• 동력기계공학회지
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• 제15권5호
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• pp.10-15
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• 2011

This paper describes the engine performance and combustion characteristics of a CRDI diesel engine, operated by electronically controlled diesel fuel injector with variable injection timing. This experiment focused on fuel injection timing and pressure about combustion characteristics of CRDI diesel engine. EGR was excepted because it would be furtherly analyzed with additional experiments. The experiment was conducted under the circumstance of engine torque for 4, 8, 12 and 16 kgf-m and fuel injection timing for $15^{\circ}$, $10^{\circ}$ and $5^{\circ}$ BTDC, at the engine speed of 1100, 1400, 1700 and 2000 rpm. Fuel injection was controlled to retard or advance initiation of the injection event by electronically controlled fuel injection unit injector on the personal computer. When fuel was injected into the cylinders of a CRDI diesel engine it would go through ignition delay before starting of combustion. Therefore, fuel injection timing of CRDI diesel engine had a significant effect upon performance and combustion characteristics. Depending on the injection timing the fuel consumption rate following the rotational speed and torque was 3~78 g/psh (1.7~30.6%). The range of fuel injection timing that resulted in low fuel consumption overall was BTDC 15-10 degrees.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.91-111
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• 2024

전력구 터널은 송전선로 지중화 사업의 일환으로 대부분의 경우 쉴드 TBM을 활용하여 건설된다. TBM 챔버는 터널 내부 중 유일하게 암반과 흙을 마주하는 공간이며, 붕락과 부딪힘 사고 등 사고노출 빈도가 가장 높은 곳이다. 현재 챔버 외부에서 디스크커터 마모정도를 측정할 수 있는 방법이 부재하기 때문에 근로자의 수시점검이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 TBM 챔버 내부 안전사고를 예방하고, 챔버 오픈회수 절감을 통해 공사기간 단축의 효과를 기대하기 위하여 디스크커터 마모측정 기술 개념을 정립하고, 시작품을 제작하였다. 선행기술을 고찰하여 자기센서가 굴착환경에서 가장 적합하다고 판단하여, 자기센서, 무선통신 모듈, 전원공급, 외부 케이싱, 그리고 모니터링 시스템을 종합한 마모측정 센서 패키지를 개발하였다. 실제 굴착환경에서 시작품 성능검증을 수행하기 위해 3.6 m 토압식 쉴드 TBM을 활용한 실대형 굴진시험을 수행하였다. 실대형 굴진시험 결과 8개의 시작품 중 5개가 정상적으로 작동하였다. 최대 3,000 kN의 추력과 1.5 RPM의 회전속도 안에서 센서측정값이 무선통신을 통해 시스템에 원활하게 표출되는지 확인하였고, 센서 케이싱이 파손되지 않아 내구성을 확보하는 것으로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.8-14
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• 2017

최근 들어 국민 식생활 문화가 개선되고 생활수준이 향상됨에 따라 소프트 아이스크림, 슬러시와 같은 일회용 냉동 유제품의 소비가 급증하고 있다. 이들 냉동 유제품은 소형 냉동 시스템에서 만들어진다. 소프트 아이스크림 제조기의 경우 냉각기는 동심 원통으로 구성되며 냉매는 환형부에서 증발하고 냉각기 표면에 형성된 얼음 결정이 내측에서 회전하는 스크레이퍼에 의해 빙삭되어 아이스크림이 만들어진다. 본 연구에서는 냉각기 체적 2.8 리터인 R-404A를 사용하는 소프트 아이스크림 제조기에 대하여 최적화와 성능평가를 수행하였다. 최적화는 냉각기 스크레이퍼 회전수 및 냉매 유로 개선에 주안점을 두고 실제 아이스크림 제조기에서 요소 부위의 온도와 압력 그리고 소비동력을 측정함으로써 수행되었다. 실험 결과 최적 회전수는 124 rpm으로 나타났다. 이 회전수에서 아이스크림 제조 시간은 6분 2초이고 이 때 성적계수는 0.90이었다. 또한 물-공기를 사용한 가시화 실험을 통하여 냉매측 유로 개선을 시도하였다. 유로가 개선된 제품은 아이스크림 제조 시간을 현저히 감소시켰다. 본 연구 결과는 냉동식품 제조기를 비롯한 여타 냉동 사이클의 최적화에도 활용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권8호
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• pp.905-911
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• 2012

