• 비파괴검사학회지
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• 제19권4호
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• pp.288-293
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• 1999

고온에서 사용중인 터빈 로터의 안전성을 평가하기 위해서는 열화된 재료의 물성이 필요하다. 실제로 발전소에서 사용되고 있는 열화도가 다른 로터강을 종류별로 입수하기가 어렵기 때문에, 터빈 로터재로 널리 사용되고 있는 1Cr-1Mo-0.25V 강으로 인공열화 시료를 제작하였다. 실제로 사용된 재료의 미세조직과 유사한 미세조직을 갖는 시료를 얻기 위하여 실제 사용온도보다 높은 $630^{\circ}C$의 등온에서 열처리시간을 다르게 하여 열화도가 다른 7종류의 시료를 얻었다. 열화도를 비파괴적으로 평가하기 위하여 상온에서 측정한 보자력을 이용하였다. 열화도의 증가에 따라 경도와 보자력은 감소하였는데, 이 원인을 미세조직 및 EPMA 분석에 의해 구명하였고, 경도와 보자력과의 상관관계를 만들어 비파괴적으로 열화도를 평가할 수 있는 기초를 마련하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제4권1호
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• pp.7-13
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• 2001

In developing a multistage compressor, the stage matching is one of the critical design issues. The mismatching can be often observed even if each stage has been proven good and then used as part of a compression system. A good matching among the stages can be achieved by changing various design parameters (i.e., passage cross sectional areas, blades angles, stagger angles, curvature, solidity, etc.). Therefore, designers need to find out what parameters must be changed and how much. In this study, a method to search the design parameters for optimum stage matching has been used based on an 1-D mathematical model of a compressor, which uses the data obtained from the preliminary test to identify the design parameters. This methodology is applied with a two-stage axial compressor, which was originally designed for a helicopter gas turbine engine. After identifying design parameters using preliminary test data, an optimization process has been employed to achieve the best matching between the stages (i.e., maximum efficiency of the compressor at its operation modes within a given range of the rotor speed under given restrictions for required stall margins and mass flow). 3-D flow calculations have been performed to confirm the usefulness of the corrections based on the 1-D mathematical model. Calculational results agree well with the experimental data in view of the performance characteristics. Some promising results were produced through the methodology proposed in this paper in conjunction with flow calculations.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.516-523
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• 2001

진화프로그래밍과 슬라이딩 모드 관측기를 이용하여 SRM의 위치 속도를 추정하고 이를 속도제어에 적용하는것을 소개하고자 한다. 회전자 정보각의 검출은 일반적으로 엔코더나 레졸버를 사용하나, 이러한 기계적인 외부 위치 센서는 가격이 비싸므로 SRM 시스템의 설치 비용과 전체 드라이버 시스템의 크기가 증가하는 요인이된다. 따라서 산업현장에 적용하는 한계의 원인이 된다. 본 연구에서는 위치 및 속도센서를 제거한 슬라이딩 모드 관측기를 사용하여 SRM 드라이브에 적용되었다. 그러나 SRM의 제어에 있어 슬라이딩 모드 관측기의 파라메터들이 매우 민감하여 작은 변화에 대해서도 위치와 속도 추정결과에 많은 영향을 미친다. 제어이득을 일정하게 유지하고, 슬라이딩 모드 관축기의 파라케터들을 크게 변화시킬 경우, 관축기의 파라메터들은 관측기의 떨림 폭을 결정하므로, 위치와 속도의 추정값의 변화가 크게 발생하여 관측기의 떨림 현상이 나타난다. 본 연구에서는 이러한 슬라이딩모드 관측기의 파라메터들과 제어기의 이득들을 방향성 벡터를 갖는 진화 프로그래밍을 사용하여 최적의 파라메터들을 선정하고, 이를 제어시스템으로 구현하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권5호
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• pp.694-699
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• 2012

본 논문은 수식모델과 히스테리시스 제어기를 사용하여 엔코더, 속도추정기 및 PI 제어기가 필요 없는 새로운 영구자석 직류전동기 센서리스 속도제어 방법을 제안한다. 본 논문의 제어는 영구자석 직류전동기와 수식모델의 토크 차이를 억제하도록 전압을 인가함으로써 전동기의 속도를 설정치인 수식모델의 속도에 추종시키는 방법이며, 순시 토크 제어에 히스테리시스 제어기를 사용하였다. 히스테리시스 제어기는 수식모델 토크 지령치와 전기자전압 및 전류 정보를 이용하여 추정한 전동기 토크를 비교하여 오차를 계산한 후, 히스테리시스 밴드를 거쳐 그 오차를 최소화하는 전압을 선정하여 전동기에 출력하는 방법이다. 본 논문은 제안한 방식의 이론적인 배경 및 타당성에 대해 기술하였으며 실험을 통해 제안된 방식의 우수성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권8호
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• pp.1048-1062
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• 1999

A numerical method and experiments for the aerodynamic design of high performance two-stage axial flow fans was carried out. A vortex ring element method used for the aerodynamic analysis of the propellers was extended to the fan-duct system. Fan Performance and velocity profiles at the fan inlet and outlet are compared with experimental data for the validations of numerical method. Performance test was done based on KS B 6311(testing methods for turbo-fans and blowers). The velocity profile was obtained using a 5-hole pitot tube by the non-nulling method. The two stage axial flow fan configurations for the optimal operation conditions were set by using the experimental results for the single rotating axial flow fan and the single stage axial flow fan. The single rotating axial flow fan showed relatively low efficiency due to the swirl velocities behind rotor exit which produced pressure losses. In contrast, the single stage and the two-stage axial flow fans showed performance improvements due to the swirl velocity reduction by the stator. The peak efficiency of the two stage axial flow fan was improved by 21% and 6%, compared to the single rotating axial flow fan and the single stage axial flow fan, respectively.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제2권2호
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• pp.113-124
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• 2014

