• 스마트미디어저널
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• 제8권4호
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• pp.38-45
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• 2019

회전익 드론의 후류에서 발생하는 강한 유동과 살포되는 농약 노즐에서의 스프레이 유동이 동반될 경우, 극심한 기체의 요동과 함께 액적 유동은 바람의 영향을 크게 받게 된다. 특히 액적은 공기역학적인 항력의 영향을 받기 때문에 단순한 제자리 비행과는 달리 전진 비행을 할 경우 또는 측풍을 받고 있을 경우, 살포 영역에 큰 변화가 발생한다. 이로 인하여 드론을 활용한 농약살포에는 보다 큰 비산의 위험성이나 위치간의 낙하분산에 차이가 커져 효율성이 떨어질 수 있는 문제가 생긴다. 따라서 적절한 수치 모델링과 이를 적용한 전산 시뮬레이션을 통하여 다양한 비행 및 대기 조건을 적용할 수 있는 예측 도구가 필요하다. 본 연구에서는 로터에서 나오는 강한 하풍과 드론의 비행속도에 따른 액적 유동 특성에 대해 실험 및 수치해석을 진행하였으며, 액적이 분포하는 확률밀도함수를 구하여 서로 비교함으로써 농약살포용 드론에서 액적을 살포할 시 효율성을 증진시킬 수 있는 분사 시스템을 구축하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.146-152
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• 2016

본 논문에서는 고정밀 각도 센싱을 요구하는 응용분야에 이용되는 권선형 레졸버의 변압부와 레졸버 파트의 유한요소법 (Finite Element Method, FEM)을 이용한 연동해석을 통해 권선형 레졸버 시스템의 성능을 도출하는 과정을 연구하였다. 외부 인가 전원을 증폭시키는 회전형 변압기부와 증폭된 변압기 출력을 이용하는 레졸버의 회전자 입력부의 연동해석을 통하여 전자기적인 정밀도를 향상시킬 수 있는 권선형 레졸버의 연동해석 모델을 제시하고 출력 신호의 특성을 분석하였다. 회전형 변압기에서 승압된 전압이 레졸버 회전자 권선에 인가될 때 회전자 권선의 임피던스를 고려하여 레졸버 입력 전류를 계산하여야 한다. 따라서 레졸버 회전자 권선부 인터페이스 부분은 회로 모델로 구성하여 변압기의 유한요소 모델, 인터페이스 회로 모델, 레졸버 유한요소 모델을 한 번에 연성해석을 수행하였다. 고정밀 각도 도출을 위해 레졸버 고정자 권선은 32x와 1x의 혼합 권선이 설치되어 있으며 서로간의 자기적인 간섭은 없다. 본 논문에서는 슬롯에 적절한 분포적인 권선법이 제시되어 정현적인 SIN, COS 파형과 이들간의 위상각 $90^{\circ}$를 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.131-137
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• 2005

본 논문은 유도 전동기에 대한 상태 모니터링 시스템의 도구로서 축방향 누설자속 측정 방법을 사용할 수 있는가를 평가하고 전동기에 대한 진단 알고리즘을 개발하는 것이다. 결함검출을 위해 전동기를 정지시키지 않고 전동기의 코일단에 설치된 자속코일로 누설자속 신호를 수집하여 전동기의 각종 결함을 검출하기 위해 시간과 주파수영역으로 신호를 분석한다. 전동기 각각의 결함에 대해 시간과 주파수 영역에서 특정 신호 현상이 검출되었다. 전원전압 불평형과 고정자 권선의 선간 단락은 축방향에서 측정된 고해상도의 누설자속 스펙트럼으로부터 특정 측대파와 회전자봉 통과주파수의 측대파를 분석함으로서 결함을 검출할 수 있다. 주파수 영역에서의 스펙트럼이 모니터링 목적으로 더욱 유용하다는 결론을 얻었다. 본 논문에서는 유도 전동기의 축방향 누설자속 측정이 진단 방법으로서 적합한 도구임을 증명하고 결함을 검출하기 위한 알고리즘을 개발하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.1087-1094
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• 2012

본 논문에서는 구조 시험과 유한요소해석을 통하여 소형 풍력발전용 복합재 블레이드의 구조적 안전성을 평가하였다. 먼저, 선행연구에서 공력해석을 수행하여 정격 및 극한 풍속일 때의 블레이드가 받는 굽힘 모멘트를 산출하였다. 이를 이용하여 소형풍력발전기 관련 국제 규격인 IEC 61400-2에 따른 실규모 구조 시험을 수행하여 구조적 안전성을 평가하였다. 그리고 유한요소법을 이용한 구조 해석을 수행하여 구조 시험 결과와 비교하여 이의 정확성을 판단하였다. 또한, 구조 시험을 통해 블레이드에 대한 과잉 설계가 확인되었으며 이의 해결을 위하여 블레이드의 적층 순서 및 두께를 재선정하여 구조적 안전성을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1483-1487
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• 2013

물 분사 펌프는 심해 유정의 시추작업 후 유정 내 높은 압력으로 인하여 원유를 1 차 생산하고 이후 유정 내 압력이 낮아져 유정 자체의 압력 만으로 생산이 어려울 때 고압의 해수를 유정에 주입해 회수율을 높이는 해양플랜트에서 사용되는 핵심 기자재이며, 여러 기업에서 개발 중이다. 본 논문은 회전체의 동특성 을 분석하여 베어링 강성에 따른 고유진동수 변화분석, 운전속도 변화에 따른 고유진동수의 변화와 위험속도 분석, 안정성 평가, 불평형 응답을 통하여 변위와 틈새 관계 분석 등의 수학적 해석을 통하여 개발 중의 제품의 신뢰성에 기여하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.691-697
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• 2006

