• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제50권9호
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• pp.427-433
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• 2001

A linear ultrasonic motor was designed by a combination of the first longitudinal and fourth bending mode, and the motor consisted of a straight aluminum alloys bar bonded with a piezoelectric ceramic element as a driving element. That is,$L_1-B_4$ linear ultrasonic motor can be constructed by a multi-mode vibrator of longitudinal and bending modes. Linear ultrasonic motors are based on an elliptical motion on the surface elastic body, such as bar or plates. In general, the natural resonance frequency of the stator is used as a driving frequency of the motor which provides a large elliptical motion. The corresponding eigenmode of one resonance frequency can be excited twice at the same time with a Phase shift of 90 degrees in space and time. And the rotation can be reversed by changing the phase between the two signals from sin$\omega$t to cos$\omega$t. Moreover, the tangential force pushes the slider(rotor) and, therefore, determines the thrust and speed of the motor. The experimental results of fabrication motors, bimorph-tyPe motor showed more excellent than unimorph-type. The maximum speed of TBL-200, TBL-300, TBL-400, TBL -220, TBL-310 and TBL-420 motors were 0.12, 0.37, 0.39, 0.14, 0.55 and $0.60ms6{-1}$, respectively. And the efficiency were reported 1.15, 7.9, 6.6, 2.36, 10.1 and 16.5%, respectively. That time, output thrust of the motor was a strong(1~2N) and the weight of stator was a lightness(5~7g).

• 한국가스학회지
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• 제2권4호
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• pp.42-46
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• 1998

소형 시험편 기술은 최소량의 재료를 사용하여 그 재료의 물리적인 거동을 특성화할 수 있기 때문에 산업설비로부터 많은 재료를 수집할 수 없는 경우에 유용한 방법이다. 본 연구에서 사용한 재료는 화력발전소 터빈로터 소재로 많이 사용되고 있는 1Cr-1Mo-0.25V강이었으며, $^630{\circ}C$에서 등온열화처리하여 5종류의 가속 열화 모사재를 만들었다. 충격시험에는 표준 시험편과 소형 시험편이 사용되었으며, 일부 소형 시험편에 소성 구속을 증가시키기 위해 측면흠을 만들어 넣었다. 표준 시험편과 소형 시험편의 충격특성을 비교하였으며 크기효과를 고찰하였고, 소형 시험편의 연성취성천이온도와 표준 시험편의 연성취성천이온도와의 상관관계를 만들었다. 따라서 소형 시험편의 충격시험결과로부터 표준 시험편의 충격특성을 추정하는 것이 가능하게 되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.837-843
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• 2012

비동기 전동기는 여러 분야에서 널리 사용되고 있으며, 특히 전원공급에 비해 많은 전력을 사용하는 전동기의 경우 이를 기동하기 위해서는 다양한 기동방법이 적용되고 있다. 전동기 기동방법은 주로 회전자에 가변저항을 삽입하거나 고정자에 공급하는 전압을 감소시키는 방법이 사용되고 있다. 이와 같이 기동시 가변저항을 변경하거나 전압을 변경하기 위해서는 특정 단계에서 특정한 시간이 필요하게 된다. 이 시간을 스위칭시간이라 부르며, 이 시간을 정확히 파악하는 것은 매우 어려운 부분이다. 이 시간은 전동기의 부하특성이나 그 형식에 따라 변화한다. 따라서 본 논문에서는 전동기와 부하의 수학적 모델의 개발과 설계에 대해서 알아보고, 전동기의 기동에 필요한 스위칭시간을 계산하기 위해 SIMULINK를 활용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 다양한 전동기와 부하를 가진 시스템에 가장 적절하고 적용 가능한 기동 시간을 얻는데 활용할 수 있도록 비교 검토되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권1호
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• pp.21-29
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• 2016

