• 우주기술과 응용
• /
• 제2권1호
• /
• pp.41-51
• /
• 2022

큐브위성은 기존의 인공위성과 마찬가지로 지구 관측뿐만 아니라, 우주탐사 분야에도 폭넓게 활용되는 인공위성 플랫폼이다. 또한 우주 공간물리현상을 관측하기 위한 자기장관측 임무에서도 다양한 형태로 제작되어 활용되고 있다. 자기장 측정의 경우, 일반적으로 위성의 자기 교란을 최소화하기 위해 자기장측정기가 위성 몸체로부터 멀리 떨어져 있다. 그러나 큐브위성과 같은 작은 위성의 경우 공간적인 제약으로 인해 자기장 센서의 위치 설정이 제한적이다. 이에 이 논문에서는 큐브위성에서 생성된 자기장 간섭을 추정하여 자기장 측정의 신뢰성에 얼마나 영향을 줄 수 있는지 분석하였다. 주요 잡음원으로는 상대적으로 높은 소비전력을 가진 반작용 휠과 자기 토크로드를 대상으로 조사하였다. 이러한 부품의 자기 쌍극자 모멘트는 제조업체의 데이터 시트에 제공된 정보를 사용하였다. 외부 자기장이 없는 공간에서 3 U 큐브위성 중간에 위치한 자기 토크로드의 잔류 모멘트의 영향은 위성의 몸체 최 외곽 끝에서 약 36,000 nT까지 나타날 수 있음을 확인했다. 또한, 1 nT 미만의 정확한 자기장 측정의 임무라면, 자력계는 위성 본체에서 약 0.6 m 반경 거리 외곽에 있어야 함을 알 수 있었다. 이러한 분석 방법은 자기장 측정을 수행하기 위해 CubeSat을 설계할 때 자기 청결도 분석의 중요한 역할이 될 것으로 기대한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제34권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2022

본 연구에서는 저유속 조건에서도 발전이 가능한 수평 2열 쉬라우드 조류에너지 변환장치를 개발하였다. 쉬라우드 시스템의 형상을 결정하기 위해 3차원 수치모의 실험을 수행하였으며, 1/6 축소모형을 제작하여 수리모형 실험을 수행하였다. 수리모형 실험은 4가지 유속 조건하에서 수행하였으며, 각각의 실험 케이스별로 유속, 토크 및 RPM을 계측하였다. 수치모의 실험 결과, 노즐을 통과한 유속은 실린더에서 약 2~3배 유속이 증폭되는 것을 확인하였으며, 연장비가 2:1일 때, 가장 높은 유속 증폭율을 보였다. 또한 노즐과 실린더의 직경비는 1.5:1일 때 유속이 2.8배 증가하는 것으로 나타났다. 한편 수리모형 실험 결과, TSR이 1.75~2 일 때, 0.32~0.34의 출력 성능을 보이는 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제52권7호
• /
• pp.135-142
• /
• 2015

인체 구동 방식의 자가 발전기는 외부 환경에 덜 의존한다는 장점 덕분에 비상용 혹은 야외 활동 중의 소규모 전력 공급원으로 주목 받고 있다. 하지만 대부분의 자가 발전기는 전자기 유도 결합의 효율이 높지 않아 출력이 미미하며, 특정 부위의 근육만을 지속적으로 사용하는 단조로운 구동 방식을 택하고 있어, 사용 중에 쉽게 지루해질 뿐만 아니라 근피로가 쉽게 누적되어 실제 원하는 출력을 얻을 만큼 충분한 시간 동안 구동하는 것이 거의 불가능하다. 이러한 낮은 효율과 사용성의 문제로 인해 인체 구동 방식의 자가발전기가 실생활에서 사용되는 빈도는 높지 않다. 본 연구에서는 전자기 유도 효율이 높은 종축 결합 방식의 발전 장치를 간단한 구조로 구현하여 출력을 높이는 동시에, 자성체의 운동 관성에 의한 가속이 가능한 인체 구동 방식의 발전기를 설계 제작하였다. 개발된 발전기와 기존 상용 자가 발전기와의 비교 실험을 통해 높은 출력 뿐 아니라 장시간 구동이 가능함을 검증하였다. 아울러 인체 구동 발전기에서 실질적으로 중요한 요소임에도 불구하고 기존 연구에서 제시된 바 없는 인체의 투입 에너지를 실증적으로 파악하기 위해 호흡 가스 기반의 실제 운동 대사량 측정법에 근거한 실험을 시행하여 자가 발전기의 운동 부하를 추정하였다. 향후 성능 개선과 휴대성 증진을 통해 모바일 기기의 전력 지속 문제를 해결하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권7호
• /
• pp.380-388
• /
• 2016

