• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.255-260
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• 2021

최근 화석연료의 고갈로 인해 전기 자동차의 중요성이 점차 커지고 있다. 전기 자동차를 사용하기 위해서는 자동차에 내장된 배터리를 수시로 충전해야 한다. 전기 자동차는 소음, 진동에 있어 매우 뛰어난 성능을 구현한다. 하지만 배터리의 한계상 1회 충전 시 주행거리가 내연 자동차보다 상당이 짧으며, 배터리 충전 시간도 주유 시간에 비해 상대적으로 매우 오래 걸린다는 단점이 있다. 전기 자동차용 배터리를 충전하는 방식은 플러그인 방식과 무선 충전 방식이 있다. 본 논문에서는 전기 자동차용 무선 충전 기술에 대한 소개와 주요 국가의 기술 개발 현황 및 표준을 소개하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권3호
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• pp.68-75
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• 2021

The fuel economy is a key issue for the automotive industry due to environmental concerns. In particular, only 5-20% of the energy generated in a car using an internal combustion engine is used as power, and the remaining energy is dissipated due to friction with other parts. The main components in the reciprocating piston type compressors commonly used in general vehicles include shafts, swash plates, pistons, and cylinders, and severe friction loss occurs due to the contact of these components. Generally, the wear contact is the maximum between the shaft and cylinder and between the piston and swash plate. The friction of these parts may cause quality problems and deteriorate the durability. In this study, to reduce the frictional loss, a prototype with additional coating agents was produced. Moreover, an optimized design was generated, and performance, noise, and durability tests were conducted. A more durable product was successfully obtained.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제11권3호
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• pp.206-214
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• 2022

Automobile manufacturers in each country are spurring the development of electric vehicles that use electric energy, an eco-friendly energy, as a futuristic vehicle. Electric vehicles have the advantage of no harmful gas or environmental pollution and low noise. Unlike automobiles using existing internal combustion engines using fossil fuels, electric vehicles use the electricity of batteries to cause rotational motion of motors. In the electric vehicle driven by the motor, it is indispensable to develop a controller for controlling the motor. One of the areas where automobile manufacturers are concentrating is the development of small electric vehicles as a personal transportation means. Small electric vehicles such as electric motorcycles, one-seat electric vehicles and two-seat electric vehicles are expanding the market as a means of operating throughout the city. In the domestic road conditions with many hills, it is effective to have a separate transmission system for small electric vehicles to drive smoothly. In this study, we propose a new type of continuously variable transmission(CVT) system to ensure that small electric vehicles can be driven smoothly in hilly domestic terrain. The proposed CVT system is equipped with a basic disk and a rotational disk in the driving pulley and the driven pulley, respectively, and is applied with a sloping spline to rotate the rotational disk. To commercialize the proposed CVT system, an experimental device was developed to examine the power transmission efficiency and the configuration of the CVT system was proposed.

• Smart Structures and Systems
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• 제32권6호
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• pp.393-402
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• 2023

Recently, hybrid and electric vehicles have been actively developed to replace internal combustion engine (ICE) vehicles. However, their vibrations and noise with complex spectra cause discomfort to drivers. To reduce the vibrations transmitted through primary excitation sources such as powertrains, structural changes have been introduced. However, the interference among different parts is a limitation. Thus, active mounting systems based on smart materials have been actively investigated to overcome these limitations. This study focuses on diminishing the source movement when a structure with two active mounting systems is excited to a single sinusoidal and a multi-frequency signal, which were investigated for source movement reduction. The overall structure was modeled based on the lumped parameter method. Active vibration control was implemented based on the modeled structure, and a multi-normalization least mean square (NLMS) algorithm was used to obtain the control input for the active mounting system. Furthermore, the performance of the NLMS algorithm was compared with that of the quantification method to demonstrate the performance of active vibration control. The results demonstrate that the vibration attenuation performance of the source component was improved.

