 2022

In this study, a variable displacement swash plate pump supplying high-pressure hydraulic oil to control the hydraulic system of a marine engine was developed. A structural analysis was performed on the main parts of the pump to ensure the structural safety in the design. Using a pump testing equipment, performance characteristics such as no-load flow rate, load flow rate, flow rate according to the swivel angle change, flow rate with lubrication orifice, and response time according to the swivel motion were tested. Consequently, the pump was confirmed to satisfy the required specifications.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.107-110
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• 2009

연소불안정현상은 주로 음향파와 열방출률 섭동간의 상호작용에 의해 발생한다고 알려져 있다. 이러한 현상은 헬름홀츠 공진기와 같은 수동제어기를 사용하여 감소시킬 수 있다. 그러나 헬름홀츠 공진기는 일반적으로 좁은 주파수대역에 대해서만 효과가 있는 단점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 다양한 작동 범위에서 효과를 가질 수 있도록 피스톤을 사용하여 헬름홀츠 공진기의 부피를 변화시켜가며 연소불안정현상에 적용하였다. 그 결과 피스톤을 최적위치에 동조시킴으로써 연소 불안정 모드의 진폭을 감소시킬 수 있었다. 또한 이러한 결과를 바탕으로 능동적으로 동조되는 수동제어방식의 가능성에 대해서 알아보고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.43-48
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• 2012

최근 건축물이 대형화, 복잡화되면서 건축물내 거주자의 피난 안전성이 관심의 초점이 되고 있다. 초고층 건물의 경우 화재 발생 시 계단을 통한 피난에 시간이 많이 소요되고 특히, 장애인의 경우 계단을 통한 피난 자체가 불가능할 수 있다. 이에 거주자의 피난에 엘리베이터를 이용하는 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 엘리베이터를 피난에 이용하기 위하여 엘리베이터 승강로가 연기에 오염되지 않도록 하는 연구의 일환으로 엘리베이터 운행 시 승강로 내의 유량계수를 실험을 통하여 살펴보았다. 유량계수는 엘리베이터 피스톤 효과의 양을 결정짓는 중요한 인자이다. 본 연구의 결과는 엘리베이터 피스톤 효과에 대한 연구의 기초 데이터로 활용 가능하다. 실험은 3층과 2층 건물 5곳의 엘리베이터 승강로에서 수행하였으며, 실험 결과 평균 유량계수는 0.954이며 99.99 % 신뢰도를 위해 $4{\sigma}$를 적용하였을 경우 유량계수가 0.86으로 나타났다. 이 결과는 Klote와 Tamura가 제안한 0.83보다 3.6 %가 큰 값이며, 동일 조건의 엘리베이터 운행 시 피스톤 효과에 의한 최대 계산 압력이 약 7 % 감소함을 의미한다. 이 결과는 현재의 초고층 건물의 제연성능 평가 시 엘리베이터 피스톤 효과의 최대 임계압력을 적용할 경우 보다 실제적이고 작은 값을 적용하여 경제성을 확보할 수 있다는 것을 의미한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1990-1995
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• 2012

본 연구에서는 다구찌 방법을 이용하고 유한요소해석을 통해 알루미늄 피스톤 제조에 큰 영향을 미치는 설계변수의 적합한 조건을 도출하였다. 단조 최대 성형하중을 목적함수로 하고 설계변수로서 예비성형체, 소재온도 및 빼기구배를 선정하였으며 마찰을 잡음인자로 하는 직교배열표를 작성하고 시뮬레이션별 유한요소해석을 통해 하중을 평가하였다. 이를 통해 설계 변수들이 미치는 영향을 분석한 결과를 바탕으로 설계변수의 최적조합조건은 제안하였다. 이러한 방법은 여러 가지 금속성형공정에서 최종 단조품 전단계에서 여러 예비성형체에서 적합한 예비성형체를 결정할 때 도움을 줄 수 있으며 특히, 최적의 설계조합을 결정할 때 쉽게 적용할 수 있을 것이다.