항공기를 개발하는데 있어 형상 결정과 요구도 입증은 주로 비행시험 결과에 의존한다. 비행시험은 많은 시간과 비용을 요구하므로 비행시험 계획을 체계적으로 수립하고 분석함으로써 비용절감과 일정단축에 기여할 수 있다. 본 논문에서는 한국형 기동헬기에 적용된 진동 비행시험 사례를 적용하여 비행시험 계획을 체계적으로 수립하고 분석할 수 있는 방안을 제시하였다. 본 논문에서는 주요 부위에서 측정한 진동수준 값을 가지고 종합적인 진동수준 만족도를 하나의 수치로 나타내기 위하여 호감도 함수를 채택하고 진동수준의 측정을 위한 비행시험을 체계적으로 수행하기 위하여 실험계획법의 하나인 부분요인배치법을 사용하였다. 또한 비행시험을 단계적으로 수행하여 비행시험 횟수를 더욱 줄일 수 있는 방법을 제시하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제37권2호
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• pp.91-98
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• 2017

Recently, composite materials have been mainly used in the main wings, ailerons, and fuselages of aircraft and rotor blades of helicopters. Composite materials used in rapid moving structures are subject to impact by hail, lightning, and bird strike. Such an impact can destroy fiber tissues in the composite materials as well as deform the composite materials, resulting in various problems such as weakened rigidity of the composite structure and penetration of water into tiny cracks. In this study, experiments were conducted using a 2 kW halogen lamp which is most frequently used as a light source, a 2 kW near-infrared lamp, which is used for heating to a high temperature, and a 6 kW xenon flash lamp which emits a large amount of energy for a moment. CFRP composite sandwich panels using Nomex honeycomb core were used as the specimens. Experiments were carried out under impact damages of 1, 4 and 8 J. It was found that the detection of defects was fast when the xenon flash lamp was used. The detection of damaged regions was excellent when the halogen lamp was used. Furthermore, the near-infrared lamp is an effective technology for showing the surface of a test object.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.57-66
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• 2009

종래의 고정된 이득을 가진 PI 제어기는 지령속도, 부하변화 등과 같은 파라미터 변동에 대해서 매우 민감하다. IPMSM 드라이브의 정확한 속도제어는 비선형적인 전자기적 발생저항뿐만 아니라 회전자 속도와 권선저항사이의 비선형적 관계 때문에 복잡한 문제점이 있다. 따라서 광범위한 동작상태에서 최적 제어를 위해 PI 제어기의 이득값을 실시간으로 조절해야한다. 본 논문은 FNN과 ALM을 이용하여 IPMSM 드라이브의 HIPI 제어기를 제시한다. 제시된 제어기는 ANN을 이용하여 속도를 추정하고, 시스템 외란에 대해서 IPMSM 드라이브의 고성능 속도제어를 제시한다. PI 제어기의 이득값은 모든 동작상태에서 ALM-FNN에 의해 최적화 되어진다. 제시된 제어기는 다양한 동작상태에 대한 분석을 통해 타당성을 입증한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.837-843
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• 2012

비동기 전동기는 여러 분야에서 널리 사용되고 있으며, 특히 전원공급에 비해 많은 전력을 사용하는 전동기의 경우 이를 기동하기 위해서는 다양한 기동방법이 적용되고 있다. 전동기 기동방법은 주로 회전자에 가변저항을 삽입하거나 고정자에 공급하는 전압을 감소시키는 방법이 사용되고 있다. 이와 같이 기동시 가변저항을 변경하거나 전압을 변경하기 위해서는 특정 단계에서 특정한 시간이 필요하게 된다. 이 시간을 스위칭시간이라 부르며, 이 시간을 정확히 파악하는 것은 매우 어려운 부분이다. 이 시간은 전동기의 부하특성이나 그 형식에 따라 변화한다. 따라서 본 논문에서는 전동기와 부하의 수학적 모델의 개발과 설계에 대해서 알아보고, 전동기의 기동에 필요한 스위칭시간을 계산하기 위해 SIMULINK를 활용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 다양한 전동기와 부하를 가진 시스템에 가장 적절하고 적용 가능한 기동 시간을 얻는데 활용할 수 있도록 비교 검토되었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권6호
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• pp.129-135
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• 2016

There have been many types of development and commercialization efforts for superconducting power applications with the continuous development of High Temperature Superconducting (HTS) conductors. In particular, HTS power cables are going to be commercialized in real power grids. A cryogenic refrigeration system should be used to keep it below 77 K, and its required cooling capacity continuously increases as the unit length of the HTS power cable increases. Among the many kinds of cryogenic refrigerator, a reverse Brayton refrigerator that uses turbo expanders is a promising refrigerator due to its efficiency and reliability. Among the various components in refrigerators, the cryogenic turbo-expander is the most important part for increasing efficiency and assuring reliability. The design of a 300 W class turbo-expander is described in this paper prior to the development of a 10 kW class turbo expander, which is the required capability for the commercialization of a HTS power cable. The impeller shape and rotation speed are determined based on the cycle analysis. The Eigen frequency and harmonic analysis are conducted with gas bearings at cryogenic temperatures to determine the operational stability.