• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.553-560
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• 2014

도로터널에서는 환기 및 제연을 목적으로 제연펜을 설치하고 있다. 제연펜 용량(제트팬 댓수)은 환기저항 및 승압력이 평형이 되는 상태에서 결정되게 된다. 터널에 운행중이거나 정지된 차량에 의한 승압력 및 저항력은 차량의 항력계수에 영향을 받게 된다. 터널에서의 항력계수는 슬립스트림 효과(또는 shadow effect)와 폐색효과에 영향을 받게 되며, 환기팬 및 제연팬 산정시 이와 같은 효과를 적절히 고려하지 못하고 있는 실정으로 교통 환기력를 과대평가하고 있다. 이에 본 연구에서는 화재시 차량의 차간간격을 반영한 항력계수와 등가저항면적을 산정하기 위해서 터널에 실제로 차량이 정차하는 조건으로 모델링하여 수치해석을 통해 항력계수를 검토하였다. 본 연구 결과, 항력계수에 대형차량 혼입률이 미치는 영향은 명확하지 않으며, 등가저항면적은 현행 도로설계편람기준에 대비 약 86%, 또 구 기준인 한국도로공사 환기설계기준 대비 62.2%수준으로 감소하는 것으로 분석되었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권4호
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• pp.500-509
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• 2001

Offshore subsea pipelines must be stable against external loadings, which are mostly due to waves and currents. To determine the stability of a subsea pipeline on the seabed, the Morrison equation has been applied with prediction of inertia and drag forces. When the pipeline is placed in a trench, the force acting on it is reduced considerably. Therefore, to consider the stability of a pipeline in a trench, one must employ reduction factors. To investigate the stability of various trenches, we numerically simulated flows over various trenches and compared them with experimental data from PIV (Particle Image Velocimetry) measurements. The present results were produced ar Reynolds numbers ranging from 6$\times$10$^3$to 3$\times$10(sub)5 based on the diameter of the cylinder. Quasi-periodic flow patterns computed by large-eddy simulation were compared with experimental data in terms of mean flow characteristics fro typical trench configurations (W/H=1 and H/D=3, 4). The stability for various trench conditions was addressed in terms of mean amplitudes of oscillating lift and drag, and the reduction factor for each case was suggested for pipeline design.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제31권4호
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• pp.323-333
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• 2006

Introduction of a direct engine-PTO driveline to agricultural tractors has reduced production cost and increased transmission efficiency of the PTO driveline. However, this type of PTO driveline has caused a severe rattle noise in the PTO gearbox under idle conditions. This study was conducted to investigate the causes of the rattle noise and the effects of driveline parameters on it. A mathematical model was developed for a direct engine-PTO driveline. The model was proved experimentally to be accurate enough to simulate the dynamic characteristics of the PTO driveline motions. The simulation study showed that the rattle noise was caused by collisions between the driving and driven gears in the PTO gearbox due to velocity variation of the gears, which was induced by torque fluctuations from the engine. It was also found that the rattle noise decreased with the drag torque and mass moment of inertia of the engine flywheel. Smaller mass moment of inertia of the driven gears and backlash also reduced the rattle noise. However, increasing the drag torque and mass moment of the engine flywheel or decreasing the backlash and mass moment of inertia of the driven gears were limited practically by their detrimental effects on transmission efficiency, gear strength and smooth meshing of the gears.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권7호
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• pp.1051-1058
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• 2006

The steady aerodynamic characteristics of a wing flying over a channel are investigated using a boundary-element method. The present method is validated by comparing the computed results with the measured data. Compared with a flat ground surface, the channel fence augmented the lift increase and induced drag reduction. When the fence is lower than the wing height, the gap between the wingtip and the fence does not affect the aerodynamic characteristics of the wing much. When the fence is higher than the wing height, the close gap increased the lift. The induced drag is reduced when the wing is placed near the ground or at the same height as the fence. It is believed that present results can be used in the conceptual design of the high-speed ground transporters flying over the channel.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.655-661
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• 2019

본 연구는 차량용 리어 디퓨저의 시작 위치에 따른 주행 성능 변화를 분석하고자 하였다. 이를 위해 CATIA 3D 설계 프로그램을 이용하여 상용 SUV 차량을 참고하여 차량을 모델링하고 뒤 타이어를 기준으로 300, 400, 500 mm 떨어진 위치부터 리어 디퓨저가 시작되도록 설계했다. 그리고 유동 해석 프로그램인 Fluent를 이용해 차량 주행속도가 60km/h, 100km/h, 140km/h 일 경우를 조건으로 하여 유동해석 후 양력과 항력의 변화를 분석하고 공기의 유선 변화를 확인했다. 해석 결과, 리어 디퓨저는 시작 위치에 상관없이 디퓨저가 없는 경우에 비해 양력과 항력을 감소시켰다. 이는 리어 디퓨저가 있을 경우 공기가 차량 하면부를 지나 후면부로 빠져나올 때 발생하는 박리 현상을 억제하여 와류 현상을 감소시키기 때문이다. 또한 본 연구에서는 SP 400의 조건일 때 양력이 가장 작았고 양력 감소 효과도 가장 좋았기 때문에 주행 중 타이어의 접지력을 최대로 확보할 수 있어서 이 경우를 최적의 조건으로 결정하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.12-19
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• 2004

