• 대한기계학회논문집B
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• 제40권7호
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• pp.417-427
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• 2016

본 논문은 반 쐐기형 연소실에서 포트 형상에 따른 정상유동 특성을 비교한 연구의 첫 번째로 통상적인 충격식 스월측정기 평가위치인 1.75B에서 입자영상유속계로 반 쐐기형 연소실에 직선형 포트와 나선형 포트를 적용하여 평면유속을 측정하고 비교하였다. 속도분포 분석 결과 직선형 포트에서는 밸브리프트 4 mm 이하, 그리고 나선형 포트에서는 2 mm 이하에서 두 개의 스월이 형성되고 이후 리프트가 증가하면 하나의 스월만 관찰된다. 리프트에 따른 유동체계의 천이점이 포트형상에 따라 상이하여 직선형 포트에서는 리프트 4 mm와 5mm를 경계로 유동 특성이 완전히 바뀌는 반면, 나선형 포트에서는 리프트 증가에 따라 점진적 변화만 관찰된다. 또한 모든 포트에서 1.75B 위치에서 편심도는 측정값이 왜곡되지 않는 범위에 들어오지 않고, 특히 직선형 포트의 편심도가 매우 크다. 동시에 포트형상에 관계없이 ISM 평가와 상응하는 실린더 중심 기준의 평균접선속도는 ISM 평가에서 가정한 속도보다 매우 낮고, 속도분포 특성도 ISM 평가의 가정과 매우 다르다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권2호
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• pp.97-107
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• 2017

본 논문은 반 쐐기형 연소실에서 포트형상에 따른 정상유동 특성을 비교한 연구의 두 번째로 유동 평가위치의 영향을 고찰한 것이다. 입자영상유속계로 반 쐐기형 연소실에 직선형 포트와 나선형 포트를 적용하여 측정위치를 헤드 밑면부터 하류로 보어의 1,75배 위치 즉 1.75B부터 6배 위치 즉, 6.00B까지 변경하면서 평면유속을 측정하였다. 속도분포 분석 결과 반 쐐기형 연소실을 채택하면 지붕형과 달리 동일 리프트에서 거시적 유속분포와 유선은 스월 거동 중심은 측정위치가 관계없이 거의 일정하다. 직선형 포트에서는 모든 측정위치에서 편심도는 충격식 스월 측정기에서 측정값 왜곡이 발생하는 범위에 들어오고, 나선형 포트에서도 리프트 4mm 이하에서는 모든 측정위치에서 편심의 영향을 무시할 수 없지만, 측정위치가 3.00B 이상이 되면 리프트 5mm 이상에서 편심도가 급격히 감소한다. ISM가정과의 속도분포 차이에 의해 직선형 포트의 리프트 4mm 이하 스월 중심 평가를 제외하고 모든 PIV 평가방법에서 ISM 평가 대비 상대적인 상쇄효과가 있다. 마지막으로 중심 설정과 축 방향 속도분포 가정은 스월 평가에 정성적 영향을 주지 않고, 구체적인 접선속도 분포형태에 따라 절댓값에만 영향을 준다.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제2권4호
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• pp.209-213
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• 2012

Recently, the fuel using in the diesel engines of marine ships has been changed to a low quality of heavy oil because of the steady increase in the price of oil. Therefore, the wear and corrosion in all parts of the engine such as the cylinder liner, piston crown, and spindle and seat ring of exhaust valves has correspondingly increased. The repair welding of a piston crown is a unique method for prolonging its lifetime from an economic point of view. In this case, filler metals with a high corrosion and wear resistance are mainly being used for repair welding. However, often at a job site on a ship, a piston crown is actually welded with mild filler metals. Therefore, in this study, mild filler metals such as CSF350H, E8000B2, and 435 were welded to SS401 steel as the base metal, and the corrosion properties of the weld metals with and without post weld heat treatment were investigated using some electrochemical methods in a 0.1% $H_2SO_4$ solution. The weld metal welded with CSF350H filler metal exhibited the best corrosion resistance among these filler metals, irrespective of the heat treatment. However, the weld metal zones of the E8000B2 and 435 filler metals exhibited better and worse corrosion resistance with the heat treatment, respectively. As a result, it is suggested that in the case of repair welding with CSF350H and 435 filler metals, no heat treatment is advisable, while heat treatment is desirable if E8000B2filler metal is used with repair welding.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.56-62
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• 2008