• Current Optics and Photonics
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• 제8권2호
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• pp.138-150
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• 2024

This study is essential for advancing our knowledge about the interaction between long-range high-power lasers and energetic materials, with a particular emphasis on understanding the response of a 155-mm shell under various surface irradiations, taking into account external factors such as atmospheric disturbances. The analysis addresses known limitations in understanding the use of non-realistic targets and the negligence of ambient conditions. The model employs the three-dimensional level-set method, computer-aided design (CAD)-based target design, and a message-passing interface (MPI) parallelization scheme that enables rapid calculations of the complex chemical reactions of the irradiated high explosives. Important outcomes from interaction modeling include the accurate prediction of the initiation time of ignition, transient pressure, and temperature responses with the location of the initial hot spot within the shell, and the relative magnitude of noise with and without the presence of physical ambient disturbances. The initiation time of combustion was increased by approximately a factor of two with atmospheric disturbance considered, while slower heating of the target resulted in an average temperature rise of approximately 650 K and average pressure increase of approximately 1 GPa compared to the no ambient disturbance condition. The results provide an understanding of the interaction between the high-power laser and energetic target at a long distance in an atmospheric condition.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.192-198
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• 2021

전기차의 수요 및 보급이 확대됨에 따라 차량 내 이음(buzz, squeak, rattle, BSR) 개선에 대한 요구가 커지고 있다. 이에 풍절음, 도어 글라스 및 차량 진동을 차단하는 인너벨트 웨더스트립(innerbelt weatherstrip)의 댐핑(damping) 특성 향상을 통해 BSR을 저감하는 기술 개발이 필수적이다. 기존 열경화성(thermoset) 탄성체 대비 가볍고 재활용이 가능한 열가소성(thermoplastic) 탄성체가 주목을 받고 있지만 낮은 소재 댐핑과 영구압축줄음률(compression set)로 인해 도어 글라스와 웨더스트립 간 마찰 소음을 발생하는 문제가 있다. 고분자 댐핑 특성은 점탄성(viscoelastic)에 좌우되므로, 본 연구에서는 인너벨트 웨더스트립과 도어 글라스 간 마찰 소음을 개선하기 위해 EPDM (ethylene-propylene-diene monomer)/PP (polypropylene) thermoplastic vulcanizates (TPV)의 재료설계인자(EPDM/PP 비율, EPDM 내 ENB 함량)에 따른 점탄성 분석을 통해 소재 댐핑 특성을 평가하였다. EPDM/PP 비율에 따른 분석을 통해 PP 비율이 낮을수록 소재가 연화되고, 탄성회복력(resilience)이 증가하여 저장탄성률(storage modulus)은 10.8% 감소하고 댐핑 특성을 의미하는 감쇠계수(tanδ)는 88.2% 증가함을 확인하였다. 또한 EPDM 내 ENB 함량이 높을수록 소재의 가교밀도(crosslink density)가 증가하지만, 동적가교(dynamic vulcanizate) 과정 중 PP에 분산된 EPDM particle의 크기가 감소한다. 이로 인해 증가된 EPDM/PP 계면 간 면적 증가로 인해 계면 미끄러짐에서 기인한 손실탄성률(loss modulus)이 24.7% 증가하여 댐핑 특성이 향상되었다. 재료설계인자에 따른 물성분석을 바탕으로 최적 소재(낮은 PP 비율(14 wt%), 높은 ENB 함량 (8.9 wt%))를 배합한 결과 소재 댐핑 특성(tanδ peak)은 기존 소재(PP27, EPDM/PP 30/27, ENB content 5.7 wt%) 대비 140% 증가하여 재료설계인자에 따라 댐핑 특성을 제어할 수 있음을 확인하였다. 설계된 소재의 글라스 마찰 소음 개선 효과를 확인하기 위해 stick-slip 시험을 통해 마찰 소음을 평가하였다. 소재 댐핑 특성이 향상됨에 따라 마찰 진동의 가속도 peak가 약 57.9% 감소하였다. 이러한 결과로부터 재료설계인자에 따른 소재 댐핑 특성 향상을 통해 인너벨트 웨더스트립의 글라스 마찰 소음을 개선할 수 있음을 확인하였으며, 향후 소재 재료설계인자에 따른 물성 제어를 통해 부품의 요구 성능에 맞는 다양한 재료설계에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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• 대한기관식도과학회 1972년도 춘계종합 학술대회 초록집
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• pp.5-6
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• 1972