부유식 해상풍력발전기의 시뮬레이션을 위해서 본 연구에서는 2MW 육상 풍력발전기에 부유구조물인 Tension Leg Platform(TLP) 구조를 추가하였다. 기상청 관측데이터와 해수면으로부터의 높이에 대해 풍속을 정의하는 지수법칙을 이용하여 풍하중을 산출하고 블레이드와 타워에 일정한 높이간격으로 적용하였다. 상대모리슨 방정식을 이용하여 파랑하중을 모델링하였다. 블레이드의 회전속도를 정격속도인 18rpm 으로 고려하고, 풍하중과 파랑하중 작용 시 2MW의 부유식 해상풍력기의 동적거동 해석을 수행하였다. 파랑하중에 대한 해상풍력기의 공진특성을 조사하기 위해 타워와 블레이드의 탄성체 모델을 구성하여 해상풍력기의 고유진동수를 계산하였다. 타워와 블레이드의 탄성효과가 해상풍력기의 거동에 미치는 영향을 분석하기 위해 타워만 탄성체로 구성된 탄성타워모델과 타워와 블레이드가 탄성체로 고려된 탄성타워 블레이드모델을 각각 강체 모델과 비교하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.175-181
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• 2011

본 연구에서는 선박용 폐열회수 발전시스템에 적용 가능한 100kW급 구심터빈의 설계 및 CFD 해석기법을 이용하여 열사이클 시스템 및 구심터빈 최적화를 위한 설계자료를 확보하는 것이다. 구심터빈은 스크롤 케이싱, 18개의 베인노즐, 13개의 로터 블레이드로 구성되며, 해석격자는 격자테스트를 통해 약 230만개 정도의 최적격자를 구성하였다. 질량유량 0.5kg/s, 회전속도는 75,000rpm, 입구압력은 195~620kPa 범위 내에서 8가지 조건으로 설정하였다. 베인노즐 내부로 증기가 유입된 후 출구로 갈수록 노즐의 압력면과 흡입면의 압력이 비슷해지면서 마하수가 거의 같은 값을 보였다. 입구온도와 압력이 $250^{\circ}C$, 352kPa 일 때 등엔트로피 효율은 74%, 기계동력은 108kW의 해석결과를 보이고 있다.

• 한국습지학회지
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• 제22권2호
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• pp.121-129
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• 2020

본 논문은 자유수면을 가지는 와류유동 내 저낙차에서 마이크로 소수력에 관한 실험 연구이다. 내부 곡선 모서리가 있는 직선, 곡선, 비틀린 블레이드의 와류 높이, 터빈 회전 및 토크를 개수로 유입구의 유량 0.0069 ㎥/s 조건에서 측정하였다. 실험결과로서 최적의 와류 강도는 와류 발생부의 외부직경과 유출구 직경 비율 0.17~18.5 범위에서 발생했다. 직선 블레이드 출력과 효율은 다른 블레이드와 비교하여 높게 나타났다. 가장 높게 생성된 에너지는 12.33 W이고, 토크는 0.91 N·m이다. 유효낙차를 고려한 경우 가장 높은 효율은 29.5 %인 반면 와류 높이를 고려한 가장 높은 효율은 회전수 132 rpm에서 80.5 %이다. 직선 블레이드의 와류 유속은 개수로 유입구의 평균 유속보다 약 2.8배 더 크게 나타난다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 연구는 보조동력장치에 적용되는 구심터빈의 공력성능시험을 한국항공우주연구원의 고온 터빈 시험리그에서 수행한 결과이다. 리그시험을 위하여 터빈의 형상은 동일하되 팽창비, 마하수 및 유량계수는 실제 엔진과 동일한 값이 되도록 상사법칙을 적용하여 시험하였다. 설계 팽창비는 3.096이며, 상사된 설계회전수는 34909 rpm이고 상사된 터빈 입구온도는 $160^{\circ}C$이다. 터빈의 입구에는 익형 형상의 노즐이 설치되었으며 터빈 휠의 직경은 175.74mm이다. 시험을 통하여 터빈의 성능지도가 생성되었으며 터빈 입구에서의 상세 유동이 측정되었다. 노즐의 허브면에서 측정한 압력과 노즐의 쉬라우드 면과 터빈 휠 케이싱에서 측정한 압력 분포를 볼 때 터빈 내부에서의 팽창과정이 적절함을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1025-1031
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• 2019

