• 한국산림과학회지
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• 제104권1호
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• pp.98-103
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• 2015

반궤도식 임내작업차의 주행안정성 분석을 위하여 동역학분석 프로그램인 RecurDyn을 이용하여 횡전도 분석, 등판능력 분석, 장애물 통과 시뮬레이션을 수행하였다. 동역학분석 프로그램을 해석하는데 필요한 반궤도식 임내 작업차의 형상은 3D CAD모델러인 AutoCAD 3D를 이용하여 모델링하였다. 반궤도식 임내작업차의 공차 및 적재 시에서 횡단기울기 $20^{\circ}$ 이하의 지형에서 주행하는 것이 안전하다는 것을 알 수 있었으며, 종단기울기 시뮬레이션에서는 공차 및 적재 시에 종단경사 $28^{\circ}$ 미만의 지역에서 주행하는 것이 안정적인 것으로 판단되었다. 장애물 통과 시의 주행안정성은 공차 및 적재의 경우, 전륜타이어가 주행속도 각각 5 km/hr 및 4 km/hr 이상일 때 지면과 분리되는 것으로 예측되었으며, 후륜궤도는 지면과의 분리현상이 나타나지 않았으므로 장애물 통과 시에는 최대 5 km/hr 이하가 안전하다는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권4호
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• pp.379-384
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• 2014

가스터빈엔진의 가장 핵심 부품인 디스크와 블레이드는 고온, 고압축비, 고속 회전이라는 가혹한 환경에서 지속적으로 운용된다. 이러한 가혹한 환경과 디스크와 블레이드가 가지는 큰 회전 에너지로 인해 디스크 및 블레이드에 의해 유발되는 파손은 항공기 손상 혹은 탑승자의 피해로 이어지는 재해적 고장 혹은 한계 고장으로 이어진다. 그러므로 디스크와 블레이드의 구조적 건전성의 마진을 충분히 확보하기 위해서 본 연구에서는 디스크의 취약 부위인 도브테일의 형상을 최적화하고, 그 해의 강건성을 확인하기 위해 치수 공차와 피로 수명의 산포와 같은 불확실성에 대하여 신뢰도 해석을 수행하고자 한다. 이 결과를 통해 결정론적 방법인 최적설계의 필요성과 함께 한계를 확인하고, 향후 신뢰도 기반 최적설계의 필요성을 인지하고자 한다. 이를 위해 비선형 열-구조 연성해석과 접촉 해석을 포함한 유한요소해석을 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권4호
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• pp.35-40
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• 2005

압축하중을 받는 실린더형 구조물에 대한 보강방법으로는 스킨-스트링거, 격자보강 형상 등 여러 종류가 있다. 그 중 isogrid 형상은 정삼각형형태의 보강대가 반복되는 보강구조로서 여러 가지 조합하중 및 집중하중에 대한 대처능력이 우수한 보강구조이다.본 논문에서는 격자보강 구조 중 isogrid 구조에 대한 압축 좌굴시험 및 비선형 해석을 수행하였다. Isogrid 패널은 두께가 11.43 mm, 높이가 660 mm, 외경이 2.4 m이며 70도의 원호를 이루는 알루미늄합금 일체형 구조이다. 시편에 대한 압축 좌굴시험을 통하여 국부좌굴강도, 전체좌굴강도, 국부좌굴후의 거동 등을 확인하였다. 또한 MSC/MARC를 이용한 비선형 FEM 해석을 수행하여 구조시험 결과와 비교하였다. 해석 시에는 패널의 소성 가공 시 발생한 형상공차를 고려하였다. 시험결과와 해석결과는 좌굴하중 및 좌굴모드가 모두 비교적 일치하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권5호
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• pp.412-419
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• 2006

초정밀 비구면 기공기로 제작한 구경 300 mm이고 f-수가 1.98인 알루미늄 쌍곡면 거울의 형상을 측정하기 위하여 자동무수차점 널(null) 렌즈 광학계를 설계하고 제작하였으며, 이를 이용하여 이 대구경 쌍곡면 거울의 형상을 측정하였다. 이때 널 렌즈간 정렬은 구조적으로 안정하고 부피가 작은 경통고정식을 선택하였고, 널 렌즈 및 경통의 제작 허용오차는 요구되는 측정 정밀도를 만족하도록 공차분석기법을 통하여 계산하고 제작하였다.