A synthetic gas reformed from hydrocarbon-based fuels consists of $H_2$, CO and $N_2$. Hydrogen contained in the synthetic gas is a very useful species in chemical processes, due to its wide flammability range and fast burning speed. The ESGI (Exhaust Synthetic Gas Injection) technology is developed to shorten the light-off time of three way catalysts through combustion of the synthetic gas in the exhaust manifold during the cold start period of SI engines. Before the ESGI technology is applied to the test engine, the authors set a test rig that consists of gas temperature and composition controllers, an exhaust pulse generator and an exhaust manifold with a visualization window, in order to optimize the point and conditions of injection of the synthetic gas. Through measuring burned gas temperatures and taking photographs of synthetic gas combustion at the outlet of the exhaust manifold, the authors tried to find the optimal injection point and conditions. Analysis of burned gas composition has been performed for various $O_2$ concentrations. As a result, when the synthetic gas is injected at the port outlet of the cylinder No. 4 and $O_2$ concentration exceeds 4%, combustion of the synthetic gas is strong and effective in the exhaust manifold.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.319-328
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• 2006

4-실린더 엔진의 작동 시 크랭크샤프트의 기계적 거동을 해석하는 방법에 관한 연구 논문이다 이 해석의 목적은 모드 해석을 단순화 하기위해 Pin 과 Arm을 일정하게 가정하고, 이를 통해 단순화된 크랭크샤프트의 특성을 연구하는 것이며, 해석을 통하여 얻어진 전달 함수에서의 고유진동수와 모드 형상을 실험을 통한 모드 해석과 비교하였다. 시뮬레이션을 통한 결과와 실험을 비교한 결과 해석치와 실험치의 값이 일치함을 확인할 수 있었고 이를 통하여 해석 모델을 검증하였다. 또한 검증된 모델을 통하여 엔진 작동 시 크랭크샤프트의 특성을 해석하고자 하였다. 초기 연소 조건에 기초하여 주파수 영역에서 크랭크샤프트의 동적 거동을 해석하기 위한 새로운 방법을 기술하였다. 새로운 기법은 엔진의 작동 조건에서 저널 베어링과 밸런서의 형상 변경을 통하여 얻어진 에너지 값을 계산하기 위해서 RMS값을 이용하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제33권4호
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• pp.153-167
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• 2017

The aim of this study is to find the change in trend in the eccentricities of two journal bearings supporting the crankshaft of a single cylinder engine and the degree of misalignment of the shaft. We analyze the change in oil film thickness considering the wear scar under mixed-elasto-hydrodynamic lubrication regime at potential wear regions. For this, we first calculate the central eccentricities of the two journal bearings by using the mobility method. Then we calculate the outer end eccentricity by using the geometry of the bearings. Further, the tilting angle and degree of misalignment of the shaft are calculated by using the eccentricities of the two bearings. We show that the eccentricity of bearing #1, on which higher load is applied, increases at the beginning of the start-up cycle and during the coast-down cycle. However, the eccentricity of bearing #2, on which lower load is applied, decreases at the beginning of the start-up cycle and increases during the coast-down cycle. From the results of the analysis of oil film thickness, we show that the mixed-elasto-hydrodynamic lubrication regime for a misaligned shaft is at the initial stages of the start-up cycle for both bearing #1 and #2 and at the final stage of the coast-down cycle for only bearing #1.

• 한국가스학회지
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• 제25권4호
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• pp.36-42
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• 2021

쓰레기 매립지에 발생하는 매립지가스(Landfill gas)를 대기 중으로 방출할 경우에 매립지가스에서 많은 부분을 차지하고 있는 지구온난화 지수(global warming potential)가 높은 메탄가스를 배출하게 되어 기후변화에 악영향을 주게 되고, 매립지가스에 함유되어 있는 메탄을 내연기관의 연료로 활용하여 연소하여 발전을 하게 되면 이산화탄소 형태로 대기 중으로 배출하게 되어 온난화 지수를 낮추는 데도 기여를 할 수 있게 된다. 따라서 매립지가스를 내연기관을 이용한 발전용 연료로 사용하기 위해서 엔진의 열효율을 높이는 것이 중요하기 때문에 기존의 믹서 방식 기술을 이용한 연료공급 방식보다는 실린더별로 흡기포트에서 전자 제어 인젝터를 이용하여 기체 분사를 하는 방식의 연료공급 시스템을 사용하는 것이 필요하게 된다. 따라서 전자 제어 기체 분사 방식 기술을 이용하기 위해서는 매립지가스의 사용 조건에 따른 질량 유량을 정확히 측정하는 것이 중요하게 된다. 이를 위하여 본 연구에서는 매립지가스를 기체 분사할 경우에 분사량을 측정 및 계산하는 연구를 수행하였다.

