• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.39-44
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• 2019

고온 초전도 (HTS) 발전기는 무게, 크기 및 효율의 장점 때문에 활발히 연구되어왔다. 대규모의 초전도 풍력 발전기는 매우 저속의 고토크 회전 기계이다. 이 기계에서는 높은 전자기력과 토크가 중요한 문제이다. 하나의 축에 직렬로 연결된 2개의 발전기는 고토크의 문제를 극복하기위한 하나의 해결 방안이 될 수 있다. 본 논문에서 저자는 15 MW 급 HTS 발전기를 설계하고 분석했다. 3D 유한 요소법을 사용하여 15 MW HTS 발전기의 자기장 분포 및 토크 성능을 확인하였다. 결과적으로 설계된 발전기는 기존의 발전기보다 적은 토크를 생성한다. 제시된 15 MW 초전도 발전기의 설계방식은 대용량 초전도 풍력 발전기의 제작에 있어 고토크로 인한 문제를 해결하는데 활용될 수 있다.

• 농업생명과학연구
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• 제52권6호
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• pp.127-138
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• 2018

본 연구에서는 국내에서 주로 사용되는 채소 정식기를 대상으로 전체적인 작동 특성을 분석하였다. 식부장치 거동에 영향을 주는 주요 구성요소 및 동력전달경로를 파악하였으며, 식부장치의 링크 구조를 기구적으로 분석하고 3D모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 바탕으로 식부호퍼 극하단점의 궤적을 분석하였다. 또한 엔진회전속도 및 식부변속단수 변화에 따른 주간거리를 도출하고 필드시험을 통해 검증하였다. 주요 결과로써, 식부장치는 10개의 링크와 13개의 회전 조인트로 구성된 1 자유도의 기구이며 각 부분들은 4절 링크식으로 구성되어 있었다. 링크장치의 거동에 의해 식부호퍼는 일정한 자세를 유지하면서 연직 방향으로 묘를 심어준다. 동력은 엔진을 통해 주행부 및 식부로 전달되었으며 식부장치의 최대 및 최소 주간거리는 각각 428.97mm, 261.20mm로 나타났다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권2호
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• pp.26-33
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• 2019

인공위성 구동기로 사용되는 제어 모멘트 자이로(CMG)는 자신의 김블을 조종하여 큰 토크를 생성한다. 각각의 김블은 고속으로 회전하는 휠을 받치고 있기 때문에 휠의 질량 불균형은 외란을 발생시키게 되고 위성의 자세제어 성능을 저하시킨다. 따라서 구동기 고장을 대비하기 위해 외란을 진단하고 식별할 필요가 있다. 외란을 진단하기 위해 상태 관측기를 이용한 방법을 적용하였다. 본 논문에서는 2차 슬라이딩 모드 관측기를 이용하여 CMG의 단일 외란/고장을 탐지하였다. 또한 4개의 CMG가 설치되어 있는 위성 시뮬레이터를 이용하여 이 알고리즘을 검증하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권6호
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• pp.332-341
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• 2020

High-speed turbomachinery implements gas foil bearings (GFBs) due to their distinctive advantages, such as high efficiency, lesser part count, and lower weight. This paper provides the test results of the static structural stiffnesses and loss factors of bump-type foil thrust bearings with increasing preload and bearing deflection. The focus of the current work is to experimentally quantify variability in structural stiffnesses and loss factors among the four test thrust bearings with identical design values and material of the bump and top foil geometries using the same (open-source) fabrication method. A simple test setup, using a rigidly mounted non-rotating shaft and thrust disk, measures the bearing bump deflections with increasing static loads on the test bearing. The inner and outer diameters of the test bearings are 41 mm and 81 mm, respectively. The loss factor, best-representing energy dissipation in the test bearings, is estimated from the area inside the local hysteresis loop of the load versus the bearing deflection curve. The measurements show that structural stiffnesses and loss factors of the test bearings significantly rely on applied preloads and bearing deflections. Local structural stiffnesses of the test bearings increase with applied preloads but decrease with bearing deflections. Changes of loss factors are less sensitive to applied preloads and bearing deflections compared to those of structural stiffnesses. Up to 35% variability in static load structural stiffnesses is found between bearings, while up to 30% variability in loss factors is found between bearings.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.71-84
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• 2020

In order to improve the performance of marine centrifugal pump, a centrifugal pump whose specific speed is 66.7 was selected for the research. Outlet diameter D2, outlet width b2, blade outlet angle β2, blade wrap φ and blade number z of the impeller were chosen as the variables. The maximum weighted average efficiency and the minimum vibration intensity at the base were calculated as objectives. Based on the Latin Hypercube method, the impeller was numerically optimized. The numerical results show that after optimization, the amplitudes of pressure fluctuation on the main frequency at different monitoring points decrease in varying degrees. The radial force on impeller decreases obviously under off-design flow rates and is more symmetrical during the operation of the pump. The variation of the axial force is relatively small, which has no obvious relationship with the rotating angle of the impeller. The energy performance and vibration experiment was performed for verifying. The test results show that the weighted average efficiency under 0.8Qd, 1.0Qd and 1.2Qd increases by 4.3% after optimization. The maximal vibration intensity at M1-M4 on the pump base reduced from 0.36 mm/s to 0.25 mm/s, decreasing by 30.5%. In addition, the vibration velocities of bracket in pump side and outlet flange also have significant reductions.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권3호
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• pp.40-46
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• 2021

