• 대한기계학회논문집A
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• 제40권6호
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• pp.603-611
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• 2016

광물시장 성장과 함께, 고효율 DTH 해머 필요성이 함께 증가되고 있다. 그러나 DTH 해머는 지하 천공이라는 작동조건의 특성 때문에, 실험 데이터의 직접 취득이 어렵고, 실제 테스트를 하기 위해서는 DTH 드릴 리그와 많은 운용비를 필요로 한다. 본 연구에서는 이러한 DTH 해머의 제품개발 시간과 비용의 문제점을 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 해결하고자 하였다. 이전 연구에서DTH 해머구조와 동작 원리를 분석하고, 시뮬레이션을 이용한 표준 모델을 제시하고, 그것을 실험과 비교 검증하였다. 이를 바탕으로 본 논문에서는 실험설계법을 이용하여DTH 해머의 타격에너지와 효율에 관한 제어인자를 도출하고, 이에 관한 최적화를 시도하였다. 그 결과 타격에너지를 14.9% 효율은 3.3% 높이는 결과를 얻었다.

• 항공우주기술
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• 제10권1호
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• pp.79-88
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• 2011

발사체의 추진공급계 시스템에서 사용되는 충전/배출 밸브는 지상에서 작동하며 구동가스 공급에 의해 극저온 산화제를 산화제 탱크에 주입 또는 배출하는 역할을 한다. 유즈노이사에서 설계한 산화제 충전/배출 밸브의 설계 자료를 검토하여 수정하였다. 충전/배출 밸브의 제작에 앞서 설계 검증 및 기본적인 작동 특성을 분석하기 위해 AMESim 상용코드를 이용하여 해석 모델을 구성하였다. 밸브 모델을 이용해서 설계 변수에 대해 동특성 해석을 수행하여 밸브 개폐 작동 시간, 작동 성능, 개방 압력을 예상하였다. 본 연구 결과는 한국형 발사체 추진공급계 충전/배출 밸브의 설계 및 선행 연구에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.717-722
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• 2010

초음속 풍동은 실험하고자 하는 모델 주위에 인공적으로 초음속 유동장을 형성하여 모델에 작용하는 현상을 관찰 및 측정하는 실험 장비이다. 이러한 풍동 실험 장비는 비행체 설계에 있어 시제기를 제작하지 않고도 비행체 외형에 대한 공기역학적 특성을 파악하는데 유용하다. 본 연구에서는 러시아에서 제작된 초음속/극초음속 풍동(MAF : The Model Aerodynamic Facility)을 시험 시간 증가 및 활용성 증가를 목적으로 개조하였다. 안전성 확보 및 원격 작동을 위해 공압 밸브를 설치, 실험 시간의 증가를 위해 새 저장 탱크를 설치했다. 설치한 밸브와 탱크를 이용할 수 있도록 배관 시스템을 개조하였다. 또한 광학적 시험을 위하여 시험부의 광학창을 확장하였다. 개조 후 마하수 2,3,4에 대하여 성능 시험을 수행하였다. 유동가시화 기법중 하나인 Shadow graph 기법을 이용하여 초음속 유동장의 형성을 확인하였으며, 마하수 2,3,4에 대하여 Settling Chamber, Working section의 압력측정을 통해 성능 시험을 수행하였다. 결과로부터 해당 초음속 풍동에 사용가능한 모델 크기 및 시험 시간을 도출하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1629-1630
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• 2006

This paper describes a micro total analysis system ($\mu$ TAS) for detecting and digesting the target protein which includes a bead based temperature controllable microchip and computer based controllers for temperature and valve actuation. We firstly combined the temperature control function with a bead based microchip and realized the on-chip sequential reactions using two kinds of beads. The PEG-grafted bead, on which RNA aptamer was immobilized, was used for capturing and releasing the target protein. The target protein can be chosen by the type of RNA aptamer. In this paper, we used the RNA aptamer of HCV replicase. The trypsin coated bead was used for digesting the released protein prior to the matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometer (MALDI TOF MS). Heat is applied for release of the captured protein binding on the bead, thermal denaturation and trypsin digestion. PDMS microchannel and PDMS micro pneumatic valves were also combined for the small volume liquid handling. The entire procedures for the detection and the digestion of the target protein were successfully carried out on a microchip without any other chemical treatment or off-chip handling using $20\;{\mu}l$ protein mixture within 20 min. We could acquire six matched peaks (7% sequence coverage) of HCV replicase.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제35권5호
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• pp.119-124
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• 2014

