• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제19권1호
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• pp.60-70
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• 1995

In the field of marine transportation the energy saving is one of the most important factors for profit. In order to reduce the fuel oil consumption the ship's propulsion efficiency must be increased as much as possible. The propulsion efficiency depends upon a combination of an engine and a propeller. The propeller has better efficiency as lower rotational speed. This situation led the engine manufacturers to design the engine that has lower speed, longer stroke and a small number of cylinders. Consequently the variation of rotational torque became larger than before because of the longer delay-time in the fuel oil injection process and an increased output per cylinder. As this new trends the conventional mechanical-hydrualic governors for engine speed control have been replaced by digital speed controllers which adopted the PID control or the optimal control algorithm. But these control algorithms have not enough robustness to suppress the variation of the delay-time and the parameter pertubation. In this paper we consider the delay-time and the perturbation of engine parameters as the modeling uncetainties. Next we design the controller which has zero offset in steady state engine speed, based on the two-degree-of-freedom control theory and $\mu$-synthesis. Thd validity of the controller is investigated through the response simulation. We use a personal computer and an analog computer as the digital controller and the engine (plant) part respectively. And, we certify that the designed controller maintains its performance even though the engine parameters may vary.

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.55-60
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• 2020

세계적으로 친환경자동차의 연구 및 개발이 확대되면서 주행거리를 증대시키기 위해 차량의 부가적인 장치를 축소·삭제하거나 경량화를 위한 연구를 진행하고 있다. 그 중 내연기관자동차에 적용되던 다단변속기를 삭제하고 감속기로 대체하여 모터출력 값 제어를 통해 토크증대로 초기구동력을 확보하고 있다. 하지만 잦은 모터의 속도변화로 부하가 상승되는 결과를 가져올 수 있기 때문에 본 연구에서는 일반적인 감속기구조를 갖는 소형·경량의 수동 2단 감속기를 개발하려고 한다. 따라서 평행축을 갖는 구조에 대기어와 소기어를 삽입하여 평행한 축의 감속기형태에서 V-벨트로 기어를 연결하고, 저단과 고단의 기어비를 각각 설정하여 2개의 기어비를 갖는 2단 변속기를 설계하였다. 또한 변속기의 회전속도와 부하에 따른 동력성능을 시험을 통해 확인하고 구동시 발생되는 발열특성을 확인하여 변속기의 타당성을 검증하였다.

• 한국가스학회지
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• 제26권2호
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• pp.21-26
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• 2022

사륜구동은 구동력을 4바퀴에 모두 전달하기 때문에 노면과의 접지력이 상승하여 구동력이 상승한다. 하지만 그로 인해 연비가 저하되는 단점을 가지고 있다. 따라서 평소에 이륜구동으로 주행하다가 필요에 의해 선택적 사륜구동으로 변환하는 방법으로 사륜구동을 많이 사용한다. 이러한 선택적 사륜구동은 운전자가 보내는 전기적 신호를 Transfer case에서 기계적으로 바꿔서 구동력을 변환시킨다. 본 연구에서는 전기적 신호를 기계적으로 바꿔주기 위해 모터에 감속기를 적용하여 토크를 증대시켜 기능을 수행하였다. 따라서, 본 연구에서는 구동을 변환시켜주기 위해 적용되는 Transfer case내부에 있는 모터에 적용할 수 있는 감속메커니즘을 도출하고 그에 따른 유성기어형태를 적용한 감속비를 최적화하였다. 그리고 도출된 감속비를 토대로 링기어를 공통으로 사용하는 유성기어 2세트를 적용하여 입력축과 출력축이 동일상에서 감속이 진행되는 유성기어 기어치형의 개발 및 Transfer csae 내에 있는 구동변환장치 구동부의 최적화 설계를 진행하였다.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.91-97
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• 2023

오래된 디젤 엔진을 탑재하고 있는 노후화된 건설용 기계 및 차량들은 보통 수명이 길기 때문에 최신의 배기 규제와는 동떨어진 수준의 유해한 배출가스를 계속 배출하고 있다. 따라서 이러한 구형 디젤 엔진을 최신 배기 규제를 만족하는 엔진으로 대체할 수 있다면 대기질 개선에 도움이 될 것으로 기대되는데, 건설 현장에서 손쉽게 구할 수 있는 프로판 연료를 적용한 엔진이 적합한 대안이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 6.8리터 CNG 엔진을 베이스로 프로판 전용 엔진을 개발하였으며, 가스 전용 인젝터, 배기가스재순환(EGR), 강화된 촉매 등의 기술이 적용되었다. 그 결과 동급의 디젤 엔진 출력 및 토크를 확보하는 한편 최신 배출가스 규제인 Stage-V 수준에서 질소산화물은 절반 수준에 해당하는 배출가스 성능을 달성하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권5호
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• pp.449-458
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• 2001