• 한국광학회지
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• 제29권6호
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• pp.233-240
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• 2018

본 논문에서는 불꽃감지기용 테스트램프의 반사경 형상에 대해 제작 시 오차를 줄일 수 있는 설계 방법 연구를 진행하였다. 테스트램프는 높은 광량의 빛을 평행하게 진행시켜야 하지만, 제작 시 중앙 빛을 제어하는 소형 반사경의 고정이 어렵다는 단점으로 인해 광량 저하가 발생하여 목표 광량을 만족하지 못하는 경우가 많다. 이러한 문제점 해결을 위해 틸트 및 디센터 시에도 성능 저하 현상을 최소화하는 방향으로 광 손실률 5% 미만의 구 소형 반사경 설계를 진행하였고, 설계 분석 결과에 따라 광학계 제작 시에도 오차 영향이 적은 소형 반사경으로 구체 형상을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.448-454
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• 2020

본 연구는 항공기 운용 중 발생하는 구조결함의 원인을 규명하고 개선형상에 대한 구조 건전성을 확인하고자 한다. 항공기 균열은 Bulkhead 체결구조로서 연료탱크 경계 Web 파열로 인한 연료누유 현상에서 식별되었다. 균열의 특성을 확인하기 위해 파단면을 분석하였고 반복하중에 의해 균열이 진전되어 최종 파단으로 이어지는 피로파괴로 판단하였다. 또한 다중 시작점에서 균열이 시작되는 것으로 소재의 결함이 균열의 주요 원인으로 판단되지 않는다. 항공기 운용 중 발생하는 기동하중에 대한 균열 영향을 확인하기 위해 항공기 지상 및 비행시험을 통해 분석을 수행하였다. 항공기 운용 중 균열 부위의 하중 측정 데이터와 항공기 설계하중과의 비교를 통한 분석 결과 측정하중은 설계 대비 30% 수준으로 파손을 유발할 수준은 아니라고 판단하였다. 항공기 운용 시 진동하중의 원인으로 조립 및 단품 제작공차가 최대 0.06inch 발생할 수 있는 Gap을 검토하였고, 분석결과 균열부위에서 큰 응력인 약 32ksi가 발생하였다. 또한 Pre-Load에 의해 M.S.(Margin of Safety)가 +0.71에서 +0.34로 약 50%이상 감소되는 것으로 확인되어 항공기 설계 하중과 조합 시 균열 가능성이 급격히 증가하였다. 따라서 항공기 균열부위에 대하여 구조 보강 및 Gap 제거를 통해 결함을 개선하였다. 개선형상에 대하여 구조강도 해석 결과 Bulkhead는 허용응력 대비 M.S.가 약 +0.88이고 Fitting 형상은 약 +0.48로서 충분한 마진이 확보되었다. 또한 수명해석 결과 형상 개선 전 수명인 약3,600 시간 대비 개선형상은 약84,000 시간으로서 항공기 설계수명 대비 구조건전성을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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• pp.137-141
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• 1995

회전기계에서 발생하는 진동 원인 중 약 60% 이상이 불평형(unbalance)에 의한 진동이다. 불평형은 기계의 과도한 진동을 유발시킬 뿐 아니라 베어링의 수명 단축 및 소음을 발생시킨다. 따라서, 기게의 수명을 연장시키고, 기계의 성능을 향상시키며 부드럽고 진동이 없는 운전을 위하여 평형잡이(balancing)는 절대적으로 중요하다. 불평형은 축 중심선에 대하여 회전체의 질량 분포가 비대칭이기 때문에 발생하는데 그 원인으로는 부품 자체가 비대칭에서 오는 설계 또는 제도 오차, 주물의 기포 및 용접의 불균일 등에 의한 재질상의 결함, 그리고 부품조립시 형상누적공차 등에 의한 가공.조립오차 등이 있다. ISO의 정의에 따르면 평형잡이는 회전체의 질량 분포를 조사하고 필요하다면 저널의 진동과 베어링의 작용력들이 운전속도에 대응하는 주파수에서 특정한 한계내에 있도록 보증하게 하기 위한 조정을 하는 과정이다. 불평형 상태에 대한 조사도 평형잡이로 표현된다. 그러나 수정이 필요하다고 간주된다면 수행된다. 모든 회전체는 초기 불평형(initial unbalance)이라 불리는 임의의 불평형을 가지고 출발한다. 완벽하게 평형이 잡힌 회전체를 달성하는 것이 평형잡이 작업의 목적은 아니다. 임의의 잔류 불평형(residual unbalance)은 항상 허용된다. 경제적인 이유에서 회전체는 일반적으로 요구되는 적절한 허용치보다 더 이상 평형잡이를 하지 않는다. 현장에서 현장 평형잡이를 수행하게 될 경우, 가끔 계산된 수정질량이 매우 클 경우가 있다. 이때 기게의 조건상 큰 수정질량을 부착하기가 곤란한 경우가 자주 발생한다. 작은 수정질량으로 평형잡이를 할 수 있다면 기계의 안정성 면에서 매우 유리하다. 따라서 본 연구에서는 영향계수법(Influence Coefficient Method : ICM)의 기본 개념과 유전 알고리즘(Genetic Algorithm : GA)을 이용하여 회전기계의 안정성을 보장할 수 있는 허용진동 내에서의 최적 수정질량 계산법을 제시한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.736-741
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• 2017

