ISO 26262 is an international standard for the functional safety of electric and electronic systems in vehicles, and this standard has become a major issue in the automotive industry. In this paper, a functional safety compliant electronic control unit (ECU) for an electric power steering (EPS) system and a demonstration purposed EPS system are developed, and a software and hardware structure for a safety critical system is presented. EPS is the most recently introduced power steering technology for vehicles, and it can improve driver’s convenience and fuel efficiency. In conformity with the design process specified in ISO 26262, the Automotive Safety Integrity Level (ASIL) of an EPS system is evaluated, and hardware and software are designed based on an asymmetric dual processing unit architecture and an external watchdog. The developed EPS system effectively demonstrates the fault detection and diagnostic functions of a functional safety compliant ECU as well as the basic EPS functions.
Nowadays, Exhaust Gas Recirculation(EGR) Cooler is one of the most favorite systems for reducing the generation amount of $NO_x$ and other particle materials from vehicles burning diesel as fuel. Efficiency of the system is mainly dependent on its heat transfer efficiency and this ability is affected by net heat transferring area of the system. For that reason, several types of heat transfer tube such as dimple, wrinkle and spiral types that have large net area are used. However, it is difficult to manufacture the rectangular tube with dimpled type structure because it experiences too much strain around the rectangular tube surface during the forming process. For that reason, in this study, numerical simulation for forming process of non-symmetric dimple shape on a thin sheet metal was carried out. Furthermore, theoretical forming limit curves(forming limit diagram, forming limit stress diagram) were proposed as criteria of formability evaluation. From the results of finite element simulation in view of stress and strain distribution, it is found that the designed process has robustness and feasibility to safely manufacture the dimpled rectangular tube.
This study examines the influence of geometry on the internal flow and macroscopic behavior of the spray in Diesel nozzles. For this investigation, two bi-orifice nozzles were employed: one cylindrical and one conical. The first step is to use a non-destructive characterization method which is based on the production of silicone moulds so that the precise internal geometry of the two nozzles can be measured. At this stage the nozzles have been characterized dimensionally and therefore the internal flow can be studied using CFD calculations. The results gained from this experiment make it possible also to ascertain the critical cavitation conditions. Once the critical cavitation conditions have been identified, the macroscopic parameters of the spray can be studied in both cavitating and non-cavitating conditions using a test rig pressurized with nitrogen and with the help of a image acquisition system and image processing software. Consequently, research can be carried out to determine the influence that cavitation has on macroscopic spray behavior. From the point of view of the spray macroscopic behavior, the main conclusion of the paper is that cavitation leads to an increment of the spray cone angle. On the other hand, from the point of view of the internal flow, the hole outlet velocity increases when cavitation appears. This phenomenon can be explained by the reduction in the cross section of the liquid phase in the outlet section of the hole.
A method of measuring the length of defects on the wall of the spent nuclear fuel pool using the image processing and a laser slit beam is proposed. Since the defect monitoring camera is suspended by a crane and hinged to the crane hook, the camera viewing direction can not be adjusted to the orientation that is exactly perpendicular to the wall. Thus, the image taken by the camera, which is horizontally rotated along the axis of the camera supporting beam, is distorted and thus, the precise length can not be measured. In this paper, by using the LASER slit beam generator, the horizontally rotated angle of the camera is estimated. Once the angle is obtained, the distorted image can be easily reconstructed to the image normal to the wall. The estimation algorithm adopts a 3-dimensional coordinate transformation of the image plane where both the laser slit beam and the original image of the defects exist. The estimation equation is obtained by using the information of the beam projected on the wall and the parameters of this equation are experimentally obtained. With this algorithm, the original image of the defect taken at arbitrary rotated angle can be reconstructed to an image normal to the wall. From the result of a series of experiments, the accuracy of the defect is measured within 0.6 and 1.3 % error bound of real defect size in the air and underwater, respectively under 30 degree of the inclined angle of the laser slit beam generator. Also, the error increases as the inclined angle increases upto 60 degree. Over this angle, the defect length can not be measured since the defect image disappears. The proposed algorithm enables the accurate measurement of the defect length only by using a single camera and a laser slit beam.