1960년이래 우리나라 산업은 현저하게 발달하였으며 이에 따르는 부수적인 현상이라고 할 수 있는 교통기관의 발달과 도시인구의 비대도 병행하였다. 그리나 이미 선진국가에서 겪었던 경험과 같이 기계문명의 발달과 함께 자연 환경의 파괴라는 문제에 봉착하게 되었다. 대기오염과 도시소음은 호흡기 질환, 이비인후과 질환, 안질환, 그리고 도시민에 주는 불안감과 피로촉진 적인 요인이 되고 있음은 이미 밝혀졌으며 또한 활발하게 이에 관련되는 연구들이 진행되고 있다. 때문에 인류의 사회복지 향상을 위한 노적의 결과가 우리들의 건강을 위협하는 이율배반적인 현상을 초래하게끔 강요하였다는 모순을 볼 수 있다. 대기오염을 유발시키는 원인은 연료의 연소에 기인되므로 연료사용량의 증가는 대기오염도를 심하게 하여 주는 원인이 된다. 대기 오염물질의 발생원은 연료를 많이 사용하는 곳으로 일반적으로 교통기관, 산업장, 화력발전소 및 난방, 취사 등으로 구분한다. 따라서 연료 사용량과 연소방법을 기초로 하여 연간 대기로 배출하는 오염물질을 추정할 수 있다. 1960년에서 1969년 즉 10년간의 우리나라 연료사용량을 기초로 하여 향후 1980년까지의 대기오염물질의 연간 배출량 추세를 보면 1970년도에 연간 약 80만톤의 오염물질을 전국의 대기속으로 배출하였으며 향후 뚜렷한 대책을 강구치 않는 한 1975년도에는 약 3배로 증가할 것이며 10년 후인 1980년에는 약 6배로 증가된 462만들을 배출할 것으로 추산할 수 있다. 미국의 경우 1968년도의 연간 오염물질 배출량을 보면 2억 1천 4백만 톤을 배출하였으며 1966년도보다 약 70%증가하였다. 그러나 우리나라의 경우를 보면 같은 연도의 증가율은 2.3배로서 3년간의 배출 증가는 미국보다 훨씬 높은 추세를 나타내고 있었다 국토 단위면적(km$^{7}$ )으로 볼 때 우리나라의 1975년도에는 약 24톤을 배출하였으며 미국의 1968년도와 비슷한 배출량이라 할 수 있다. 1975년도에 서울에서 배출되는 오염물질의 양은 연간 36.4만 톤이며 하루에 약 1,000톤을 배출할 것으로 산출된다. 이 사실을 오염원 별로 보면 연간 배출되는 총량의 약 40%는 자동차의 배기에 의하여 오염되고 있으며 산업장은 약 30%를 차지할 것으로 추정된다. 한편 1970년도에 전국에서 배출된 양의 22.8%가 서울에서 집중적으로 배출되었음은 심각한 문제이며 이와 같은 현상을 보존키 위한 대책의 필요성을 암시하여 주고 있다. 서울시에서 배출되고 있는 유해가스 중 자극성이 있는 가스로써 비인후계 질환을 일으키는 유독가스 유황산화물, 질소산화물, 탄화수소는 전 배출량의 절반 이상을 차지하고 있다 특히 유황산화물의 배출원인은 유황분의 농도가 높은 방카C유를 도시에서 많이 사용하고 있기 때문에 라고 생각된다. 실제로 서울시의 대기중에 배출되는 연간 총량의 95%는 벙커 C유라고 지적한 바 있다. 전술한 바와 같이 서울시에서 배출되는 오염물질의 40%는 자동차의 배기에 의하여 오염되고 있으므로 자동차의 문제만 해결한다면 대기오염물질의 40%에 해당되는 연간 배출량인 15만톤(1975년도)은 제거가 가능하며 또한 벙커 C유를 다른 연료로 대치한다면 약 10만톤 유황산화물을 제거할 수 있다 즉 1975년도의 연간 총 배출량 36.4만 톤 중 약 70%에 해당되는 25만톤은 해결할 수 있다는 결론을 얻을 수 있으며 여러 실험결과를 종합하면 최소 약 50%의 배출물을 제거할 소 있는 것으로 믿는다. 도시소음의 발생원은 교통소음, 산업소음, 건설소음 및 일반소음 등으로 구분될 수 있으며 연간 시민들에 의하여 60%가 소음으로 인한 피해에 대한 호소였음을 볼 때 가장 큰 비중을 차지한다고 할 수 있다. 도시소음은 자연의 정숙을 파괴하는 가장 큰 원인이라 할 수 있지만 한편 너무나 큰 비중을 차지하는 공공성을 띄우고 있거나 또는 취재대상이 명확히 구분되지 않는 경우가 많다는 것이 특징이다. 따라서 건설소음은 현재 세계적으로 행정적 규제를 강력히 시행 못하고 있으며 다만 공정에 사용되는 기계류를 기계공학적인 면에서 개선하고 있는 실정이며 교통기관의 경우는 운행노선의 조절(교통량분산) 항로조절, 역사이전 등의 소극적인 방법을 취하고 있으며 일반소음은 경범죄 및 선거법으로 단속하고 있는 실정이다. 도시소음의 가장 큰 비중을 차지하는 소음원은 교통소음이라 할 수 있으며 서울시의 주간도로 주변의 소음도는 평규 75㏈이며 최고 소음도는 85㏈이다. 특히 경적음은 100㏈ 전후로서 도로주변 소음으로서 가장 문제가 된다. 자동차의 운전상태에 따라 소음발생도는 달라서 대형 차량의 경우 발차시의 가장 크며 소형자동차는 속도에 비례하여 크다. 노후차량일수록 소음도는 커서 그 원인은 정비 불량으로 발생되는 차체소음이라 할 수 있다. 따라서 대책면에서 볼 때 정비강화, 교차로와 주차장의 감소 그리고 운행 장애물 제거등에 주력을 두어야 하며 독일의 소음방지 법령중 Hessen 경찰명령(제11조)에 의하면 라인에 경고하는 그의 목적에 자동차 경적을 사용하였을 때에는 200마르크 이상 500마르크 이하의 벌금을 과료하고 있으며 우리나라의 경우는 거의 없다고 할 수 있다. 서울시는 급진적으로 비대하여져 과거 교외에 있던 역이 현재 13개소가 주택지의 가운데 있게 되었으며 기차소음으로 인한 생활환경의 파괴는 크다. 실제로 신촌역의 경우 철로에서 200m 지점에서 소음을 측정한 결과 듸젤기관차에서는 68㏈에서 79㏈였으며 석탄기관차는 68㏈에서 98㏈였다. 공해방지법의 소음평가 방법(NRN)으로 소음분석 및 평가하면 최소 200m 지점에서는 모두 공해방지법에 저촉을 받고 있으며 특히 경적음과 석탄기관차의 주행은 NRN 60을 초과하였으며 이 수치는 ISO의 평가내용에 의하면 주민들의 지역사회 활동에 강력하게 장해를 준다는 결론을 얻을 수 있다. 기차소음의 대책면에서 볼 때 경적을 경종으로 대치하며 또한 주행속도를 조절한다면 많은 도움이 될것으로 추측된다. 일본의 경우 연속철(long rail)의 채용, 탄성체, 결장치의 사용 침목과 철로의 연결지점에 진동흡수재료사용 그리고 필요한 지점에 1~1.5m 높이의 방음벽설치등으로 많은 효과를 얻었다고 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.448-453
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• 2016