본 논문은 회전익 항공기의 와이퍼 시스템의 설계 개선에 관한 연구이다. 국내 회전익 항공기의 우천환경 운용 시, 와이퍼 닦임 성능 저하 및 떨림 현상이 발생하였다. 와이퍼 시스템은 크게 와이퍼 암 조립체, 전동기, 와이퍼 변환기 조립체, 플랙스 드라이브로 구성되며, 와이퍼 시스템에 문제가 발생하면 우천환경의 작전에 제한사항이 발생하여 작전능력이 감소한다. 이러한 와이퍼 시스템의 문제를 야기한 원인은 크게 2가지로 검토되었으며, 첫번째 사유는 항공기 기동조건에서 와이퍼 암에 작용하는 부상력 때문이며, 두번째는 구성품들의 과다한 유격 때문이다. 이 2가지 문제를 개선하기 위해서 본 연구가 수행되었으며, 4가지의 와이퍼 구성품 중 와이퍼 암을 개선하였다. 개선 내용으로는 와이퍼 암의 누름압(스프링 장력) 증가, 기어 공차 개선, 재질 및 형상 변경이 수행되었다. 개선형상의 검증은 구성품 단위 내구성 시험, 항공기 지상 시험, 비행 시험이 수행되었으며, 설계 개선된 와이퍼 암을 장착하였을 시 닦임 성능 및 유격문제가 해소된 것을 확인 할 수 있었다. 닦임성능은 육안으로 확인하였으며, 유격문제는 와이퍼 작동거리를 측정하여 확인하였다. 현재 국내 회전익 항공기는 개선 형상을 적용하여 문제없이 운용하고 있으며, 이러한 설계 개선 과정은 향후 회전익 항공기 개발 시 유용한 참고자료가 될 것이다.

• 보존과학회지
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• 제37권6호
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• pp.626-637
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• 2021

공주 무령왕릉과 왕릉원은 세계유산으로 등재된 웅진백제시대(AD 475~538) 왕족의 고분군이다. 1971년 무령왕릉 발굴 이후 안전한 보존관리 체계 없이 공개됨에 따라 급격한 환경변화를 겪으며 고분 내부에 다양한 손상이 발생하였다. 이 연구에서는 왕릉원의 미시적 변위분석을 위해 각 고분 내부에 취약부를 선정하여 3차원 정밀스캐닝을 바탕으로 디지털 형상정보를 구축하였다. 5호분에서는 진행성 변위를 검출하였으며, 6호분과 무령왕릉은 향후 모니터링을 위한 기초자료를 획득하였다. 특히 5호분 남측 회벽의 편차분석 결과, 공차범위 ±18 mm와 ±2 mm에서 추가 손상은 나타나지 않았다. 그러나 인방석은 평균 0.32 mm의 처짐이 발생하였고, 벽체 사이의 거리는 평균 0.36 mm가 증가하였다. 5호분 내부는 직접적인 누수가 있어 탈락과 처짐거동 등 손상을 가중시킨 것으로 해석된다. 이 연구에서 획득한 3차원 형상정보는 계속 연구를 위한 자료로 중요한 기준이 되며, 정밀 계측모니터링과 교차검증을 거쳐 왕릉원의 안정적 보존방안을 검토하는 데 활용할 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.31-39
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• 2016

본 논문은 볼트 체결 강성이 추력 시험대에 미치는 영향을 연구한 것이다. 추력 시험대는 추진기관의 추력 성능을 평가하는 장비로 추력, 피치력, 요력(3 분력) 작용선에 대응하는 3 분력 계측선간의 평행도와 3 분력 계측선의 상호 직각도가 다분력 추력시험대의 성능을 좌우한다. 따라서 시험대의 초기 형상을 작동 상태에서 유지시키는 것이 추력 시험대의 핵심 기능이다. 본 논문에서는 추력 시험대의 볼트 체결과 로드셀 트레인의 나사 체결의 공차 정확도가 추력 시험대에 미치는 현상을 규명하고 이를 극복하는 방안을 제시하였다.