한국형 양심실 보조 인공 심장의 효율 측정 방법과 측정 결과이다. 한국형 양심실 보조 인공 심장은 에너지 변환기로 브러시 없는 직류 모터를 사용한다 이 브러시 없는 직류 모터가 기어 열을 따라 원추운동을 하며 혈액주머니에 힘을 가하게 되고. 이 힘에 의해 혈액주머니 안의 혈액이 박출하게 된다. 효율 측정을 위하여 제어기 및 모터부, 기어부 및 작동기부. 혈액주머니 및 기타부 등 크게 세 부분으로 나누었으며. 각각을 다시 소자별로 나누어 입. 출력의 효율을 측정했다. 부하의 토크, 분당 회전수 각속도, 인가되는 전압 등을 바꾸어 가면서 시스템의 효율을 측정했고. 이 측정을 통해서 모터 운동시의 전체적인 효율과 부분별 효율을 알 수 있었다. 특히 양심실 보조 장치의 모터부와 작동기부의 효율측정에 중점을 두었다. 측정 결과 이동 작동기형 양심실 보조 장치의 평균 동작 영역인 4$\ell/min$ 박출량에서, 전체 효율은 8 %정도이며 구체적으로는 모터부 50 %, 작동기부 85 % 혈액주머니부 19 %정도의 효율을 보였다. 또한 6$\ell/min$ 박출량의 경우, 전체 효율은 5.5 %정도였다. 분석된 결과를 바탕으로 효율을 개선하기 위해 박출량에 따른 필요 구동 전압을 결정하고. 혈액주머니의 충만 상태에 따른 속도 파형을 연구. 제안하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권5호
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• pp.490-499
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• 2002

국내 감마선투과검사용 조사장치는 1,000여대로 2,500여명의 종사자가 대부분 수동으로 원격 조작하는 실정으로 작업의 효율화와 방사선피폭 저감화를 위하여 자동 원격조작기의 사용이 요구된다. 이에 연구팀은 실무에 적합한 토크와 안전계수로부터 $54kgf{\cdot}cm$의 출력을 지닌 24V, 200W의 BLDC모터를 이용하여 $0.4{\sim}1.2m/s$ 범위의 선원 이동 속도를 조절할 수 있는 구동장치와 RF 센서로 구동 속도 조절, 광전센서에 의한 선원 위치 및 timer로 노출시간을 제어할 수 있는 무선 원격조작기를 개발하였다. 이와 같이 개발한 자동원격조작기는 AC 와 DC 겸용, 그리고 기존의 수통 원격조작기에 탈착이 가능하여 자동과 수동을 겸용할 수 있는 경제적 이점 등으로 활용도가 클 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권11호
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• pp.951-956
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• 2014

본 논문에서는 영구자석 동기전동기의 특정 운행조건 중 발생하는 열 발생량에 대해, 열등가회로를 이용하여 정상상태 열 해석을 수행하였다. 최근 전동기는 소형, 경량화되며 극한 운행조건에서도 고출력 밀도를 견뎌야 한다. 특히, IPMSM 의 코일과 영구자석에서 발생하는 과도한 열은 전동기의 출력을 감소시키고, 전동기의 수명에 악영향을 끼치기 때문에 설계단계에서 IPMSM 의 열 해석이 중요하다. 그러므로, 본 연구에서는 열등가회로를 이용하여 IPMSM 의 설계변수 변화에 따라 정상상태 열 해석을 진행하였다. 변화된 설계변수는 하우징의 축방향 길이 그리고 하우징 두께이다. 마지막으로 열등가회로를 이용한 열 해석 결과와 유한요소법을 이용한 열 해석 결과를 비교하고, 열 해석 결과에 정확성과 신뢰성을 확인하고자 한다.