An automatic transmission of automobiles enables comfortable driving experience with lower transmission shifting jerks. However, the assembly structure is more complicated and requires additional components with lower efficiency than the manual transmission system. Extensive research has been conducted to improve the overall transmission efficiency by optimizing each component of the automatic transmission assembly. This study focuses on enhancing the friction torque of double angular contact ball bearings used in automatic transmission. The friction torque of the bearing varies with the operating conditions such as the operational load and rotating speed. Since reducing the friction torque of the bearing tends to deteriorate the durability of the bearing, it is necessary to design the bearing having a minimum required friction torque by determining the durability life of an automatic transmission assembly, In this study, the theoretical life and friction torque of conventional and newly-developed bearings are calculated. The difference in the friction torque between the new and existing bearings are also evaluated.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.63-73
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• 2021

대공표적을 탐지/추적하기 위해 운용되는 레이다는 임무 특성에 따라 표적의 탐지를 목적으로 안테나 구동장치가 회전하며 운용되는 탐색레이다와 표적의 예측 위치에 주기적으로 빔을 조향하여 추적하는 추적레이다로 구분한다. 일반적으로 추적레이다는 탐색레이다에 비해 표적 정보 획득 주기가 짧은 특징이 있는데 이러한 특징으로 인하여 추적 정확도는 탐색레이다에 비해 좋지만 짧은 획득 주기로 인한 추적 초기 속도 오차로 인해 표적 예측 오차가 커짐에 따라 항적 연관에 실패하거나 빔 조향을 정상적으로 수행하지 못하여 추적 초반에 표적 추적이 실패하는 경우가 많이 발생하게 된다. 본 논문에서는 위에서 기술한 추적레이다의 추적 초반 문제점들을 해결하기 위해 기존 표적 추적을 위해 활용했던 측정치의 위치 정보(거리, 방위각, 고각) 외에 표적 시선속도 측정값을 활용한 초기 표적 정보 정확도 향상 알고리즘을 제안하고 기존에 추적 초기화 시 많이 사용하는 알고리즘인 Two Point Differential 알고리즘과 성능 비교를 통해 제안하는 알고리즘의 성능을 확인하였다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제7권2호
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• pp.269-275
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• 2021

The turbine rotor, one of the main facilities in a power plant, it generates electricity while rotating at 3600 RPM. Because it rotates at high speed, it requires careful management because high vibration occurs even if it is deformed by only 0.1mm. However, bending occurs due to various causes during turbine operating. If turbine rotor bending occurs, the power plant must be stopped and repaired. In the past, straightening was carried out using a heating torch and furnace in the field. In case of straightening in this way, it is impossible to proceed systematically, so damage to the turbine rotor may occur and take long period for maintenance. Long maintenance period causes excessive cost, so it is necessary to straighten the rotor by minimizing damage to the rotor in a short period of time. To solve this problem, we developed a turbine rotor straightening equipment using high-frequency induction heating equipment. A straightening was validated for 500MW HIP rotor, and the optimal parameters for straightening were selected. In addition, based on the experimental results, finite element analysis was performed to build a database. Using the database, a straightening amount prediction model available for rotor straightening was developed. Using the developed straightening equipment and straightening prediction model, it is possible to straightening the rotor with minimized damage to the rotor in a short period of time.

• Tribology and Lubricants
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• 제39권1호
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• pp.28-34
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• 2023

Because of their cleanliness, low friction, and high stiffness, aerostatic bearings are used in numerous applications. Aerostic bearings that use porous materials as means of flow restriction have higher stiffness than other types of bearings and have been successfully applied as guide bearings, which have high motion accuracy requirements. However, the performances of porous bearings exhibit strong nonlinearity and can vary considerably depending on design parameters. Therefore, accurate prediction of the performance characteristics of porous bearings is necessary or their successful application. This study presents a porous bearing design and performance analysis for a spindle used in wafer polishing. The Reynolds and Darcy flow equations are solved to calculate the pressures in the lubrication film and porous busing, respectively. To verify the validity of the proposed analytical model, the calculated pressure distribution in the designed bearing is compared with that derived from previous research. Additional parametric studies are performed to determine the optimal design parameters. Analytical results show that optimal design parameters that obtain the maximum stiffness can be derived. In addition, the results show that cross-coupled stiffness increases with rotating speed. Thus, issues related to stability should be investigated at the design stage.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.96-101
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• 2023

본 연구에서는, 회전하는 축계에서 무선센서 시스템 응용을 위해 에너지 하베스터(EH, energy harvester)를 제안되었다. 무선 센서 시스템(WSS)에 지속적으로 전원을 공급하기 위해 EH를 직경 20 cm의 샤프트에 설계 및 구현되었다. 로터에는 샤프트에 부착된 7개의 U자형 코어에 코일이 쌍으로 감겨 있다. 고정자는 8개의 I-코어에 부착된 8쌍의 자석으로 구성되며 외부 고정 장치에 고정되었다. EH의 발전 전력은 회전자와 고정자 사이의 공기 공극, 코일의 권수, 그리고 축의 회전속도에 따라 조사되었다. 제작된 EH는 300 rpm 및 3 mm 공기 공극에서 최대 2.87 W의 전력을 생산하였다.