항공탑재시험은 복잡해지는 무기체계 개발과정에서 데이터 획득을 위해 수행하는 중요한 시험 중 하나이다. 본 논문은 무기체계 개발 과정중 수행하는 항공탑재시험용 POD 시스템에 대한 설계 내용 및 시험 결과를 소개한다. 항공탑재시험용 POD는 좌 우 2개의 POD가 설계 및 제작되었고 각각의 POD는 항공기 연료탱크와 동일한 외형과 질량특성을 갖도록 하여 감항인증 절차를 생략할 수 있도록 하였다. 또한 무기체계 개발에 필요한 표적 영상 데이터 계측, 항법 데이터 획득, 알고리듬 검증 및 분석에 필요한 기준 데이터를 획득할 수 있도록 구성품들을 적절하게 배치하였다. 항공탑재시험용 POD 시스템은 기계적, 전기적 요소들이 모두 반영된 복합적인 시스템이며 개발된 POD 시스템은 반복적으로 항공탑재시험에 사용되어 무기체계 개발에 필요한 다양한 데이터를 성공적으로 획득하였다.
Diesel engines can produce higher fuel efficiency and lower $CO_2$ emission, they are subject to ever more stringent emission regulation. However, there are two major emission concerns fo diesel engines like such as particulate matter (PM) and nitrogen oxides (NOx). Moreover, it is not easy to satisfy the regulations on the emission of NOx and PM, which are getting more strengthened. One of the solutions is to apply the new combustion concept using multistage injection such as HCCI and PCCI. The other solution is to apply after-treatment systems. For example, lean NOx trap catalyst, Urea-SCR and others have various advantages and disadvantages Especially, Urea-SCR system have advantages such as a high conversion efficiency and a wide operation conditions. Hence the key factor to implementation of Urea-SCR technology, good mixing of urea(Ammonia) and gas, reducing Ammonia slip. Urea mixer components are required to facilitate evaporation and mixing because the liquid state of urea poses significant barriers for evaporation, and the distance to mixer is the most critical that affect mixer performance. In this study, to find out the distance from injector to mixer and simulation factor, a laser diagnostics and high speed camera are used to analyze urea injector spray characteristics and to present a distribution of urea solution in transparent manifold In addition, Droplet Uniformity Index is calculated from the acquired images by using image processing method to clarify the distribution of spray.
Carthamus tinctorius L. (known as safflower) is a valuable oil plant whose importance is increasing rapidly in the world due to its high adaptation to arid regions. The seeds of this unique plant are especially used in edible oil, soap, paint, varnish and lacquer production. Its flowers are used in vegetable dye production and medicinal purposes beside its features as a coloring and flavoring in food. After the oil is removed, the remaining pulp and plant parts are used as animal feed, and dry straw residues are used as fuel. Beside all these features, its usage as a herbal medicinal plants for various diseases has gained importance on recent years. In this study, it was designed a plant metabolomic approach which transfers all the recent data processing strategies of untargeted metabolomics in clinical applications to the present study. Q-TOF LC/MS-based analysis of the extracts (70% ethanol, hexane, and chloroform) for both seed and flowers was performed using a C18 column (Agilent Zorbax 1.8 µM, 100 × 2.1 mm). Differences were observed in seed and fruit extracts and these differences were visualized using principal component analysis (PCA) plots. The total number and intersections of the peaks in the extracts were visualized using peak count comparison graph. Based on the experimental results, the number of the detected peaks for seeds was higher than the ones for the flowers for all solvent systems to extract the samples.
