• Journal of Biosystems Engineering
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• 제26권5호
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• pp.461-468
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• 2001

Impact between fruits and other materials is a major cause of product damage in harvesting and handling systems. The oriental pears are more susceptible to bruising than other fruits such as European pears and apples, and are required more careful handling. The interest in the handling of the pears for the processing systems has raised the question of the allowable drop height to which pears can be dropped without causing objectionable damage. Drop tests on pears were conducted using an impact device developed by authors to estimate the allowable drop height without bruising. The impact device was constructed to hold in a selected orientation and to release a fruit by vacuum for dropping on to a force transducer. The drop height was adjustable for zero to 60 cm to achieve the desired distance between the bottom of the fruits and the top of the impact force transducer. The transducer was secured to 150 kg$\sub$f/ concrete block. The transducer signal was sampled every 0.17 ms with a strain gage measurement board in the micro computer where it was digitaly stored for later analysis. The selected sample fruit was Niitaka cultivar of pears which is one of the most promising fruit for export in Korea. The pears were harvested during the 1998 harvest season from an orchard in Daejeon. The sample fruit was selected from two groups which were stored for 3 months and 5 months respectively by the method of current commercial practice. The pears were allowed to stabilize at environmental condition(18$^{\circ}C$, 65% rh) of the experimental room. One hundred fifty six pears were tested from the heights of 5, 7.5. 10 and 12.5 cm while measurement were made of impact peak force, contact time, time to peak force, dwell time, pear diameter and mass. The bioyield strength and modulus of elasticity were measured using UTM immediately after each drop test. The allowable drop height was estimated on the base of bioyield strength of the pears in two ways. One was assumed the peak force during impact test increasing linearly with time, and the other was based on the actual drop test results. The computer program was developed for measuring the impact characteristics of the pears and analyzing the data obtained in the study. The peak force increased while contact times decreased with increasing drop height and contact times of the sample from the hard tissue group. The allowable drop height increased with increasing bioyield strength and contact times, and also varied with Poisson\`s ratio, mass and equilibrium radius of the pears. The allowable drop height calculated by a theoretical method was in the range from 1 to 4 cm, meanwhile, the estimated drop height considering the result of the impact test was in the range from 1 to 6 cm. Since the physical properties of fruits affected significantly the allowable drop height, the physical properties of the fruits should be considered when estimating the allowable drop height.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제41권4호
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• pp.357-364
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• 2016

Purpose: This study was performed to define the drying characteristics of sorghum by developing thin layer drying equations and evaluating various grain drying equations. Thin layer drying equations lay the foundation characteristics to establish the thick layer drying equations, which can be adopted to determine the design conditions for an agricultural dryer. Methods: The drying rate of sorghum was measured under three levels of drying temperature ($40^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, and $60^{\circ}C$) and relative humidity (30%, 40%, and 50%) to analyze the drying process and investigate the drying conditions. The drying experiment was performed until the weight of sorghum became constant. The experimental constants of four thin layer drying models were determined by developing a non-linear regression model along with the drying experiment results. Result: The half response time (moisture ratio = 0.5) of drying, which is an index of the drying rate, was increased as the drying temperature was high and relative humidity was low. When the drying temperature was $40^{\circ}C$ at a relative humidity (RH) of 50%, the maximum half response time of drying was 2.8 h. Contrastingly, the maximum half response time of drying was 1.2 h when the drying temperature was $60^{\circ}C$ at 30% RH. The coefficient of determination for the Lewis model, simplified diffusion model, Page model, and Thompson model was respectively 0.9976, 0.9977, 0.9340, and 0.9783. The Lewis model and the simplified diffusion model satisfied the drying conditions by showing the average coefficient of determination of the experimental constants and predicted values of the model as 0.9976 and Root Mean Square Error (RMSE) of 0.0236. Conclusion: The simplified diffusion model was the most suitable for every drying condition of drying temperature and relative humidity, and the model for the thin layer drying is expected to be useful to develop the thick layer drying model.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권6호
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• pp.465-472
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• 2015

