• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제13권2호
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• pp.10-18
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• 2016

A front-end loader (FEL) mounted on an agricultural tractor is one of the most commonly used implements to mechanize routine agricultural tasks. When the FEL is used with a loaded bucket, careful operation is required to maintain safety and avoid spillage when the tractor passes a bump because a change in the gravity center of the tractor due to varied loadings can affect the stability of the tractor. Use of a boom suspension system consisting of accumulators and orifice dampers can be instrumental in reducing pitching vibrations while increasing the handling performance of the FEL-mounted tractor. The objective of this research was to reduce bump shocks by adding an orifice and a flow control valve to the original hydraulic circuit composed solely of accumulators. A simulation study was performed using the SimulationX program to investigate the effects of an accumulator and an orifice-throttle damper on bump shocks. Results showed that the peak pressure on a boom cylinder and the vertical acceleration of a bucket were significantly affected by use of both an accumulator and an orifice damper. In a field test conducted with a 75-kW tractor, the peak pressure of the boom cylinder, and the root mean square (RMS) vertical acceleration of the bucket and seat were reduced by on average, 23.0, 42.2, and 44.9% respectively, as compared to those measured with the original accumulator system, showing that an improved design for the accumulator hydraulic circuit can reduce bump shocks. Further studies are needed to design a tractor suspension system that includes the effects of cabin suspension and tires as well as dynamic analysis.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4A호
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• pp.337-342
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• 2010

일반적으로 하천 시설에 사용되는 수문은 기계식 및 유압식, 혼합식 권양기에 의하여 개폐되며, 구조물의 크기 및 구조상 2개 이상의 인양장치로 동조를 이루며 안전하게 개폐되어야 한다. 수문의 개폐 시 설계상 정확히 고려할 수 없는 수압 및 마찰로 인하여 구조물에 추가적인 하중이 발생하게 된다. 이러한 추가적인 하중은 수문의 끼임 현상 및 권양기의 과부하 등을 초래하고, 이는 수문의 안전에 중대한 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 이러한 수문의 개폐 시 발생하는 불안전한 요소에 대응하여 권양기가 동조를 이룰 수 있도록 유압 및 변위를 동시에 고려한 FDC(Force-Displacement Control)시스템을 설계하였다. 설계된 FDC 시스템을 XG5000프로그램의 PID 기능을 이용하여 구현하였으며, 다중 유압 실린더 수문 권양기(winch) 모형을 제작하여 FDC 시스템을 실험적으로 검증하였다. 실험 결과 개발한 FDC 시스템은 수문의 개폐 시 발생하는 다양한 외부하중에 대응하여, 다중 유압 실린더로 이루어진 수문 권양기가 동조를 이루며 개폐됨을 확인하였다. 실험 결과로부터 FDC 시스템은 수문 권양기에 적용시 효과적임을 확인 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권11호
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• pp.1077-1084
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• 2017

기존의 선박용 디젤 엔진에는 항상 일정한 엔진 부하량을 유지하는 캠 구동장치가 적용되고 있었으나, 최근 환경규제로 인하여 엔진 부하량에 따라 실린더 온도를 개별적으로 제어하는 LDCL(Load dependent cylinder liner) JWCS(Jacket water cooling system)가 적용된 전자유압 제어방식이 개발되었다. 이 시스템에서 3-way 밸브는 실린더의 상부와 하부와의 온도 차이를 줄여 저온부식을 방지하는데, 대부분 수입에 의존하고 있으며 토출유량이 낮다. 이에 본 연구에서는 3-way 밸브 내부 형상 관련 설계인자가 성능(토출 유량 및 온도)에 미치는 영향을 파악하여 밸브의 형상 설계를 수행하였으며, 기존 모델과의 성능 비교를 통해 제안된 밸브의 우수성을 검증하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제18권3호
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• pp.213-219
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• 2015