3차원 날개의 공력형상 설계최적화를 위한 설계최적화 시스템을 미래의 다분야 설계최적화 프레임워크의 일환으로 개발하였다. 이 설계최적화 시스템은 형상설계, 격자생성, 공력해석, 최적화의 4가지 모듈로 구성되어있다. 모두 상용패키지를 배경으로 개발하였으며 내장된 스크립트와 저널링 기능을 사용하여 배치 모드에서 자동적으로 실행되도록 프로그램 하였다. Visual Basic 프로그램을 사용하여 네 모듈을 통합하여 자동화된 설계기능을 갖도록 하였다. 특히 계산시간이 많이 소요되는 공력해석을 위하여 네트워크 통신을 이용한 분산 환경을 구현하였다. 공력해석은 일반적인 영역분할방식의 병렬처리 대신에 전역최적화 기법인 반응표면법과 연계하여 분산처리 시켰다. 개발한 공력설계 시스템의 검증을 위하여 간단한 항력최소화 문제에 적용하였으며 그 결과 상당히 향상된 설계 효율성과 적절한 설계 결과를 보여주었다.

• 항공우주기술
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• 제10권1호
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• pp.175-182
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• 2011

100인승 이하의 쌍발 터보프롭 항공기의 날개 형상에 대한 최적 설계를 수행하였다. 최적설계는 2단계로 이뤄져 있는데 먼저 꼬리날개의 높이에 대한 방향안정성을 분석하였고 방향 안정성을 갖는 높이에 대해 순항조건에 대해 항력을 최소로 하는 날개의 최적형상을 결정하였다. 방향안정성 분석은 Vorstab를 통해 이뤄졌고, 최적형상은 Piano를 활용하여 결정하였으며 공력해석은 점성을 고려한 Fluent 코드를 활용하였다. 최적설계 결과 약 10 count의 항력을 감소하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.85-91
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• 2011

정보교육에서 프로그래밍 교육은 프로그래밍 언어를 이용하여 알고리즘 고안과 문제 해결을 수행하는데 그 의미가 있다. 그러나 프로그래밍 언어 도구 자체를 익히고 사용하는 것이 선행되어야 하기에 초등학생들은 프로그래밍 언어 도구를 익히는 과정을 거치면서 그 흥미가 점점 감소되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 초등학생들이 프로그래밍을 Drag & Drop 방식으로 쉽게 사용할 수 있고 결과물을 프로그래밍 중에 즉시 확인할 수 있는 교육용 프로그래밍 언어(EPL)를 이용하여 12주 동안 매주 1시간씩 교육하기 위한 학습 내용을 구성하고 이를 적용하였다. 적용 결과, EPL은 초등학생들의 프로그래밍 교육에 대한 흥미를 유발 및 유지할 수 있고, 창의력과 논리력 신장에도 긍정적인 영향을 줄 수 있는 것으로 나타났다.

• Tribology and Lubricants
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• 제40권1호
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• pp.1-7
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• 2024

Ball bearings are a major component of mechanical parts for transmitting rotation. Compared to tapered roller bearings, ball bearings offer less rolling resistance, which leads to reduced heat generation during operation. Because of these characteristics, ball bearings are widely used in electric vehicles and machine tools. The design of ball bearing cages has recently emerged as a major issue in ball bearing design. Cage design requires pre-verification of performance using theoretical or experimental formula or computational fluid dynamics (CFD). However, CFD analysis is time-consuming, making it difficult to apply in case studies for design decisions and is mainly used in performance prediction following design confirmation. To use CFD in the early stages of design, main-taining analytical accuracy while reducing the time required for analysis are necessary. Accordingly, this study proposes a laminar steady-state segment CFD technique to solve the problem of long CFD analytical times and to enable the use of CFD analysis in the early stages of design. To verify the reliability of the CFD analysis, a bearing drag torque test is performed, and the results are compared with the analytical results. The proposed laminar steady-state segment CFD technique is expected to be useful for case studies in bearing design, including cage design.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.379-385
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• 2013

차량의 제동시 쏠림 현상은 크게 타이어에 의한 원인과 현가시스템, 조향시스템 등의 차량구조의 이유로 발생한다. 그 중 차량구조의 원인은 드래그링크 방식의 조향시스템과 판스프링 형태의 현가 스프링 때문으로 볼 수 있다. 본 연구에서는 차량동역학 해석 프로그램인 ADAMS/CAR 를 사용하여 제동시 쏠림의 발생 원인에 대해 분석하였다. 제동시 드래그링크와 판스프링의 거동을 확인하고 그로 인해 발생하는 쏠림을 최소화 시키기 위해 최적화 프로그램인 Visual DOC 를 사용하여 쏠림을 감소시키기 위한 조향 연결점의 위치를 결정하였다. 설계 변경된 차량의 K&C (Kinematic & Compliance) Test 시뮬레이션을 통해서 다른 특성에 미치는 영향이 없음을 보였고, 전차량 제동시뮬레이션을 통해 제동시 쏠림이 감소함을 확인하였다.