A Ventricular assist device (VAD) is one of the most efficient treatments to raise the survivability of the end stage heart failure patient. However, some of LVAD patients have died for the failures and improper control of LVAD. To detect critical dangers in LVAD, the monitoring methods of LVAD outflow have been requested, because it can be affected by patient's hemodynamic states and abnormal conditions of LVAD. In the case of an external pulsatile LVAD, the air movement through the air line can be used to estimate LVAD outflow. In this study, the air movement in the air-line of the extracorporeal pulsatile LVAD was measured with a differential pressure sensor between different points. The precise estimation of air movement could be achieved by additional measurement of air pressure. In a series of in-vitro experiments, the LVAD outflow were changed according to the afterload of LVAD and the differential pressure of LVAD didn't have close correlation with the LVAD outflow that were measured with an ultrasonic flowmeter at the same time. However, new precise estimation with the data from differential pressure and one point pressure in the air-line showed higher correlations with LVAD outflow.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권6호
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• pp.548-556
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• 2015

F-22, F-16 및 F-15와 같은 고성능 전투기는 전투성능의 극대화를 위해 고기동성(highly maneuverable)을 보유하고 있다. 이로 인해 고기동 시에 조종사는 고중력가속도(high gravity acceleration)에 노출되고 피로도(fatigue)의 증가로 임무효율의 저하가 발생하며, 심할 경우에는 의식상실(Gravity-induced Loss Of Consciousness, GLOC)에 직면할 수 있다. 선진 항공업체에서는 조종사가 고중력가속도에 견딜 수 있는 내성을 향상시켜 의식상실에 진입하는 것을 방지하는 다양한 기술을 항공기에 적용하고 있다. 특히, 가속도방호복(Anti-G Suit)은 GLOC으로 인한 의식 상실을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 전투 기동 시에 조종사의 피로를 감소시킴으로써 임무성공률을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 초음속 고등훈련기 모델을 기반으로 하여 고기동 시에 중력가속도의 증가에 따라 AGS에 최적의 공기압을 제공할 수 있는 제어알고리즘을 개발하고 검증하였다. 이러한 결과는 추후에 체계개발이 진행될 한국형전투기개발사업(Korean Fighter eXperimental, KF-X)에서 핵심기술을 개발하는데 기여하리라 기대한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1147-1159
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• 2018

본 연구는 팽창구조체를 이용한 급속차폐 자동화 시스템 검증에 중점을 두었다. 팽창구조체는 해저터널의 침수사고 발생시 막대한 인적 및 물적 피해가 발생하는데 이를 대비한 자동 급속차폐시스템이다. 특히 해저터널의 시공 및 운영에 있어 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구는 이러한 문제에 대하여 고안된 팽창구조체를 이용한 급속차폐 자동화 시스템을 실험적으로 검증하였다. 이러한 검증을 하기 위해 모형터널을 40:1 축소율을 적용한 실내모형을 제작하여 0.1 bar, 0.15 bar의 공기압을 주입하여 10 sec, 20 sec로 팽창속도에 따라 나누어 4 case로 실험을 진행하여 누수량, 수압 등을 분석하였다. 연구 결과에 의하면 팽창구조체의 팽창 시 0.1 bar 보다 0.15 bar일 때 차폐효율이 좋았으며 팽창구조체의 공기압 주입 시간에 따른 차폐효율 및 유입수 제어효율의 차이도 나타났다. 본 연구 진행 결과 팽창구조체가 완벽하게 팽창한다는 가정조건에서는 팽창구조체의 내부공기압이 높고 팽창속도가 빠를수록 더욱 효과적으로 나타났다. 본 연구 결과로 향후 추가적인 팽창구조체의 보관방법, 형상과 팽창유도체 및 차폐시 팽창구조체의 이동억제와 유입수 제어에 도움이 되는 쐐기형 구조물에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 지질공학
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• 제23권1호
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• pp.29-36
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• 2013