마그네트 기어를 이용하면 기계적인 접촉없이 동력을 전달할 수 있다. 마그네트 기어 기반 감속 시스템에서 종동축은 구동축으로부터 분리되어있기 때문에 시스템은 제한된 공극 강성으로 부하 변화에 대응해야하는 2관성 공진 시스템이다. 종동축 즉, 저속측은 구동축 인가 토크만으로 제어되고 갑작스런 외란에 따라 일반적인 기계식 기어 시스템과 달리 과도한 진동이나 슬립이 발생할 수 있다. 따라서 저속측에 인가되는 부하 등의 외란은 실시간으로 측정되거나 추정되어야 한다. 본 논문에서는 고조파 조절기 일체형 마그네트 기어를 이용한 감속 시스템의 저속측 속도 제어를 위한 전상태 되먹임 제어기를 제안하고 이를 전산 모의 시험과 실험을 통해 검증하였다. 저속측 부하를 추정하기 위해 새로운 상태변수를 도입하여 관측기를 설계하였으며 이를 기반으로 하는 전상태 제어기를 통한 외란에 대한 강건성은 2자유도 PI 속도 제어기와 비교하였다. 상대적으로 짧은 시간안에 극의 슬립이 보정되는 것을 확인하였으며 추정된 변수는 실제 측정 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 이러한 결과는 마그네트 기어 감속기의 서보 시스템으로의 응용 가능성을 담보해주는 결과인 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제103권3호
• /
• pp.402-407
• /
• 2014

본 연구에서는 단벌기 바이오매스 생산림(Short rotation forest, SRF)에 식재되어 있는 속성수인 이태리포플러(Populus euramercicana)을 이용하여 수확 시 소요되는 동력을 측정하여 수확기계 동력원을 선정하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 실험 수준은 밀기속도(0.41, 1.25, 2.5 m/s) 3수준, 절단속도(800, 1,000, 1,200 rpm) 3수준, 근원경(50, 70, 90, 110, 130 mm) 5수준으로 선정하였다. 목표로 하는 바이오매스 추정량은 20~30 ton/ha이나 3년 후 수확(근원경 50 mm) 시 이를 못 미치는 10.5 ton로 나타났다. 목표량에 도달할 수 있는 바이오매스 추정량은 근원경 90, 110 mm으로 각각 23.5, 32.5 ton/ha으로 추정되었다. 실험결과, 밀기속도 0.41 m/s에서 최소절단속도(800 rpm)로 절단 시 소요되는 동력은 각각 128.2, 175.8 W로 나타났고, 작업면적이 0.3 ha/h에서 작업능률은 각각 16.5, 22.8 ton/h을 처리할 수 있는 것으로 사료된다. 밀기속도 1.25 m/s에서는 소요되는 동력은 각각 113.8, 153.7 W, 작업면적이 1 ha/h에서 작업능률은 각각 23.5, 32.5 ton/h을 처리할 수 있는 것으로 사료된다. 밀기속도 2.5 m/s에서는 소요되는 동력은 각각 119.8, 166.9 W, 작업면적 2 ha/h에서 작업능률은 각각 47.0, 65.5 ton/ha을 처리할 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 목표로 하는 바이오매스 추정량을 처리할 수 있는 밀기속도 1.25, 2.50 m/s, 절단속도 800 rpm 일 때의 수확기계의 동력원을 선정할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.234-244
• /
• 2014

Recently it has been focused that the automobile engine has developed in a strong upward tendency for the use of the high viscosity and poorer quality fuels in achieving the high performance, fuel economy, and emission reduction. Therefore it is not easy to solve the problems between low specific fuel consumption and exhaust emission control at motor cars. In this study, it is designed and used the engine test bed which is installed with turbocharger and intercooler. In addition to equipped using CRDI by controlling injection timing with mapping modulator, it has been tested and analyzed the engine performance, combustion characteristics, and exhaust emission as operating parameters, and they were engine speeds(rpm), injection timing(bTDC), and engine load(%). From the result of an experimental analysis, peak cylinder pressure and the rate of pressure rise were increased, and the location of it was closer toward top dead center according to the increasing of engine speed and load, and with advancing injection timing. The combustion characteristics are effected by fuel injection timing due to be enhanced the mass burned fraction. Using the engine dynamometer for analyzing the engine performance, the engine torque and power have been enhanced according to advancing the fuel injection timing. In analyzing of exhaust emission, there has been a trade-off between PM and NOx with increasing of engine speed and load, and with advanced injection timing. The experimental data are shown that the formation of NOx has increased and PM, vice versa.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제9권4호
• /
• pp.52-57
• /
• 2012

In this study, in order to understand contents and ranges of design for the EGR Valve test system for improving quality and performance of EGR Valve, engine performance and exhaust gas characteristic of 3L-class diesel engine was analyzed. Experimental operation of engine performance test was performed with 50% engine load and 20% and 100% opening ratio of EGR Valve. From test of performance and exhaust gas characteristic of engine, torque output of engine and temperature and pressure of inlet and outlet of EGR Valve were measured. As a result, for design of EGR Valve test system, input fluid flow of EGR Valve must be set the same amount with exhaust gas flow that was below of engine speed of 2,500 rpm, and temperature of inlet of EGR Valve must be set under about $510^{\circ}C$. And the difference of temperature between inlet and outlet of EGR Valve must be over than about $200^{\circ}C$. Exhaust gas of inlet and outlet of EGR Valve were under 1 bar that was not considerable, and the difference of pressure between inlet and outlet of EGR Valve were under 1 bar that could not effect on mechanical operation of EGR Valve.