• 농업과학연구
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• 제15권2호
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• pp.143-152
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• 1988

우리나라 보급(普及)된 동력경운기(動力耕耘機)에 탑재(搭載)된 6, 7.5kW 수냉식(水冷式) 4 Cycle 디젤 기관(機關)의 성능향상(性能向上), 중량경감(重量經減), 생산비(生産費) 절감(節減)을 도모하고져, 기관(機關) 기획(企劃), 설계시(設計時) 고려할 수 있는 기본(基本) 자료(資料)를 얻기 위하여 동력경운기(動力耕耘機) 탑재용(搭載用) 기관(機關)의 기존(旣存)의 타(他) 부품(部品)은 고정(固定)하고 Flywheel의 중량(重量)만을 32.2, 29.7, 26.4, 24.2kg 등(等)의 4수준(水準)으로 감소(減少)시키면서, 출력(出力), 열과소비율(熱科消費率), Motoring loss, Toque, 진동량(振動量), 열효율(熱效率), 등(等)을 측정(測定) 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 기관(機關)의 최대(最大) 출력(出力)은 6kW 기관(機關)은 7.43kW, 7.5kW 기관(機關)은 7.85kW이었으며 Flywheel의 중량(重量)을 32.2kg에서 24.2kg으로 감소(減少)시켰을때 6kW 기관(機關)은 7.70kW로 0.27kW의 출력(出力)이 증가(增加)되었고 7.5kW 기관(機關)은 7.85kW에서 8.25kW로 0.39kW의 출력(出力) 향상(向上)이 되었다. 2. Flywheel의 중략(重量)을 감소(減少)시킴으로서 결과소비율(練料消費率)은 6kW 기관(機關)은 300.8g/kW-h에서 296.8g/kW-h로 4.0g/kW-h, 7.5kW 기관(機關)은 313.6g/kW-h로 0.8g/kW-h로 0.8g/kW-h가 감소(減少)하였다. 3. 기관(機關)의 효율(效率)은 Flywheel의 중량(重量)을 32.2kg에서 24.2kg으로 감소(減少)시켰을 때 6kW 기관(機關)은 76.1에서 76.8로 0.7%, 7.5kW 기관(機關)은 76.68에서 77.02kW로 0.34%가 증가(增加)하였다. 4. Flywheel 중량(重量)이 32.2kg에서 24.2kg으로 감소(減少)함에 따라 진동량(振動量)은 6kW 기관(機關)의 경우 X축(軸)및 Z축(軸)에서는 약간 감소(減少)하는 경향(傾向)이 있으며 7.5kW 기관(機關)의 경우 모든 방향(方向)과 6kW 기관(機關)의 Y축(軸)에서는 약간 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. 5. Motoring loss는 flywheel 중량(重量)이 32.2kg 2200 rpm (6/7.5kW)에서는 2.33/2.46kW이었고 24.2kg에서는 1.76/1.84kW로 감소(減少)하였다. 위의 결과(結果)를 종합(綜合)하여 고찰(考察)해 보면, 이론식(理論式)에 의한 Flywheel의 중량(重量) 6kW 기관(機關)이 19.7kg 이었고 7.5kW 기관(機關)은 24.59kW이었으며 실험결과(實驗結果) 7.5kW 기관(機關)은 7kg, 6.0kW 기관(機關)은 10kg 정도 감소(減少)시켜 기관(機關)의 건중량(乾重量)을 감소(減少)시키는 것이 타당한 것으로 인정(認定)된다.

• 한국가스학회지
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• 제23권6호
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• pp.90-96
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• 2019

셰일가스의 채굴량 확장과 러시아를 통한 PNG (Pipeline Natural Gas)의 도입은 천연가스가 유력한 대체 연료임을 시사해주고 있다. 따라서 향후 증대될 천연가스의 공급에 맞추어 해당 연료의 수요처 증대가 필수적인 상황이다. 이와 같은 상황에서 수송분야는 저탄소 기체 연료인 천연가스를 적용하기 적합한 분야이며, 이를 통해 이산화탄소와 입자상 물질 등의 유해 배기물질을 저감하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 천연가스는 자발화 특성이 낮고, 내노킹(Anti-knocking)성이 우수하기 때문에 전기점화 방식에 적합하다. 최근 가솔린 엔진은 연비 개선을 위해 연소실에 직접 분사하는 방식을 주로 채택하고 있으나,연소실 내로 액상 직분사를 하는 반면 천연가스의 경우 액상분사 혹은 고압 분사가 어렵다. 따라서 포트에 분사하는 방식을 사용하므로 동등 흡기압력에서 연료의 분율이 흡입공기의 체적을 대체하여 가솔린 직분 방식에 비해 출력이 저하되는 현상을 피할 수 없게 된다. 이에 본 연구에서는 터보차저를 천연가스 포트 분사 엔진에 적용하여 흡기 압력 상향을 통한 출력 보상을 도모하고자 하였다.그 결과 천연가스 적용 시 흡기압력을 기존 가솔린 대비 5-27 % 상향 시 가솔린 직분사 엔진과 동등 출력을 확보함과 동시에 향상된 제동 열효율을 확인 할 수 있었다.