• 에너지공학
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• 제17권4호
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• pp.189-197
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• 2008

본 연구는 정상 상태의 유동에서 Rayleigh 산란을 이용하여 연료 농도를 측정시 잡음 원인과 대책에 관한 것이다. 실험 장치는 연료 농도 변화를 시간적, 공간적으로 측정함과 동시에 정확한 농도 측정을 위한 보정도 가능하도록 구성하였다. 실험 장치를 우선 보정 용기에 적용하여 프로판, 부탄, 아세틸렌, 프레온 가스의 산란단면적을 구하였다. 이후 내연기관을 상사한 실린더 헤드, 인젝터, 흡기매니폴드, 투명 실린더로 구성된 정상유동 장치를 구성하였다. Rayleigh 산란을 이용한 농도 측정 시 가장 큰 난점은 Mie 산란에 의한 간섭이다. Mie 산란의 영향을 제거하기 위해 하드웨어 필터로 입자의 수 밀도를 측정 가능한 수준으로 감소시켰다. Mie 산란 입자를 충분히 작게 만든 후 광전자 증배관과 앰프의 시정수에 바탕을 둔 소프트웨어 필터를 개발하여 적용하였다. 그리고 바탕 잡음은 광학적 배열을 조정하고 동시에 핀 홀과 빔 트랩을 적용하여 감소시켰다. 실험 결과 LRS는 연료 농도 계측에 매우 유용하게 이용될 수 있고 소프트웨어 필터는 Mie 간섭을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.175-181
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• 2018

전기펌프시스템은 기존 터보펌프의 가스발생기, 구동기 및 터빈이 필요 없는 매우 간결한 구조를 갖고 있어 저가 소형 위성 발사체의 차세대 추진기관으로써 최근 주목받고 있다. 그래서 본 논문에서는 로켓엔진용 전기펌프 시스템의 가장 중요한 핵심부품인 영구자석 동기모터(PMSM)의 개발 및 발사체로의 적용 가능성을 파악하기 위하여 50 kW, 50,000 RPM의 성능을 가지는 전기모터에 대한 개념설계안을 도출하였다. 요구되는 전기모터의 성능을 만족시키기 위해서 전자기장해석을 수행하여 모터의 전체 외경과 회전자의 내경을 결정하였으며, 회전자는 4,000 가우스의 Sm2Co17 원통형 자석을 이용하여 Inconel 718 재료의 캔으로 체결하였다. 또한, 엔진구동시 모터 운전 영역에서의 회전 동역학적 안정성을 검증하기 위해서 회전체 동역학해석을 수행하였으며, Campbell 선도를 통하여 설계한 모터의 단품운전 뿐만 아니라 성능확인을 위한 Dynamo meter 운전 시에도 공진현상이 발생하지 않음을 해석적으로 확인할 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.54-65
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• 1997

To quantify the LII signals from soot particle of flames in diesel engine cylinder, a new method has been proposed for correcting LII signal attenuated by soot particles between the measuring point and the detector. It has been verified by an experiment on a laminar jet ethylene-air diffusion flame. Being proportional to the attenuation, the ratio of LII signal at two different detection wavelengths can be used to correct the measured LIIsignal and obtain the unattenuated LII signal, from which the soot volume fraction in the flame can be estimated. Both the 1064-nm and frequency-doubled 532-nm beams from the Nd : YAG laser are used. Single-shot, one-dimensional(1-D) line images are recorded on the intensified CCD camera, with the rectangular-profile laser beam using 1-mm-diameter pinhole. Two broadband optical interference filters having the center wavelengths of 647 nm and 400 nm respectively and a bandwidth of 10 nm are used. This two-wavelength correction has been applied to the ethylene-air coannular laminar diffusion flame, previously studied on soot formation by the laser extinction method in this laboratory. The results by the LII measurement technique and the conventional laser extinction method at the height of 40 nm above the jet exit agreed well with each other except around outside of the peaks of soot concentration, where the soot concentration was relatively high and resulting attenuation of the LII signal was large. The radial profile shape of soot concentration was not changed a lot, but the absolute value of the soot volume fraction around outside edge changed from 4ppm to 6.5 ppm at r=2.8mm after correction. This means that the attenuation of LII signal was approximately 40% at this point, which is higher than the average attenuation rate of this flame, 10~15%.