본 연구는 선박용 해수펌프를 ML 기반으로 한 알고리즘을 구현하여 효율적으로 운용할 수 있는 PCS를 제안한다. PCS가 탑재된 2척의 선박에서 해수온도, RPM, 전력 소모 데이터를 취득하여 회귀 분석법으로 분석하고, 새로운 알고리즘을 제시한다. 제시하는 알고리즘을 적용하였을 때 Ship A는 PCS를 적용하지 않았을 때 대비하여 약 36%를 절감하였고, 특정 해역온도인 $19{\sim}27^{\circ}C$와 $32^{\circ}C$ 이상의 해역에서 ML 기반의 알고리즘이 Ship A의 PCS보다 약 1% 더 절감하였다. Ship B는 PCS를 적용하지 않았을 때 대비하여 약 50%를 절감하였고, 특정 해역온도인 $19^{\circ}C$ 이상의 해역에서 Ship B의 PCS보다 약 2%더 절감하였다. 도출된 데이터를 이용하여 최적의 펌프 속도와 항로를 제안할 수 있다. 추가적으로, 취득 데이터의 추세를 활용하여 효율이 낮아졌을 시에 펌프의 성능이나 MGPS의 소제 시기를 유추할 수 있다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제49권6호
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• pp.411-420
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• 2000

The energy storage systems are being widely researched for the high quality of the electric power. The FES(flywheel energy system) is especially, on the center of the research because it does not make any pollution and its life is long. The FES converts the electrical energy into the mechanical kinetic energy of the flywheel and reconverts the mechanical energy into the electrical energy. In order to store as much energy as possible, the flywheel is supposed to be rotated with very high speed. The motor/generator of the FES should be high efficient at high speed, and generate constant torque with respect to the rotation. In this paper, a motor/generator employing a Halbach array of permanent magnets is designed and constructed to meet the requirements, and its characteristics are examined. The magnetic field is analysed by using the magnetic surface charge method. The armature winding is designed for the harmonic components to be minimized by using the FFT. The sinusoidal current for the motor driving are generated by the hysteresis current controller. A sample superconducting flywheel energy storage system is constructed with a duralumin flywheel which has a maximum rotating speed of 40,000[rpm] and a stored energy of 240[Wh] and its validity is examined through the experiment.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권6호
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• pp.773-777
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• 1999

Scale-up experiments for hydrolysis of beef tallow, fat, and palm kernel with lipase derived from Candida cylindracea were carried out in 1-1, 100-1, and 10,000-1 reactors. The optimum agitation speed for the hydrolysis of the 1-1 reactor was investigated and found to be 350rpm, and this was a basis for the scale-up of agitation speed. The hydrolysis system in this work was the oil-water system in which the hydrolysis seems to process a heterogeneous reaction. An emulsion condition was the most important factor for determining the reaction rate of hydrolysis. Therefore, the scale-up of agitation speed was performed by using the power n = 1/3 in an equation of the rules of thumb method. The geometrical similarity for scaling-up turned out to be unsatisfactory in this study. Thus, the working volume per one agitator was used for the scale-up. In the case of scale-up from a 1-1 reactor to a 100-1 reactor, the hydrolysis of palm kernel was very much scaled-up by initiating the rules of thumb method. However, the hydrolysis of fat and beef tallow in a 100-1 reactor was a little higher than that of the 1-1 reactor because of the difference of geometrical similarity. The scale-up of hydrolysis from the 100-1 reactor to the 10,000-1 reactor was improved compared to that of the 1-1 to 100-1 reactor. The present results indicated that the scale-up of hydrolysis in the oil-water system by the rules of thumb method was more satisfactory under the condition of geometrical similarity. Even in the case where geometrical similarity was not satisfactory, the working volume per one agitator could be used for the scale-up of a heterogeneous enzyme reaction.