• International Journal of Automotive Technology
• /
• 제8권3호
• /
• pp.375-382
• /
• 2007

The multi-driver off-road vehicle drive-line consists of many components, with close connections among them. In order to design and analyze the drive-line efficiently, a modular methodology should be taken. The aim of a modular approach to the modeling of complex systems is to support behavior analysis and simulation in an iterative and thus complex engineering process, by using encapsulated submodels of components and of their interfaces. Multi-driver off-road vehicles are comparatively complicated. The driving-line is an important core part to the vehicle, it has a significant contribution to the performance. Multi-driver off-road vehicles have complex driving-lines, so performance is heavily dependent on the driving-line. A typical off-road vehicle's driving-line system consists of a torque converter, transmission, transfer case and driving-axles, which transfers the power generated by the engine and distributes it effectively to the driving wheels according to the road condition. According to its main function, this paper proposes a modularized approach for design and evaluation of the vehicle's driving-line. It can be used to effectively estimate the performance of the driving-line during the concept design stage. Through an appropriate analysis and assessment method, an optimal design can be reached. This method has been applied to practical vehicle design, it can improve the design efficiency and is convenient to assess and validate the performance of a vehicle, especially of multi-driver off-road vehicles.

• 대한통합의학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.79-86
• /
• 2023

Purpose : Aging is reflected on the face of women due to the depletion of collagen and hydration in the facial skin overtime. This study investigated the effect of multiple SONO^® ultrasound for a 4-week period on the skin health by measuring the skin elasticity and deeper skin elasticity in the tested women subjects. Methods : Twenty healthy women were recruited for this experiment. All the participants applied multiple ultrasound device (SONO^®) during this experiment. The SONO^® device was set to ANTI-AGING function and five power steps such as 1, 3, 10 and 17 MHz were used during this experiment, and directly contacted with the facial skin. Specifically, the probe was contacted with the entire face except for the nose and eyes for 10 min on each side of the face every day and repeated for 4 weeks. The skin elasticity and the elasticity of deeper skin were measured at three times (0, 2, 4 weeks) using a Ballistometer and dermal torque meter, respectively. The one way repeated ANOVA was used to compare the skin elasticity and the elasticity of deeper skin among three times (0, 2, 4 weeks). Results : The skin elasticity (p<.05) and elasticity of deeper skin (p<.05) were significantly increased at 2 weeks and 4 weeks of intervention compared to that at 0 weeks. For the skin elasticity, there was no significant difference between 2 and 4 weeks of intervention (p>.05). For the elasticity of deeper skin, it increased significantly at 4 weeks compared to 2 weeks of intervention (p<.05). Conclusion : These findings suggest that applying multiple SONO^® ultrasound to the facial skin of healthy women for 4 weeks, can increase the skin elasticity and elasticity of deeper skin by supporting epidermal hydration and dermal collagen production.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제35권5호
• /
• pp.487-497
• /
• 2023

Penetration rate (PR) and penetration depth (Pe) are crucial parameters for estimating the cost and time required in tunnel construction using tunnel boring machines (TBMs). This study focuses on investigating the impact of rock strength on PR and Pe through full-scale experiments. By conducting controlled tests on rock-like specimens, the study aims to understand the contributions of various ground parameters and machine-operating conditions to TBM excavation performance. An earth pressure balanced (EPB) TBM with a sectional diameter of 3.54 m was utilized in the experiments. The TBM excavated rocklike specimens with varying uniaxial compressive strength (UCS), while the thrust and cutterhead rotational speed were controlled. The results highlight the significance of the interplay between thrust, cutterhead speed, and rock strength (UCS) in determining Pe. In high UCS conditions exceeding 70 MPa, thrust plays a vital role in enhancing Pe as hard rock requires a greater thrust force for excavation. Conversely, in medium-to-low UCS conditions less than 50 MPa, thrust has a weak relationship with Pe, and Pe becomes directly proportional to the cutterhead rotational speed. Furthermore, a strong correlation was observed between Pe and cutterhead torque with a determination coefficient of 0.84. Based on these findings, a predictive model for Pe is proposed, incorporating thrust, TBM diameter, number of disc cutters, and UCS. This model offers a practical tool for estimating Pe in different excavation scenarios. The study presents unprecedented full-scale TBM excavation results, with well-controlled experiments, shedding light on the interplay between rock strength, TBM operational variables, and excavation performance. These insights are valuable for optimizing TBM excavation in grounds with varying strengths and operational conditions.