• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.106-113
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• 2016

초고압 용적형 펌프는 로터의 회전에 의한 주기적인 용적의 변화를 이용하는 펌프로 고압, 고유량을 동시에 만족하며 로터의 저속 및 고속 회전에 따라 변화 없이 일정하게 상대적으로 높은 펌프 효율을 유지할 수 있는 장점을 가진다. 많이 사용되고 있는 원심펌프와는 달리 별도의 진공펌프가 없이도 자흡 성능을 가지고 있으며, 비교적 단순한 구조로 인하여 경량화, 소형화가 가능한 특성을 자기고 있다. 유체를 높은 압력으로 이송할 수 있으며, 압력의 변동에 따라 유량의 변동이 적은 정량 토출이 가능하다. 이러한 용적형 펌프를 사용하는 이유는 흡입된 유체가 유량의 변화 없이 토출되는 장점이 있기 때문이다. 본 연구에서는 유량의 변화가 없다는 장점이 있는 용적형 펌프의 체절시스템을 개발하여 펌프의 고압 운전시의 안전성을 확보하고자 하였다. 체절시스템은 컨트롤러 프로그램, 전자클러치, 릴리프밸브의 3가지로 이루어져, 한 가지 시스템이 작동하지 않아도 다른 시스템이 작동하는 시스템으로 이루어져 있다. 컨트롤러 프로그램과 전자 클러치의 작동을 확인하기 위한 과속도 시험과 릴리프 밸브의 유체유동해석, venting 실험을 통해 현재 개발한 초고압 용적형 펌프의 체절시스템이 작동됨을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.104-110
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• 2016

본 연구는 2012년도에 제정된 원심펌프 기준에 바탕을 둔 소방자동차용 소방펌프의 성능 인정 기준에 각종 초고층 건물의 화재 및 대형화재에 대비하기 위한 고압 및 대용량의 방수 능력을 가진 용적형 펌프의 인정기준 추가에 관한 내용이다. 용적형 펌프의 실험을 바탕으로 V-1, 2, 3급의 3가지에 대한 성능에 대하여 인정기준을 제정하였으며 펌프의 효율은 원심펌프형과 동일한 65% 이상의 성능을 요구하는 인정기준이 포함 되었다. 방수압력은 1.5 MPa~2.5MPa 사이의 값을 유량은 최소 $0.31m^3/min$에서 최대 $3.0m^3/min$의 방수량의 성능을 요구하는 것으로 제정되었다. 또한, 구조적으로 체절압력을 조절해야하는 용적형 펌프 특성상 릴리이프 밸브에 대한 부분이 추가되었으며 이물질로 인한 펌프 내부의 파손을 방지하기 위한 스트레이너 설치 및 진공펌프 없이 작동하는 용적형 펌프와 원심펌프와의 차이점을 포함하고 있다. 이와같은 용적형 펌프의 인정기준 부분 추가로 인하여 초고층 빌딩 및 대형화재에서의 화재진압에 있어서 보다 다양한 화재 진압용 소방 장비의 선택과 능동적인 대응을 할 수 있을 것으로 기대되며, 이와같은 인정기준은 2016년 1월 제정되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.33-38
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• 2015

고압과 정량 흡상을 목적으로 클리어런스가 없는 초고압 회전용적형 헬리컬기어 펌프의 개발을 진행하였다. 펌프의 내부 압력과 토출 유속을 검증하기 위해 CFD 해석을 수행하였다. 이에 따라 FVM 기법으로 유동해석을 수행하였는데 클리어런스가 없는 완전히 밀폐된 형태의 FVM 유동해석은 격자가 연속하게 구성되지 않아 유체영역이 분리되어 정상적인 결과를 얻어낼 수 없었다. 이러한 문제로 격자 구성이 필요치 않은 MPS 기법으로 유동해석을 수행하였고, MPS 유동해석을 통해 펌프의 내부 압력과 토출 유속을 확인할 수 있었다. 로터의 회전속도 1,000 rpm에서 펌프 내부의 압력은 최소일 때 19.5 bar, 최대일 때 44.6 bar이고, 평균 압력은 33.9 bar로 확인되었다. 토출 유속은 최소일 때 64.5 m/s, 최대일 때 84.8 m/s이고, 평균 유속은 76.1 m/s로 확인되었다. 본 연구를 통해 클리어런스가 없는 해석 모델의 유동해석은 FVM 기법보다는 MPS 기법이 더 적합하였음을 확인할 수 있었다. 또한 초고압 회전 용적형 헬리컬기어 펌프의 압력의 변화에 따른 유속과의 관계를 본 연구를 통해 규명할 수 있었다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.32-36
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• 2012

The positive displacement pump and the regenerative pump are widely used in the range of low specific speed, $n_s{\leq}100$[rpm, m3/min, m]. The positive displacement pump is not suitable for miniaturization and operation in high rotational speed. The regenerative pump has a problem with large leakage flow and low efficiency. While the centrifugal pump has advantages of high efficiency, miniaturization and high rotational speed, efficiency drops sharply with decrease in specific speed. Therefore the purpose of this study is to design a new type of centrifugal pump that has advantages of centrifugal pumps in operation in low specific speed. The name of this new type of pump was called 'Pipe type centrifugal pump', since the flow path through the impeller is simple circular pipe. Due to the simple shape of impeller, the manufacturing process is simple and cost is low. There is strong jet flow at the outlet of the impeller. This jet induces flow path loss, meridional dynamic pressure loss and mixing loss. Large disk friction makes the efficiency be limitted in the range of low specific speed. Even though the loss and the low efficiency, 'Pipe type centrifugal pump' represents stable performance, affordable pressure ratio and efficiency better than that of other low specific speed pumps.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권7호
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• pp.148-157
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• 1995

This study deals with controlling the speed of Hydrostatic Transmission (HST) system throuth the control of pumping stroke of positive displacement pump using high-speed solenoid valve controlled by digital closed loop PWM method. The method which was done in this study is as follows: First, we modified original positive displacement pump and designed pumping stroke control system of HST by using the high-speed solenoid valve. Second, after experimenting static and dynamic characteristics on each signal flow, we identified system parameter of approximated model. Finally, to control the speed of HST, we controlled the angle of the swash plate of positive displacement pump by controlling the pressure in the control cylinder chamber. Test which was carried out in the laboratory shows that transient and steady state response could be improved by PID controller.