선박의 프로펠러나 임펠러와 같은 유체기기에서는 캐비테이션 현상으로 인해 마모와 침식이 발생한다. 이와 같은 기기손상은 소음과 진동을 발생시켜 기기수명을 단축시키는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 캐비테이션 현상에 대한 저항성을 높이기 위해 산업 현장에서 많이 사용되고 있는 고속화염용사코팅의 공정 최적화에 따른 각 요소별 중요도를 분석하였다. 다구찌 실험계획법을 적용하여 ALBC3 모재 표면에 비정질 분말을 코팅하였고 기공도 실험을 통해 각 요소별 특성을 분석하였다. 다구찌 실험계획법에 의해 고속 화염용사(HVOF) 코팅의 최적 공정을 찾아낸 결과 연소압이 80 psi, 코팅거리가 270 mm, 이송속도가 200 mm/s, 분말속도는 25 g/min으로 확인되었고, 그 결과, 연소압, 코팅거리 및 분말속도는 25% 이상으로 비슷한 기여도를 나타냈고 이송속도는 19%로 다소 떨어지는 수준을 나타내었다. 공정에 대한 각 인자별 기여도는 약간의 차이는 있지만 그 차이가 크지 않으므로 네 개의 인자 모두 고속 화염용사(HVOF) 코팅 공정에서 중요한 기여를 하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.64-75
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• 2009