스크린 공막힘에 의하여 채수량이 감소된 지하수 관정은 여러 방법을 통하여 재생시켜주면 지하수 채수량을 개선시켜 관정의 수명을 연장할 수 있다. 본 논문에서는 화약이나 압축 유체를 사용하는 기존의 공막힘 재생기술을 대신할 수 있는 고전압 펄스 방전에 의한 지하수 관정 스크린 공막힘의 재생법에 대하여 연구하였다. 본 기술은 수중에 삽입된 전극에 순간적으로 고전압의 전기에너지를 주입하여 이 때 전극 사이에서 발생하는 고온, 고압의 플라즈마의 팽창력에 의하여 발생하는 수중 충격파를 이용하는 기술로, 기존 기술 대비 취급이 용이하며 구조가 간단하고 충격압의 크기 조절이 용이하다는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 축전기 방전형 펄스 발생장치를 사용하여 약 200 J의 전기에너지를 수중에 삽입된 전극에 순간적으로 주입함으로써 전극으로부터 6 cm 떨어진 곳에서 약 10.7MPa의 수중 충격압을 얻었다. 이 충격압의 크기는 축전기의 충전 전압을 바꿔줌으로써 손쉽게 조절이 가능하였으며, 다양한 전압에서의 실험을 통하여 방전 전류의 첨두치와 선형적인 관계를 갖고 있음을 알았다. 또한 지하수 관정에 사용되는 스크린과 유사한 시료에 대한 모의실험을 통하여 이 기술을 이용한 지하수 관정의 세척 가능성을 확인하였다.

• 공학교육연구
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• 제2권1호
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• pp.3-9
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• 1999

공학교육에서 학생들의 학습효과를 향상시키고 학생들에게 현장실무능력을 제공할 수 있는 개선된 강의방법을 모색하였다. 본 대학 기계설계과 유공압공학 교과목을 수강하는 학생들을 대상으로 학습자 주도형 강의방법을 도입한 결과 학습동기유발, 학습의욕고취, 상상력과 창의력 배양, 문제해결능력 향상면에서 교수 주도형 강의방법보다 더 효과적이었다. 학습자 주도형 강의방법을 성공적으로 수행하기 위하여 실험 실습기자재를 갖춘 강의실에서 이론과 실험 실습의 통합강의를 하였으며, 학생들이 실험 실습을 통하여 충분한 경험을 습득하고 나서 실험 실습의 결과를 기초로 하여 교수가 제시하는 과제를 해결하는 과정에서 이론적 배경을 조사하도록 하였다. 과제는 학습목표를 달성하기 위한 실질적인 내용으로 제시하여 현장실무능력을 향상시키도록 하고 교수는 학생 스스로 문제를 해결하도록 도와주는 역할을 하는 것이 중요하다. 매시간 강의가 끝날 즈음에 학생들이 개별적으로 학업성취도, 질문사항 및 강의방법에 대한 설문지를 작성하도록 하고, 그 결과를 다음 강의에 적용함으로써 학생들의 수업에 대한 참여도와 교과목에 대한 관심도를 향상시킬 수 있다. 공학교육은 모든 교과목에서 현장실무능력, 상상력과 창의력 및 문제해결능력이 요구되므로, 교수 주도형 강의방법보다 학습자 주도형 강의방법을 도입하는 것이 바람직하다고 하겠다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.58-65
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• 2020

3D CAD 시스템으로 설계된 해양플랜트 배관재 모델들은 2D 배관 제작도와 설치도의 형태로 생산 공정에 제공되고, 기본 엔지니어링 정보와 함께 통합 공정관리시스템에서 원자재의 구매, 조달, 제작, 설치 및 검사가 체계적으로 관리되어 진행된다. 기존의 통합 공정관리시스템은 자원의 흐름 및 진행 상황을 체계적으로 관리하여 공정 시수 절감에 많은 기여를 하고 있지만, 3D 설계 형상 모델 정보를 포함하고 있지 않기 때문에 배관 설치 작업 전에 복잡한 배관 구조를 파악하거나, 잦은 설계 변경으로 인해 연관된 도면을 찾을 때 상호간 신속한 정보 교류가 어려운 단점을 가지고 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 3D 모델을 기반으로 하는 해양플랜트 배관 공정 모니터링 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 3D 모델 기반 배관 모니터링 시스템은 Visual Studio 2017 C#과 UNITY3D를 기반으로 배관 공정 작업 정보가 3D CAD 모델과 실시간 연동될 수 있도록 구성하였다. 그리고 블록, 크기, 재료에 따른 배관 설치 공정 진행 흐름 뿐만 아니라, 청소, 수압검사, 공압검사 등 기능 검사 항목별 진행 흐름을 3D 모델상에서 실시간으로 확인할 수 있도록 하였다. 작업자는 개발된 시스템을 통해 생산 현장에서 실시간으로 배관 공정 진행 흐름을 포함한 3D CAD 모델을 쉽게 파악함으로써 작업 효율성 향상에 많은 기여를 할 것으로 기대된다.