선박온실가스 규제를 위한 SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan) 기술 중 선박에너지절감을 위한 조치는 하드웨어적인 장비를 선박에 탑재하여 구현하거나, 인적교육 및 운항패턴 개선 등과 같은 소프트웨어적인 방식으로 구현 가능하다. 선체저항개선을 위한 기술 중 하드웨어적인 장비 개조를 통해 구현되는 기술은 현존선에 적용하는데 장비의 규모 등에 의한 제약이 발생한다. 반면 소프트웨어적인 에너지절감기술의 구현은 저렴한 도입비용과 하드웨어적인 방식에 비해 높은 에너지 절감효과를 보이며, 선종에 크게 구애받지 않고 적용이 용이하다는 장점을 가지고 있어 IT 기술을 이용한 선박에너지절감기술이 요구되어지고 있다. 본 논문에서는 IT 기반의 선박에너지절감 기술을 검증하기 위하여 대표적인 3개 선종에 대한 실선 모델링 기반의 선박조종시뮬레이터를 이용한 육상시험을 수행하였다. 시뮬레이터를 이용한 성능검증 방법은 6개의 다양한 환경조건에서 에너지절감기술 적용 전후의 운항결과로부터 에너지절감효과를 비교 분석하고, 해상상태에 따른 구간별 비교결과를 통해 IT기반 에너지절감시스템의 성능평가를 수행하였다. 벌크, 컨테이너, VLCC 선종을 이용한 육상시험 결과 컨테이너선의 연료절감률이 가장 크게 나타났고, 육상시험 대상선박 모두 선박에너지절감시스템 사용전과 비교하여 연료절감효과를 보였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제32권3호
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• pp.75-81
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• 2016

Future electronics such as electronic paper and foldable cellphone are required to be flexible and transparent and should have a high performance. In order to fabricate the flexible electronics using flexibility transfer process, techniques for transferring various devices from rigid substrate onto flexible substrate by elastomeric stamp, have been developed. Adhesion between the elastomeric stamp and various devices is crucial for successful transfer process. The adhesion can be controlled by the thickness of the stamp, separation velocity, contact load, and stamp surface treatment. In this study, we fabricated the bump shape stamp consisting of a UV-curable polymer and investigated the effects of curing condition, separation velocity, and contact load on the adhesion characteristics of bumps. The bumps with hemispherical shape were fabricated using a dispensing process, which is one of the ink-jet printing techniques. Curing conditions of the bumps were controlled by the amount of UV irradiation energy. The adhesion characteristics of bumps are evaluated by adhesion test. The results show that the pull-off forces of bumps were increased and decreased as UV irradiation energy increased. For UV irradiation energies of 300 and 500 mJ/cm², the pull-off forces were increased as the separation velocity increased. The pull-off forces also increased with the increase of contact load. In the case of UV irradiation energy above 600 mJ/cm², however, the pull-off forces were not changed. Therefore, we believe that the bump shape stamp can be applied to roll-based transfer process and selective transfer process as an elastomeric stamp.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.53-58
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• 2013

연약지반에 시공되는 수평배수층의 설계는 사용할 수평배수재의 투수성에 대한 재료 조건인 No.200체 통과백분율을 확인하여 재료의 사용 여부를 정하고, 시공장비의 주행성 확보를 위한 수평배수층의 두께를 산정한다. 그리고 이 수평배수층이 양호하게 장기적으로 배수성을 유지할지를 검토하고, 필요 시 방안을 강구하는 등 순차적인 단계로 실시한다. 본 연구에서는 회사장 혼합석탄재를 사용하여 실제 수평배수층을 시공하면서 그 과정과 결과를 고찰함으로써 연약지반에서 수평배수재로 이들 혼합석탄재를 원활하게 활용하기 위한 시스템을 제시하고 있다. 즉, 회사장 혼합석탄재는 회사장마다 그리고 같은 회사장에서도 위치에 따라 $75{\mu}m$보다 작은 세립분의 함유량이 불규칙하고 그 양이 상당히 많기 때문에 어느 정도까지는 세립분이 제거되도록 체로 선별하여 사용하여야 한다는 사실을 확인하며, 현장에서의 대량 선별을 위한 체의 눈금 크기, 선별 방법 등의 구체적 사항들을 제안하고 실제 시공을 위해서는 적절한 선별기 제작의 필요성을 기술하고 있다.