최근 조선소에서 고출력 디젤엔진의 요구에 의해서 초대형 저속 2행정 디젤엔진이 개발되었으며, 연속최대출력이 $8{\sim}14$실린더를 갖는 10만 마력 이상의 엔진을 사용할 수 있게 되었다. 이러한 엔진들은 열효율, 운전에 대한 신뢰성, 강인성 및 기동성은 뛰어나지만 크랭크축을 포함한 추진축계에서 높은 비틀림진동을 유발한다. 따라서 이 연구에서는 엔진설계자의 입장에서 비틀림진동을 줄이기 위하여 튜닝 비틀림진동 댐퍼를 갖는 추진축계의 비틀림진동을 이론적으로 검토하였으며 실험모델인 12K98MC엔진과 12RT-flex엔진에서 튜닝댐퍼의 성능과 동적거동을 확인하고 있다.

• 문화경제연구
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• 제17권2호
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• pp.81-102
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• 2014

전 세계적으로 발생하고 있는 온실가스 배출의 중요한 원인 중 하나는 교통부문에서의 탄소배출이다. 이와 관련하여 최근 활발하게 논의되고 있는 전기자동차의 개발과 보급은 자연자원을 중심으로 운영되는 관광지의 지속가능성을 유지하기 위해서 필요하다. 우리나라를 대표하는 자연자원 중심의 관광지인 국립공원에서는 탐방객 관리나 업무를 위해 주로 내연기관으로 구성된 차량이 이용되고 있는데, 이 때문에 매연, 소음 등으로 환경문제가 발생하고 있다. 이를 억제하기 위해서 전기자동차를 도입할 필요가 있다. 본 연구는 국립공원의 친환경적 운영을 위해 전기자동차 사용의 경제적 가치를 분석하고, 이를 통해 전기자동차에 대한 청정운행모델을 개발할 수 있는 기초적인 선행연구로서 기능하기 위해 이루어졌다. 본 연구의 분석과정에서 지불의사금액 추정을 위해 설문지법을 이용한 로짓모형을 활용하였다. 조사모집단은 20세이상 전국 성인남녀이며, 성 연령별로 균등할당하여 조사를 실시하였다. 설문지에는 양분선택형 질문과 인구통계학적 사항에 관한 질문이 포함되었다. 분석결과 전기자동차 도입을 위해 지불 가능한 1인당 환경보전기금은 3,948원으로 추정되었으며, 전기자동차 도입으로 발생하는 국립공원의 가치는 5,613,813만원으로 나타났다. 국립공원에 전기자동차를 도입할 경우, 환경적으로 국립공원의 환경의 질을 개선할 수 있을 것으로 기대된다. 국립공원에서의 전기자동차 도입은 기후 변화에 대응하기 위한 적극적 수단으로서 운영될 수 있는 대안적 친환경행동이라 할 수 있다.