• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.774-780
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• 2021

회전익 항공기의 보조동력장치(APU, Auxiliary Power Unit)는 지상 운용/비행 중 주 동력 기관의 시동, 환경제어시스템용 고압 공기 공급, 비상발전기 등의 역할을 수행한다. 보조동력장치(이하 'APU')는 소형 가스터빈엔진형태로 구성되어 있으며, 해당 구성품의 시동 원리는 전기 시동 모터를 사용하는 방식으로, 축을 회전시켜 시동에 필요한 동력을 발생시킨다. 본 연구에서는 회전익 항공기에 장착된 APU의 시동 모터 운용성 확보를 위해 APU와 APU 시동 모터 간 축간 분리 장치(Over-Running Clutch) 적용을 통한 품질개선을 수행하였다. APU 시동 모터는 초기 APU 시동이 주 역할이지만, 운용 시 실제 작동 시간 이후에도 APU 기어축의 회전력에 의해 무 부하 회전을 하게 되어 구성품/부품 간 과도한 마찰력이 지속적으로 발생하였다. 이러한 현상은 시동 모터 내부 브러시 마모를 유발하게 되고, 결과적으로 항공기 운용을 위한 APU 작동 시간 증가 시 브러시 운용 수명 감소와 APU의 운용성에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 APU 시동 모터의 운용성/내구성 향상을 위하여 시동 모터 브러시 마모와 APU 작동시간의 연동성을 분리하는 축간 분리 장치(Over-Running Clutch)적용하여 시험으로 효과를 검증하였고, 설계변경에 따른 기술적 타당성을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.720-725
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• 2016

본 논문은 APU 소음이 램프 근로자들의 업무 효율이나 스트레스에 어떠한 영향을 미치는지 연구하기 위해 진행되었다. 본 연구를 위하여 우선 공항 램프 근로자들에게 설문조사를 실시하였으며, 그 결과를 분석하였다. 설문조사의 주요 내용은 기초조사를 포함한 램프에서의 항공기 APU 소음이 근로자들에게 미치는 영향과 항공기 APU 소음과 스트레스와의 상관 관계, 마지막으로 항공기 APU 사용시간제한에 관한 설문조사를 실시하였다. 설문조사 결과에 따르면, 설문 대상은 남성이 여성보다 많은 86%를 차지하고 있었으며, 응답자 중 80% 이상이 15년 미만 근로자들로 집계되었다. 설문조사의 직업군은 항공정비사 41명, 지상조업(수화물 담당, 배수 서비스, 폐기물 서비스) 70명, 승무원 담당 19명, 램프관리 18명, 기내식 서비스 12명으로 총 160명으로 집계 되었다. APU 소음에 대해 74%는 APU 소음이 항상 시끄럽게 느껴진다고 응답하였으며, 26%는 가끔 시끄럽게 느껴진다고 응답하였다. 또한, 약 85%의 응답자는 APU 소음으로 인해 신경이 예민해지고 스트레스를 받고 있다고 느끼고 있었으며, 대부분의 응답자가 APU 소음으로 업무 효율이 떨어지고 있다고 응답하였다. 따라서 본 논문은 램프 근로자들의 설문조사 결과를 바탕으로 회귀분석과 카이스퀘어 분석을 이용해 APU 소음과 업무 영향성, 그리고 스트레스와의 관계를 비교 분석하여 연구를 진행하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권2호
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• pp.152-159
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• 2001

In this paper it is intended to set-up a sound model of the 60,000rpm 100kW prototype APU gas turbine rotor-bearing system, and particularly to investigate the influences of the tie shaft on the rotordynamic characteristics of the entire APU gas turbine rotor-bearing system, employing the dual shaft model. Firstly, a mock-up APU rotor has been constructed to test and verify the model. Analytical natural frequency results have agreed with the corresponding modal test ones to within 5% difference. Then, the rotordynamic characteristics of the prototype APU rotorbearing system have been investigated. Natural vibration and unbalance response analyses results have shown that the inner tie shaft resonance can cause high enough vibration of the outer main rotor shaft. This could be a concern as the rotor journals operate on very thin air film at high speed. It is concluded as a conservative design practice that the inner tie shaft should be explicitly modeled in the rotordynamic analysis of the APU rotor-bearing system.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권5호
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• pp.678-685
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• 2010