• 농업생명과학연구
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• 제53권4호
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• pp.113-124
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• 2019

본 연구에서는 국내 밭작물 재배농가에서 주로 사용되는 캠방식 채소 정식기를 대상으로 작동특성 및 식부장치 작동 메커니즘 분석을 수행하였다. 정식기의 주요 구성요소 및 동력전달경로를 파악하였으며, 주행속도 및 주간거리 단수 변화에 따른 최대 및 최소 작동주기를 도출하였다. 이를 바탕으로 3D모델링 및 시뮬레이션을 수행하여 식부호퍼 극하단점의 궤적 및 조건별 주간거리를 도출하였으며 필드시험을 통해 실제 주간거리와 비교 검증하였다. 주요 결과로써, 식부장치는 13개의 링크와 17개의 회전 조인트 및 1개의 하프 조인트로 구성된 1 자유도의 기구이며, 각 부분들은 캠과 링크장치들의 복합구조를 갖는다. 식부장치 요소들의 연속적이고 반복적인 운동에 의해 식부호퍼는 지면과 연직인 자세를 유지하며 묘를 안정적으로 정식한다. 동력은 엔진과 변속기를 통해 주행부 및 식부장치로 전달되었으며 식부장치의 최대 및 최소 주간거리는 각각 약 900 mm 및 350 mm이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.53-59
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• 2021

해양 운송 산업은 특성상 항공 및 철도 등의 다른 운송 산업보다 비교적 늦게 신기술이 적용되는 산업이다. 현재 대부분의 선박은 기계장치 및 시스템에 문제가 발생하거나 운용 시간 기반으로 정비를 하는 사후 정비(Corrective Maintenance, CM)와 예방 정비(Preventive Maintenance, PM)에 속하는 시간 기반 정비(TBM, Time Based Maintenance)가 적용되고 있다. 그러나 높은 유지보수 비용이 요구되고, 육상의 즉각적인 지원이 어려우며, 선박이 멈추면 즉시 위험에 노출되는 해양 환경에서 운영되는 선박에서 과도한 단순 정비로 인한 인력과 비용 낭비, 예측되지 못한 고장 및 결함으로 유발되는 사고 등으로 인해 운용 효율화 측면에서 기존 정비법에 대한 한계점이 문제시 되고 있다. 예지 정비(Predictive Maintenance, PdM)는 진보된 기술로 기계의 상태 및 성능을 모니터링하여 고장시기를 예측하여 정비하는 방법으로 핵심 기계장치가 항상 최상의 작동 상태를 효율적으로 유지할 수 있도록 한다. 본 논문은 해양 환경에서 PdM의 적용성에 중점을 둔 해양 예지 정비(MPdM, Maritime Predictive Maintenance)에 대해 고안하였으며, 제시된 MPdM은 지리적 고립과 극한 해양 상황 등 해양 운송 산업의 특수한 환경을 고려하여 설계되었다. 본 논문은 선진 미래 해양 운송을 가능하게 하는 MPdM이라는 개념과 그 필요성을 제안한다.

• 한국가스학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-6
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• 2022

이 논문은 LPG 자동차 엔진의 시동불량현상을 조사하고 분석한 연구이다. 첫 번째 사례는 긴급차단 밸브를 점검한 결과 밸브의 기상측에 미세한 이물질에 의해 필터 막힘으로 인해 연료공급이 안 되는 현상을 확인하였다. 두 번째 사례는 액·기상 솔레노이드 밸브의 초기 작동시 연료의 누설에 영향이 없었으나, 시간이 지나면서 솔레노이드 조립부의 손상부가 내구성이 떨어져 LPG 가스의 누설이 진행되어 연소실로 공급되는 연료의 공급이 제대로 되지 않아 자동차의 시동꺼짐 현상이 발생된 것을 확인하였다. 세 번째 사례는 EGR 10A 퓨즈와 LPG 스위치 사이의 커넥터 핀이 장력불량에 의한 접촉불량으로 과열이 발생되어 소손된 것을 확인하였다. 따라서, 자동차의 시동성에 대단히 예민한 전기적인 문제가 발생하지 않도록 자동차의 관련시스템을 사전에 철저하게 점검하고 이를 관리하여야 할 것으로 판단된다.