상업용 풍력발전단지에 설치된 기상 탑의 측정데이터와 풍력터빈의 SCADA(Supervisory Control and data Acquisition) 데이터를 이용하여 풍력터빈의 후류영향을 분석하고 후류 풍속저감 예측을 위한 eddy viscosity 모델 및 난류강도 예측을 위한 Lange 모델의 계산값과 비교하였다. 후류영향 분석결과, 자유단(free stream) 풍속이 낮을수록 풍력터빈 후류에서의 풍속 감소율은 증가하였으며 후류 난류강도 역시 자유단 풍속이 낮아질수록 증가하는 특징을 보였다. Eddy viscosity 모델에 의해 예측된 풍력터빈 후류중심에서의 풍속 감소율은 측정값에 비해 과대 예측되었으며 Lange 모델에 의한 후류 난류강도 예측은 실측값과 유사하게 예측되고 있음을 보였다.

• Wind and Structures
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• 제17권6호
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• pp.647-670
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• 2013

The paper presents a numerical approach to study of fluid flow characteristics and to predict performance of wind turbines. The numerical model is based on Finite-volume method (FVM) discretization of unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes (URANS) equations. The movement of turbine blades is modeled using moving mesh technique. The turbulence is modeled using commonly used turbulence models: Renormalization Group (RNG) k-${\varepsilon}$ turbulence model and the standard k-${\varepsilon}$ and k-${\omega}$ turbulence models. The model is validated with the experimental data over a large range of tip-speed to wind ratio (TSR) and blade pitch angles. In order to demonstrate the use of numerical method as a tool for designing wind turbines, two dimensional (2-D) and three-dimensional (3-D) simulations are carried out to study the flow through a small scale Darrieus type H-rotor Vertical Axis Wind Turbine (VAWT). The flows predictions are used to determine the performance of the turbine. The turbine consists of 3-symmetrical NACA0022 blades. A number of simulations are performed for a range of approaching angles and wind speeds. This numerical study highlights the concerns with the self-starting capabilities of the present VAWT turbine. However results also indicate that self-starting capabilities of the turbine can be increased when the mounted angle of attack of the blades is increased. The 2-D simulations using the presented model can successfully be used at preliminary stage of turbine design to compare performance of the turbine for different design and operating parameters, whereas 3-D studies are preferred for the final design.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제50권5호
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• pp.229-237
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• 2001

Until recent years, most of the researches for motor drives focus on the high performance drive of the three phase induction motor, and that of the single phase induction motor(SPIM) is out of interest. The SPIM is widely used at low power level because it has the simple construction and economic advantage. In general such machine has both main winding and auxiliary winding. Conventionally, these winding are fed by only one single phase source, and the speed of the motor is not controlled. The SPIM with an auxiliary winding can be treated as an asymmetrical two phase machine. In this paper the space vector Equivalent circuit of SPIM is derived. For vector control of the SPIM the stator current must be decoupled into the flux producing component and the torque producing component. To accomplish decoupling control, the conventional method requires complex calculation and large computation time. We proposed the equivalent circuit referred to the rotor side, in this case only the stator resistances in the direct axis and the quadrature axis are different each other and the other parameters are represented to be equal. Thus the decoupling of the stator current is similar to that of the three phase induction motor. In this paper, the novel vector control system of the single phase induction motor is proposed. To verify the feasibility of this scheme, simulation and experimentation are carried out. The results prove the excellent characteristics for the dynamic response, which confirms the validity of the proposed system.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권5호
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• pp.399-406
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• 2016

대형 풍력터빈은 지상 전단 흐름 내에서 회전하면서 주기적인 유입속도의 변동 조건 하에 운용된다. 수직 전단흐름에 의해서 경계층 내의 유입 속도는 최고점에서 속도가 최대가 되고 최저점에서 속도가 최소가 된다. 이러한 공간적인 풍속 분포는 풍력터빈 로터의 허브와 저속회전축에서 6분력 하중에 대한 주기적인 진동을 야기한다. 본 연구에서는 수직 전단 흐름 효과를 무시한 균일 흐름장과 지상 전단 흐름효과를 고려한 두 가지 경우에 대한 공력 하중을 비교분석하였다. 계산 결과로부터 허브에서의 추력과 굽힘모멘트, LSS의 굽힘모멘트가 크게 변동하는 결과를 보여주었다. 따라서 지상 전단흐름 효과를 반영한 공력 해석이 피로 해석을 위해서 반드시 필요함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권12호
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• pp.1184-1191
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• 2009

