• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제6권6호
• /
• pp.873-880
• /
• 2011

최근 환경오염, 지구 온난화, 화석 연료 고갈 등이 범지구적 문제가 됨에 따라 녹색 에너지 기술 개발이 주목을 받고 있다. 이런 추세에 따라, 자전거가 다양한 스마트 에너지 기술과 결합하여 친환경 근거리 이동수단으로 발전하고 있다. 스마트 자전거 기술과 관련하여 많은 기술이 개발되고 있는데 이중 PAS(Power Assist System)는 사람의 힘과 전기의 힘을 효과적으로 결합하여 배터리로 구동되는 전기 모터를 제어하는 기술이다. 본 논문은 PAS를 구성하는 핵심 기술인 새로운 토크 센서를 제안한다. 이 기술은 기존 기술들과는 달리 자전거 뒤축에 스트레인 게이지를 부착하여 슬립링의 필요성을 없애고 사람에 의해 가해지는 구동축 토크를 측정 할 뿐 아니라, 현재 작동되는 기어의 위치를 근사적으로 추정 가능하게 한다.

• 항공우주기술
• /
• 제3권2호
• /
• pp.81-90
• /
• 2004

액체로켓엔진에서 터보펌프의 160kW급 터빈 구동용의, 액체산소와 케로신을 추진제로 사용하는 가스발생기의 탈설계점 연소성능시험 결과에 대해 논의하였다. 가스발생기의 탈설계점 연소시험에서 연소압력은 O/F비와 추진제 공급유량의 함수로 나타나는데, 출구 온도편차는 turbulence ring이 있는 경우 ±7.5K 이내로 매우 균일한 공간적 온도분포임을 확인하였다. 각각의 탈설계점 연소시험에서 가스발생기 출구 온도는 가스발생기로 공급되는 추진제의 O/F 비의 함수로 나타낼 수 있었다. 본 가스발생기의 탈설계점 연소시험 결과, 특히 가스발생기의 혼합비와 가스온도와의 관계는 향후 개발되어질 가스발생기 설계나 저혼합비 연소해석 코드를 작성 시 매우 유용하게 사용되어질 것이다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.30-36
• /
• 2012

A scroll expander has been designed to produce a shaft power from a R134a Rankine cycle for electricity generation. Heat was supplied to the Rankine cycle through a heat exchanger, which received heat from another cycle of water. In the water cycle, water was heated up in a boiler using biogenic solid fuel. The designed scroll expander was a horizontal type, and a trochoidal oil pump was employed for oil supply to bearings and Oldham-ring keys. For axial compliance, a back pressure chamber was created on the backside of the orbiting scroll base plate. Numerical study has been carried out to estimate the performance of the designed scroll expander. The expander was estimated to produce the shaft power of about 2.9 kW from a heat supply of 36 kW, when the temperature of R134a was $80^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$ at the evaporator and condenser of the Rankine cycle, respectively. The expander efficiency was about 70.5%. When the amount of heat supply varied in the ranges of 7.5~55 kW, the expander efficiency changed in the range of 45.6~70.5%, showing a peak efficiency of 70.5% at the design shaft speed.

• Corrosion Science and Technology
• /
• 제9권6호
• /
• pp.310-316
• /
• 2010

Recently a fuel oil of the diesel engine of the marine ship is being changed with heavy oil of low quality as the oil price is higher more and more. Therefore the wear and corrosion in all parts of the engine such as cylinder liner, piston crown, spindle and seat ring of exhaust valves are predominantly increased. In particular the degree of wear and corrosion of piston crown is more seriously compared to the other parts of the engine due to operating in severe environment such as the high temperature of exhaust gas and repeating impact. Thus the repair weldment of the piston crown is a unique method to prolong the its life in a economical point of view. In this case, filler metals having a high corrosion and wear resistance such as stellite 6, Inconel 625 and Inconel 718 are mainly being used for repair welding. However it has been often happened that piston crown on the ship,s job site is being actually inevitably welded with mild filler metals. Therefore in this study, filler metals such as E4301, E4313 and E4316 were welded at SS401 steel as the base metal, and corrosion property of their weld metals in the case of post weld heat treatment or not was investigated with some electrochemical methods such as measurement of corrosion potential, cathodic and anodic polarization curves, cyclic voltammogram and polarization resistance etc. in 0.1% $H_2SO_4$ solution. Corrosion resistance of the weld metal of E4301 was better than the other weld metals in the case of no heat treatment, however, its resistance was considerably decreased with post weld heat treatment(annealing:$625^{\circ}C$, 2 hr) compared to other weld metals. The weld metals of E4313 and E4316 showed a relatively good corrosion resistance by post weld heat treatment.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제7권1호
• /
• pp.1-13
• /
• 2011