• 스마트미디어저널
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• 제11권5호
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• pp.75-81
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• 2022

농업의 탄소 중립 및 기후변화 대응을 위해 그동안 내연기관 중심으로 발전해 왔던 농업기계도 온실가스의 배출이 없는 전동 기반의 기술로 전환이 필요하다. 이 연구에서는 농업용 전동 UTV의 진동과 충격을 저감시키고, 차량의 주행안정성과 조종성능을 향상하기 위하여 전동 UTV 서스펜션 설계를 위한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션은 차체의 공차 하중과 화물을 적재한 하중 상태로 나누어 수행되었다. UTV의 서스펜션 스프링의 가동 범위는 조건 B가 공차상태에서 가동범위 30% 이내의 수준을 나타내고, 적재 중량을 만재한 상태의 UTV 서스펜션 변위는 264mm→121mm로 작아지고, 댐핑속도는 260mm/s→300mm/s로 가동범위 60% 이내의 수준에 있음을 알 수 있었다. 다목적 농작업용을 위한 전동 UTV의 서스펜션은 주행과 지형 적응뿐 아니라 경운과 같은 견인작업에서 농작업 능력을 유지하기 위해 매우 중요한 요인이다. 이 연구의 결과는 전동 UTV를 다양한 농작업에 이용할 수 있도록 적절한 댐핑 범위를 갖는 스프링 파라메터를 결정하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 대한조선학회지
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• 제26권4호
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• pp.81-93
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• 1989

본(本) 논문(論文)에서는 충돌(衝突)이나 중량물(重量物) 낙하(落下)등에 의한 사고하중(事故荷重)을 받는 해양구조물(海洋構造物)의 원통부재(圓筒部材)에 대한 손상변형거동(損傷變形擧動)을 실용적(實用的)으로 추정(推定)할 수 있는 새로운 손상예측(損傷豫測) 모델을 제안(提案)한다. 본(本) 논문(論文)은 하중속도(荷重速度)가 비교적(比較的) 느리고 준정적(準靜的) 문제(問題)로서 다룰수 있는 경우만을 대상(對象)으로 하고 있다. 본연구(本硏究)에서 취급하는 원통부재(圓筒部材)는 양단단순(兩端單純) 지지(支持)되어 있고 축방향(軸方向)의 변위(變位)는 구속(拘束)되어 있으며, 하중(荷重)은 부재(部材)의 중앙위치(中央位置)에서 횡방향(橫方向)으로 작용(作用)한다고 가정(假定)한다. 지금까지의 연구성과(硏究成果) 및 본(本) 연구(硏究)에서 직접(直接) 수행(遂行)한 실험결과(實驗結果)를 바탕으로 사고하중작용시(事故荷重作用時)의 원통부재(圓筒部材)에 대한 손상변형거동(損傷變形擧動)을 상세(詳細)히 파악(把握)하고, 국부(局部) Dent 손상(損傷) 및 전체적(全體的)인 굽힘 처짐의 상관효과(相關效果)를 고려(考慮)한 하중-손상변형(荷重-損傷變形) 관계식(關係式)을 도출(導出)하였으며, 실제적(實際的)인 원통부재(圓筒部材)에 대한 실험결과(實驗結果)와 본연구(本硏究)에서 제안(提案)한 예측(豫測) 모델에 의한 추정결과(推定結果)는 잘 대응(對應)하고 있다는 것을 확인(確認)하였다. 특(特)히, 이 같은 하중상태하(荷重狀態下)에서의 실제부재(實際部材)의 손상변형거동(損傷變形擧動)에 대하여는 국부(局部) Dent 손상(損傷)과 전체적(全體的)인 굽힘처짐의 상관효과(相關效果)가 매우 크다는 것을 알았으며, 본예측(本豫測) 모델은 이들의 효과(效果)도 잘 나타내고 있다.