스마트 무인기 익형 주위의 유동 구조를 파악하고 이를 바탕으로 synthetic jet을 이용하여 천이 비행 모드에서의 수익하중 감소 여부를 파악하였다. 스마트 무인기의 실제 비행 모드에서의 유동 구조를 분석하여 앞전 및 뒷전에서 발생하는 와류에 의해서 수익하중이 크게 증가함을 밝혔다. 이에 앞전과 뒷전에서 발생하는 유동의 박리를 효과적으로 제어하기 위하여 Part 1의 결과를 바탕으로 0.01c, $0.95c_{flap}$ 지점에 jet을 위치시키고 각각 무차원 주파수(F+)를 0.5, 5로 작동시켜 그에 따른 유동구조 변화와 항력 감소율을 알아보았다. 그 결과 천이 비행 모드에서의 유동 제어를 위해서는 앞전에 위치한 jet만을 작동시킬 경우 가장 효과적으로 수익하중을 감소시킬 수 있음을 밝혔다. 이에 정지 비행 모드에서 뿐만 아니라 천이 비행 모드에서 synthetic jet을 이용하여 유동을 제어한다면 스마트전 비행 모드에서의 비행성능과 안정성을 동시에 향상시킬 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권12호
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• pp.1173-1183
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• 2009

스마트 무인기 익형 주위의 유동 구조를 파악하고 이를 바탕으로 synthetic jet을 이용하여 정지 비행 모드에서의 수익하중 감소 여부를 파악하였다. 스마트 무인기의 실제 비행 모드에 대하여 유동 구조를 분석하여 앞전 및 뒷전에서 발생하는 와류에 의해서 수익 하중이 크게 증가함을 밝혔다. 이에 앞전과 뒷전에서 발생하는 유동의 박리를 제어하기 위하여 0.01c, $0.3c_{flap}$, $0.95c_{flap}$ 위치에 jet을 위치시켰다. 또한 무차원 주파수(F+)의 변화에 따른 유동 구조 변화와 항력 감소율을 알아보았다. 그 결과, 와류의 유동 구조를 변화시켜 앞전과 뒷전에서 발생하는 거대한 와류의 박리 주기를 짧게 하고 와류의 크기를 감소시켜 정지 비행 모드에서 수익 하중을 효과적으로 감소시킬 수 있었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제34권1호
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• pp.33-41
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• 2018

This paper describes a new test rig for identification of rotordynamic force coefficients of squeeze film dampers (SFDs) in automotive turbochargers (TCs). Prior studies have mainly concentrated on relatively large-sized SFDs used in aircraft engines, turbocompressors, and turbopumps. The main objective of the current study is to propose a test rig for identification of dynamic force coefficients of small-sized SFDs (a journal diameter of ~11 mm). The current test rig consists of a journal, a SFD cartridge, four support rods, an upper structure, a data acquisition (DAQ) system, and an oil circulation unit. The annular gaps between the journal outer surface and SFD cartridge inner surface create SFD film lands. The damper has two parallel film lands separated by a central groove, having an axial length and depth of 3 mm. Each film land has a length of 4 mm with a $40{\mu}m$ radial clearance. The static load and dynamic impact tests identify the structural characteristics (i.e., stiffness and natural frequency) of the journal and assembled test rig. The measurements show good agreement with predictions. The SFD performance data from this test rig will be used to develop innovative TC rotor systems with improved NVH and reliability characteristics incorporating advanced SFD technology.