Piezoelectric-based hydraulic actuator is a hybrid device consisting of a hydraulic pump driven by piezoelectric stacks that is coupled to a conventional hydraulic cylinder via a set of fast-acting valves. Nowadays, such hybrid actuators are being researched and developed actively in many developed countries by requirement of high performance and compact flight system. In this research, a piezoelectric hybrid actuator has been designed and tested. To achieve bi-directional capabilities in the actuator, solenoid valves were used to control the direction of output fluid. The experimental testing of the actuator in uni-directional and bi-directional modes was performed to examine performance issues related to the solenoid valves. The results showed that the bi-directional performance was slightly lower than uni-directional performance due to air bubble developed in the valve system. A new design to solve the vacuum problem has been proposed to improve the performance of the hybrid actuator.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권5호
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• pp.601-607
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• 2013

본 논문은 Matlab/simulink 기반 휠로더 시뮬레이션 모델의 개발과 검증에 대한 논문이다. 휠로더 시뮬레이션 모델의 개발 및 검증은 실제 휠로더의 생산단계에 앞서 휠로더의 성능을 평가하고 개선하기 위한 목적을 두고 있다. 휠로더 시뮬레이션 모델은 전체적으로 주행부/유압부 동력전달계 모델, 주행부/작업장부 동역학 모델을 포함한 4 가지 모델로 나뉘어져 있다. 휠로더의 주행 및 작업성능을 평가하고 개선하기 위해서는 언급된 4 가지 모델의 통합 시뮬레이션이 필요하며 통합된 시뮬레이션 모델은 성능평가 외의 연료효율의 최적화, 하이브리드 시스템 및 지능형 휠로더 모델의 개발로써 작업효율 향상에 기여할 수 있을 것이다. 본 논문에 제안된 시뮬레이션 모델은 주행부와 작업부 실험 데이터와의 비교를 통해 검증 되었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권6호
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• pp.37-47
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• 2001

인버터를 적용한 유압식 엘리베이터 시스템은, 펌프와 실린더 패킹 및 탑승카의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 슬라이딩모드제어기와 PID 제어기를 혼용하여, 출력혼합기의 출력을 절환시키는 구조를 가진 새로운 하이브리드제어기를 제시하여 제어성능을 향상시킨다. 먼저, 인버터를 적용한 유압식 엘리베이터의 속도제어를 위한 슬라이딩모드제어기 설계방법을 제시하고, 이어서 하이브리드 제어기의 설계방법을 제시한다. 제안된 하이브리드 슬라이딩모드제어기가 극저속 속도영역에서 뿐만 아니라 정상상태를 포함한 전 운전 영역에서 제어 성능이 개선됨을 시뮬레이션 결과를 통하여 보인다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.93-99
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• 2003

구조물은 지진, 풍랑 등과 같은 외부의 충격에 대해서 노출되어 있기 때문에 대규모의 피해가능성이 항상 존재한다. 이러한 외부에 대한 충격흡수 장치는 여러 가지가 있다. 이러한 기구 중에서 널리 사용되고 있는 것이 기계적 에너지를 소산시키는 유압 감쇠기이다 본 논문에서는 유압 감쇠기의 단점을 보완하고 보다 효율이 높은 감쇠기를 나노기술을 응용하여 새로운 감쇠기에 대한 기초적 이론연구를 하였다. 새로운 감쇠기는 내부에 점성 유체 대신에 무기재료의 입자를 유체와 혼합하여 사용하였고 오리피스를 생략함으로 해서 보다 간단한 구조로 설계하였다. 나노 단위 기공에서의 유동 현상을 설명하기 위해서는 기존의 유체역학에 대한 지배방정식 및 가설들이 더 이상 적용이 되지 않는 단점이 있다. 본 연구에서는 지금까지 명확하게 규명되지 않았던 감쇠기의 열 발생, 나노 유동, 그리고 에너지 소산에 대한 이론적 해석을 수행하였다. 그리고 다공 입자 구조에 따른 에너지 소산에 대한 영향을 모델링하여 조사하였다. 감쇠 효과를 검토하기 위해 기존의 유압 감쇠기와 에너지 소산효율을 비교하였다. 또한 감쇠 효율을 수치적인 해석결과와 실험 결과를 서로 비교하여 검토하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.552-558
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• 2011