STS304와 22APU 스테인리스강에 가스 텅스텐 아크용접을 하였다. 이 경우 두 강의 용접부의 부식특성을 전기화학적 방법으로 검토하였다. STS304 용접금속의 경도(Hv-250)는 22APU 강(Hv-217) 보다 상대적으로 높은 값을 보였다. 22APU의 용접금속과 STS 304의 열영향부의 부식전류 밀도는 다른 용접부위와 비교하여 각각 높은 값이 관찰 되었으며, 이것은 예민화 온도 영역에 있는 STS 304의 열영향부와 22APU의 용접금속에 형성된 크롬탄화물로 크롬결핍이 더욱 활성태의 양극으로 쉽게 부식된 것에 기인하는 것으로 사료된다. 그리고 이들 두 강의 용접금속과 열영향부는 크롬결핍상태에 있는 입자 사이 경계의 선택부식으로 입계부식을 나타내었다. 결과적으로 다른 용접방법의 적용이나 적절한 용접봉 사용은 두 강의 용접부에 대한 내식성을 개선하기 위해서 필요한 것으로 사료된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.359-364
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• 2007

APU 가스터빈엔진의 연료분무특성을 연구하였다. 지상 및 고도 작동조건에 대한 연료분무특성 실험을 수행하여 APU 엔진의 실화 가능성을 검토하였다. 분무실험은 4개의 작동조건에 대하여 수행되었으며 각 조건은 지상 무부하 및 통합부하 조건과 고도 20,000 feet 무부하 및 통합부하에 대한 실험을 수행하였다. 분무특성은 PDPA를 이용한 입자의 크기 및 속도 측정과 레이저 빔을 이용한 가시화를 수행하였다. 연구결과 20,000 feet 무부하의 경우 입자의 크기가 100 ${\mu}m$정도이며 분무속도가 10 m/s로 낮아 화염안정성을 위한 개선이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.198-200
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• 2017

보조동력장치(Auxiliary Power Unit: APU)는 항공기에 장착되어 주엔진의 지상 및 공중 시동을 위한 에너지를 공급하고 항공기의 비상 및 보조 전원을 공급하는 역할을 하는 소형 가스터빈엔진이다. 항공기용 APU는 구조가 간단하고 소형이지만 유인 항공기에 장착되기 때문에 높은 신뢰성이 요구되므로 인증 절차를 통하여 그 신뢰성을 입증하여야 한다. 한국항공우주연구원은 2007년부터 2012년까지 한화 테크윈과 함께 축적된 국내 연구개발 역량 및 경험을 바탕으로 헬리콥터용 APU의 설계/해석, 제작 및 조립, 개발시험 및 인증시험을 평가를 성공적으로 완료하였다. 본 논문에서는 헬리콥터용 보조동력장치의 개발 및 인증 과정에 대하여 정리하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.442-445
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• 2000

Amphiphilic polyurethane(APU) particle is a polymeric surfactant, and could increase the solubility of 2-methylnaphthalene significantly. 2-Methylnaphthalene was recovered by the precipitation of APU particles and was degraded by Acinetobacter sp. K2-2. APU particle was recovered and reused after treatment of triethylamine.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1051-1057
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• 2000

A projected 100 kW APU gas turbine rotor-bearing system has a main outer shaft, which is composed of some numbers of segmented sections for manufacturing and assembly conveniences. For a secure assembly of the segmented sections a tie shaft or inner shaft is installed inside of the outer shaft and a tensional axial preload of 50,000 N is provided to it. In this paper it is intended to set-up a sound modeling method of the APU rotor system, and particularly, the influences of the tie shaft on the rotordynamic characteristics of the entire APU gas turbine rotor-bearing system are investigated. Analysis results show that as a conservative design practice the inner tie shaft should be actively modeled in the rotordynamic analysis of the APU rotor-bearing system, and its effects on the dynamic behaviors of the outer shaft should be thoroughly design-reviewed.

• 품질경영학회지
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• 제47권4호
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• pp.895-910
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• 2019

Purpose: The purpose of this study is to lighten the APU (Auxiliary Power Unit) structure of the KAAV (Korea Assault Amphibious Vehicle) through structural analysis. Methods: Commercially-available program (MIDAS.NFX) was used for finite element analysis. Frequency response analysis was performed through linear static and mode analyses to verify the structural stability according to the change of the structural materials. Results: Numerical simulation (linear static, mode and frequency response analyses) results showed that the safety factor of the APU was over 1.5 even under the worst case conditions. The APU made by aluminum structures was expected to be available in the military field, since every requirements in the KDS (Korean Defense Specifications) was fulfilled during the various tests and evaluations. Conclusion: The structural analysis was verified that the structural stability of the APU structure of the KAAV after change of the structural material.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.285-288
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• 2009

APU 가스터빈 연소기 내에서 공기 유동이 있는 경우의 연료 분무 특성을 알기 위하여 ND-Yag 레이저를 이용한 분무가시화 연구를 수행하였다. 분무형상 가시화를 하기 위하여 실물 연소기 1/6 크기의 분할 연소기를 제작하였으며, 연소기 부의 공기유속 조건을 모사하기 위하여 터보 블로워를 이용한 풍동장치를 제작하였다. 75 m/s 공기 유속 조건에서 분무가시화 결과 공기가 없는 경우에 비해 분무 각이 증가되었고 분무 입자도 넓게 분포됨을 알 수 있었다.