유도전동기는 산업시스템에 있어서 필수적인 요소이기 때문에 유지 관리, 모니터링 시스템, 고장 진단 등의 다양한 분야에서 많은 연구가 행해지고 있다. 유도전동기의 운전 중 하나의 고장이 발생한 경우 이것은 전동기의 다른 부분에 영향을 미치거나 또 다른 고장을 유발시키는 원인이 된다. 따라서 개별적인 고장뿐만 아니라 결합된 형태의 고장을 검출하고 진단하는 것은 유용한 방법이다. 본 논문에서는 전압불평형 고장과 회전자바 고장이 발생한 경우, 흐리고 두 고장이 동시에 복합적으로 발생한 경우를 모델링하고 이에 대해 고장을 웨이블릿 분해를 이용하여 진단하였다. 제안된 고장 검출 및 진단 알고리즘은 농형유도전동기의 고정자 전류를 이용하였으며 매트랩 시뮬링크를 사용하여 시뮬레이션 하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권2호
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• pp.42-53
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• 2009

가스터빈 엔진을 모사하기 위한 프로그램을 2차원 CFD 코드를 기반으로 개발 하였다. 압축기와 터빈은 k-$\omega$ SST 난류 모델의 2차원 NS(Navier Stokes) 코드를 이용하였고, 연소기는 lumped method 화학 평형 코드를 바탕으로 완전 혼합 상태에서 연소효율 100%로 가정된 케로신 공기 반응의 생성물 중 대표적인 10종류를 몰분율을 계산, 당량비에 따른 연소기 온도를 예측하였다. 압축기, 터빈에서 로터의 회전에 의한 비정상 유동 현상은 mixing-plane 기법을 이용한 경계면 처리로 그 효과를 나타내었고, 압축기는 연소기로 온도 압력을 주고, 연소기는 터빈으로 온도와 질유량을 전달하나 압력의 변화가 없는 것으로 가정하였다. 이를 바탕으로 아음속 조건에서의 압축기 입구 조건과 터빈 출구 조건, 회전수, 연소기의 당량비를 주는 것만으로 엔진의 성능이 계산 될 수 있는 통합 코드를 구성하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권1호
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• pp.35-43
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• 2015

A numerical simulation on the wake flow of a wind turbine which is a scaled version of a multi-megawatt wind turbine has been performed. Two different inlet conditions of averaged wind speed including one below and one above the rated wind speed were used in the simulation. Steady-state pitch angles of the blade associated with the two averaged wind speeds were imposed for the simulation. The steady state analysis based on the Reynolds averaged Navier-Stokes equations with the method of frame motion were used for the simulation to find the torque of the rotor and the wake field behind the wind turbine. The simulation results were compared with the results obtained from the wind tunnel testing. From comparisons, it was found that the simulation results on the turbine power are pretty close to the experimental values. Also, the wake results were relatively close to the experimental results but there existed some discrepancy in the shape of velocity deficit. The reason for the discrepancy is considered due to the steady state solution with the frame motion method used in the simulation. However, the method is considered useful for solutions with much reduced calculation time and reasonably good accuracy compared to the transient analysis.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.11-15
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• 2018

Torque tubes in High Temperature Superconducting (HTS) motor transfer torque from superconducting field winding rotor to the room temperature shaft. It should have minimum heat conduction property for minimizing the load on cryo-refrigerator. Generally, these torque tubes are made with stainless steel material because of high strength, very low outgassing and low thermal contraction properties at cryogenic temperatures and vacuum conditions. With recent developments in composite materials, these torque tubes could be made of composites such as Kevlar and S-Glass, which have the required properties like high strength and low thermal conductivity at cryogenic temperatures, but with a reduced weight. Development and testing of torque tubes made of these composites for HTS motor are taken up at Bharat Heavy Electricals Limited (BHEL), Hyderabad in collaboration with Central Institute of Plastics and Engineering Technology (CIPET), Chennai and Indian Institute of Technology (IIT), Kharagpur. As these materials are subjected to vacuum, it is important to measure their outgassing rates under vacuum conditions before manufacturing prototype torque tubes. The present study focusses on the outgassing characteristics of Kevlar and S-Glass, using an Outgassing Measurement System (OMS), developed at IIT Kharagpur. The OMS facility works under vacuum environment, in which the test samples are exposed to vacuum conditions over a sufficient period of time. The outgassing measurements for the composite samples were obtained using pressure-rise technique. These studies are useful to quantify the outgassing rate of composite materials under vacuum conditions and to suggest them for manufacturing composite torque tubes used in HTS motors.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.529-536
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• 2019

본 논문에서는 회전체의 특징 파라미터들을 추출하기 위한 센서의 신호들을 수집하여 추출기법의 성능을 분석하고자 한다. 이를 위해, 모형 시험을 수행하기 위한 진동 테스트 리그를 개발하여 정상적으로 운전하에서의 신호특성을 분석하였다. 그 결과, 가속도 센서에서 측정한 불평형 질량에 따른 가속도 센서에서 측정된 원 데이터 진폭의 변화는 나타나지 않는 것으로 판단된다. FFT를 수행하여 불평형량이 증가함에 따라 회전 주파수인 20Hz의 진폭이 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 속도 센서의 불평형량 변화에 따른 분석결과도 가속도 센서와 같이 1X 하모닉 성분이 크게 증가하였다.정렬불량의 변화시 가속도 센서 데이터에는 특별한 진폭의 변화가 없었으며, Envelope 데이터의 경우 2X(40Hz)의 진폭이 정렬불량의 정도에 따라 증가되었다. 정렬불량의 변화시 속도 센서도 가속도 센서와 유사한 결과를 보였으며 주파수 스펙트럼에서 부하의 증가에 따라 600Hz에서 피크가 감소되었다.