본 연구는 스마트하이웨이 같은 첨단 도로 인프라가 구축이 되어 WAVE(Wireless Access for Vehicular Environments) 기술을 이용하여 차량의 정보를 수집하는 서비스를 시행할 경우, 차량데이터를 수집하는 전송간격의 결정 문제를 다루고 있다. 여기서 차량데이터는 위치정보이외에 속도, RPM, 연료소모량 및 DTC 코드와 같은 차량안전데이터를 포함하는 OBD II와 연계된 차량수집장치로부터 매초별로 수집될 수 있는 데이터이다. 이러한 차량데이터는 기존의 교통소통정보로 가공 및 제공이 가능할 뿐만 아니라 다각화된 서비스가 가능한 컨텐츠로 활용이 될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 실시간 차량데이터를 일상적인 상황에서 수집될 경우 교통조건의 변화에 따라 전송간격(교통정보 수집주기)를 변경하는 방법으로 공간적, 시간적 교통상황을 고려하는 모델을 제안한다. 연구에서는 이러한 전송간격 결정모델에 대하여 교통상황묘사가 가능한 VISSIM이라는 미시적 교통시뮬레이터를 기반으로 시나리오를 약 32가지 설정하여 전송간격, 통신전송량, 통신간격, 통신수 및 BPS 등에 대하여 확인하여 보았다. 그 결과 2차로의 1km 고속도로 구간에서는 차량데이터를 2회 정도 수집할 경우에 통신전송량의 특성상 가장 적절할 것으로 확인되었다. 향후 다양한 도로상의 무선 통신 기술이 도입될 경우 교통 및 통신기술 특성을 동시적으로 고려한 전송간격 모델을 제시한 본 연구는 그 활용가치가 높을 것으로 판단되는 바이다.
본 연구에서는 유기성폐자원의 바이오가스 생산 및 이용을 최적화를 위해 현장시설의 정밀모니터링과 시설별 에너지수지를 분석하고, 현장문제 해결방안에 대해서 조사하여 전처리시설 및 발전기 등의 설계 및 운전 가이드라인을 제시하였다. 고품질화 정제설비 운영에 잦은 고장 및 효율 저하를 해결하기 위해서는 가스전처리가 필요하며, 탈황, 제습, 탈실록산, 분진 처리, 휘발성유기화합물 등의 처리공정이 있다. 이 공정들은 고품질화 공정에서도 제거되는 물질들이기에 가스 전처리에서는 정량적 가이드라인은 제시하지 않고, 정성적 가이드라인으로 처리공간에 운영하도록 제시하였다. 특히, 분진, 실록산 및 휘발성유기화합물 등은 가스 전처리에서 제거되지 않으면 고품질화 공정의 잦은 고장의 주원인이된다. 바이오가스 고품질화 공정에 대한 설계 운전 가이드라인은 전체 가스 발생량의 90 % 이상 이용, 2계열화, 여유율 10 % 이상 감안 등이 있으며, 품질기준[메탄함량(프로판 포함) 95 % 이상]을 제시함. 또한 균등한 바이오가스 유입을 위해 가스균등조 설치, 보조연료 균등투입 제어를 위한 열량자동조절장치 설치, 가스압축과정에서 다량 발생하는 수분 제거를 위한 고품질화 후단의 제습장치 설치, 겨울철 설비의 결빙 및 효율 저하 방지를 위한 보온설비 설치, 특히 멤브레인 설비는 실내 설치 등을 제시하였다.
디젤엔진에서는 2차 분사 시스템은 다양한 배기 시스템에 적용이 가능하고, 엔진 제어와 관계없이 독립적으로 제어가 가능하기 때문에 환원제 희석 면에서도 후분사 또는 다른 농후한 환원제 분위기 형성 방법 등에 비해 장점이 많다. 2차 분사 시스템에서는 환원제의 공급 방법에 따라서 촉매의 효율은 달라질 수밖에 없다. 환원제는 일정압력 이상으로 유지 및 최적화가 필요하고, 인젝터의 위치 및 각도의 선정은 매우 중요한 인자이다. 본 논문에서는 2차 분사 조건을 변화시켜 환원제의 농도와 양을 변화시켰다. De-NOx 촉매 시스템에서 최대의 NOx 정화 효율에 적합한 환원제 분사 조건들의 선정이 필요하고, 분무 도달거리, 분무 평균 입경, 분무각, 분사량 등의 분무 특성과 환원제의 균일 분포를 잘 파악하여야 한다. 이와 같은 목적을 위하여 2차 분사에서 충돌판 형상에 의한 분무 및 거동 특성은 가시화 방법과 디지털 화상 처리 기법을 사용하여 분석하였으며, 충돌판 형상의 영향성과 각 형상에 대한 최적 각도 범위를 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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