It has been shown in the literature that active adjustment of the intake area of a jet engine has potential to improve its fuel efficiency. This paper presents the design and control of a novel proof-of-concept active jet engine intake using Nickel-Titanium (Ni-Ti or Nitinol) shape memory alloy (SMA) wire actuators. The Nitinol SMA material is used in this research due to its advantages of high power-to-weight ratio and electrical resistive actuation. The Nitinol SMA material can be fabricated into a variety of shapes, such as strips, foils, rods and wires. In this paper, SMA wires are used due to its ability to generate a large strain: up to 6% for repeated operations. The proposed proof-of-concept engine intake employs overlapping leaves in a concentric configuration. Each leaf is mounted on a supporting bar than can rotate. The supporting bars are actuated by an SMA wire actuator in a ring configuration. Electrical resistive heating is used to actuate the SMA wire actuator and rotate the supporting bars. To enable feedback control, a laser range sensor is used to detect the movement of a leaf and therefore the radius of the intake area. Due to the hysteresis, an inherent nonlinear phenomenon associated with SMAs, a nonlinear robust controller is used to control the SMA actuators. The control design uses the sliding-mode approach and can compensate the nonlinearities associated with the SMA actuator. A proof-of-concept model is fabricated and its feedback control experiments show that the intake area can be precisely controlled using the SMA wire actuator and has the ability to reduce the area up to 25%. The experiments demonstrate the feasibility of engine intake area control using an SMA wire actuator under the proposed design.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제29권1호
• /
• pp.44-49
• /
• 2009

Steam reforming of methane in the high temperature solar chemical reactor bas advantage in its heating method. Using concentrated solar energy as a heating source of the reforming reaction can reduce the $CO_2$ emission by 20% compared to hydrocarbon fuel. In this paper, the simulation result of methane-steam reforming on a high temperature solar chemical reactor(SCR) using Fluent 6.3.26 is presented. The high temperature SCR is designed for the Inha Dish-1, a Dish type solar concentrator installed in Songdo city. Basic SCR performance factors are referred to the former researches of the same laboratory. Inside the SCR porous metal is used for a receiver/reactor. The porous metal is carved like a dome shape on the incident side to increase the heat transfer. Also, ring-disc set of baffle is inserted in the porous metal region to increase the path length. Numerical and physical models are also used from the former researches. Methane and steam is mixed with the same mole fraction and injected into the SCR. The simulation is performed for a various inlet mass flow rate of the methane-steam mixture gas. The result shows that the average reactor temperature and the conversion rate change appreciably by the inlet mass flow rate of 0.0005 kg/s.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.92-99
• /
• 2021

An automatic transmission, which consists of several decks of planetary gear sets, provides multiple speed and torque ratios by actuating brakes and clutches (mechanical friction components) for connecting central members of the planetary gear sets. The gear set consists of the sun gear, the ring gear, and the carrier supporting multiple planet gears with pin shafts. In designing a new automatic transmission, there are many steps to design and analyze: gears, brakes and clutches, shafts, and other mechanical components. Among them, selecting thrust bearings that not only allow the relative rotation of the central members and other mechanical components but also support axial forces coming from them is important; doing so yields superior driving performance and better fuel efficiency. In selecting thrust bearings, the magnitude of axial forces on them is a critical factor that affects their bearing size and performance; its results are systematically related to the direction of the helical angle of each planetary gear set (a geometric design profile). This research presents the effects of the helical angle direction on the axial forces acting on thrust bearings in an automatic transmission consisting of planetary gear sets. A model transmission was built by analyzing kinematics and power flows and by designing planetary gear sets. The results of the axial forces on thrust bearings were analyzed for all combinations of helix angle directions of the planetary gear sets.

• 한국가스학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.21-26
• /
• 2022

사륜구동은 구동력을 4바퀴에 모두 전달하기 때문에 노면과의 접지력이 상승하여 구동력이 상승한다. 하지만 그로 인해 연비가 저하되는 단점을 가지고 있다. 따라서 평소에 이륜구동으로 주행하다가 필요에 의해 선택적 사륜구동으로 변환하는 방법으로 사륜구동을 많이 사용한다. 이러한 선택적 사륜구동은 운전자가 보내는 전기적 신호를 Transfer case에서 기계적으로 바꿔서 구동력을 변환시킨다. 본 연구에서는 전기적 신호를 기계적으로 바꿔주기 위해 모터에 감속기를 적용하여 토크를 증대시켜 기능을 수행하였다. 따라서, 본 연구에서는 구동을 변환시켜주기 위해 적용되는 Transfer case내부에 있는 모터에 적용할 수 있는 감속메커니즘을 도출하고 그에 따른 유성기어형태를 적용한 감속비를 최적화하였다. 그리고 도출된 감속비를 토대로 링기어를 공통으로 사용하는 유성기어 2세트를 적용하여 입력축과 출력축이 동일상에서 감속이 진행되는 유성기어 기어치형의 개발 및 Transfer csae 내에 있는 구동변환장치 구동부의 최적화 설계를 진행하였다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.171-178
• /
• 2008