A 50 kW class rotating body type wave energy converter consisted of two floating bodies and a PTO (Power Takeoff) unit is studied. As an wave energy extractor, the body is designed to have a VLCO (Variable Liquid-Column Oscillator) having a liquid filled U-tube with air chambers. Owing to the oscillation of the liquid in the U-tube caused by the air spring effect of the air chambers, the amplitude of response of the VLCO becomes significantly amplified for a target wave period. The PTO converts the rotational moment introduced from the relative motion of the hinged bodies to an hydraulic power by means of a cylinder. A high pressure accumulator, hydraulic motor and a generator are equipped in the PTO to convert the hydraulic power to electric power. A control law for adjusting the oscillation period of the VLCO is proposed for the efficient operation of the VLCO with various wave conditions. It is found that the effect of the air spring has an important role to play in making the oscillation of the VLCO match with the ocean wave. In this way, the wave energy converter equipped with the VLCO provides the most effective mode for extracting energy from the ocean wave.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권6호
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• pp.335-343
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• 2002

우리나라 유통상토에 대한 물리적 표준분석법을 설정하기 위한 연구를 실시하였다. 국내 시중에 유통되고 있는 53개의 원예용 상토와 9개의 수도용 상토를 대상으로 설정된 분석법을적용하여 실험하였다. 수분함량은 $105^{\circ}C$ 건조기에서 16시간 건조하여 수도용상토는 (건조전 무게-건조 후 무게) / (건조 후 무게) ${\times}100$으로, 원예용상토는 (건조 전 무게 - 건조 후 무게 ) / (건조전 무게) ${\times}100$ 으로 하였다. 보수력은 주로 저 압용으로서 Eijkelkamp사의 Sandbox법을 사용하여 0.5, 1, 3, 5, 7, 10 kPa의 수분장력 상태의 수분함량을 조사하였다. 포화수리전도도는 직경 5cm${\times}$높이 20cm인 아크릴 원통을 이용하여 정수위별에 의한 포화수리전도도를 측정하였다. 신분석법에 의한 유통상토의 수분함량은 원예용이 평균 46.34%, 수도용이 평균 16.89%이었고 원에용 상토의 EAW는 28.4%, WBC 7.01%, OMP는 5.60 kPa로 나타났으며, 육묘를 위한 적정 수분함량은 44.41% 이었고 포화수리전도도는 $1.71cm\;min^{-1}$이었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.73-80
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• 2019

본 논문은 기존 5ton 카고 트럭의 적재함을 개조하여 농기계의 상, 하차를 손쉽게 할 수 있도록 하는 전동 유압 슬라이딩 데크를 개발하기 위하여 전동 유압 슬라이딩 데크 시스템의 기본 설계를 수행하였고, 기구학적 해석을 통하여 슬라이딩 데크의 길이와 구조를 고안 하였으며, 구조해석을 통하여 안전성과 경제성을 고려한 재질을 선정하였다. 먼저 슬라이딩 데크 시스템의 기본 설계를 위하여 운송 대상 농기계를 조사하였고, 필요한 요소들을 선정하였다. 선정한 요소들을 충족시킬 수 있는 유압실린더를 이용한 시스템을 고안하였다. 단순화 모델링과 기구학적 다이어그램을 통하여 슬라이딩 데크 시스템의 작동 구조를 파악하였으며, 기구학 해석을 통해 슬라이딩 데크의 최소길이와 그 구조를 고안하였다. 안전성과 경제성을 모두 만족하는 재질을 선정하기 위하여, 자동차 구조물에 사용되는 대표적인 4가지 재질을 선정하였다. 해석이 필요한 부분을 선정하고, 단순화 모델링을 통해 최대하중을 받는 조건에서 재질에 따른 응력과 변형량을 비교하였다. 그 결과 SS41P 재질사용하면 단가를 줄이고 안전성을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. 작동이 불가능한 농기계의 상, 하차를 위하여 윈치 시스템을 설계하고 적용하였다.