중 저준위 방사성폐기물 유리화 실증시설의 고온필터(HTF)시스템에 금속필터를 도입하여 일련의 성능시험을 수행하였다. 고온필터시스템의 여과재는 총 19개의 필터 element로 구성되는데 필터로서 금속 재질별 특성을 알기 위해 316L, 904L, Inconel 600 등 3종의 element를 혼합하여 필터set를 구성하였다. 매 시험을 종료한 후에는 필터하우징에서 종류별로 필터 element를 꺼내어 육안으로 변화를 관찰하였다. 그 결과 일부 element 표면에서 어두운 색깔의 반점들이 관찰되었으며, 특히 AISI 316L 재질의 element에서 많은 반점들이 발견되었다. 이 반점들이 부식을 의미하는 것인지 확인하기 위해 두 가지 분석을 수행하였다. 첫째 재질별로 1개씩의 element를 절단하여 정상적인 곳과 반점이 있는 곳의 표면 및 단면을 SEM/EDS로 분석하였다. 그 결과 반점은 Na, S, Si 등 무기계 산화물이 집중적으로 침적되어 필터의 미세기공을 막고 있는 현상으로 밝혀졌으며, 이 침적물들은 폐기물 및 유리용탕으로 부터 휘발된 물질로 판단된다. 둘째, 재질별로 필터 element에 대해 ring tensile시험을 수행하였다. 그 결과 반점을 포함한 시험 필터 element의 인장강도 값이 규정값 이상으로 나타나서 필터에 부식이 없는 것으로 확인되었다. 앞서 두 가지 분석결과로 볼 때 시험한 금속필터 표면에 생성된 반점은 부식생성물이라기 보다는 필터 전단으로부터 유입된 무기산화물 필터기공을 막고 있는 현상으로 판단되며, 이 반점이 반점형태로 국부적 지점에만 나타나는 것은 시험 중단시기 필터에 응축된 수분과 관련이 있는 것으로 판단된다. 반점의 생성은 필터의 유효 여과면적이 줄어 결과적으로 필터에 걸리는 압력손실이 커지기 때문에 필터하우징의 상시보온을 통한 응축 방지가 필요할 것으로 판단된다. 아울러, 보다 장시간의 시험을 통해 필터 부식현상에 대한 검증 필요하다고 판단된다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.55-61
• /
• 2015

방사선검출기를 이용한 고방사성물질의 측정이나 방사선사고 등의 신속한 대응을 위하여 주위의 선량률 준위에 따라 크기별로 여러 종류의 콜리메이터들을 구비해야 하며, 이는 무거운 콜리메이터의 특성상 효율적인 현장 측정에 심각한 장애가 될 수 있다. 본 연구에서는 콜리메이터의 모양을 카메라의 렌즈 조리개 형식으로 제작하여 사용자가 직접 카메라 렌즈를 돌려 초점을 맞추듯이 콜리메이터의 내경을 조절하고 방사선의 감쇄율을 쉽게 알아볼 수 있도록 IRIS형 콜리메이터를 제작하였다. 먼저, 콜리메이터를 위상을 달리한 2 중의 텅스텐 셔터 구조로 제작하여 기계적 공차에 의한 방사선의 침투를 차단하고자 하였다. 그리고 셔터의 재질별로 콜리메이터 내경에 따른 방사선 감쇄율을 MCNP 코드를 이용하여 계산함으로써 이론적인 성능평가를 수행하였다. 계산된 내경의 크기별 감쇄율을 콜리메이터 외부 눈금링에 표시함으로써, 카메라 렌즈에 표시된 배율과 같은 방법으로 사용자가 해당 표시지점으로 콜리메이터 내경을 조절하였을 때, 방사선의 세기가 얼마만 큼 감소되는지 쉽게 알아볼 수 있도록 구현하였다. 끝으로 개발된 IRIS형 콜리메이터를 장착한 소형 방사선검출기를 현장 측정에 활용할 경우, 콜리메이터의 교체 없이 주위 방사선의 세기에 따라 콜리메이터 내경을 적절한 크기로 신속히 교체가 가능하며, 방사선 세기의 감쇄 정도를 쉽게 알아보게 함으로써 신속하고 정확한 대처가 가능할 것으로 판단된다.