• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.115-116
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• 2002

This study was carried out as one of efforts to overcome difficulties in air bearing design due to low stiffness and low damping. Hydrodynamic effects on hydrodynamic stiffness of a fluid film in a high speed air bearing with tow-row air sources are investigated. The hydrodynamic effects by the high speed over DN 1,000,000 and eccentricity of a proceeding which are not considered in conventional design of an air bearing need to be reconsidered. The hydrodynamic effects, which dominantly influence on the load capacity of air bearing, are caused mainly by proceeding speed, eccentricity, and the source positions. The two-row source arrangement in the air bearing produces quite unique hydrodynamic effects with respect to pressure distribution of the air film. Optimal arrangement of the two-row sources improves performance of an air bearing in film reaction force and loading capacity of high speed spindles. This study compares the pressure distribution by numerical simulation as a function of eccentricity of proceeding and the source positions. The air source position 1/7L form one end of an air bearing was found to be superior to source position of 1/4L. The dynamic stiffness were obtained using a two-dimensional cutting method which can directly measure the cutting reaction forces and the displacements of the spindle in two directions using a tool dynamometer and transducer sensors. Heat generation in the air film can not be negligible over the speed of DN 2,000,000. In order to analysis effects of heat generation on the characteristics of air bearing, high cooling bearing spindle and low cooling bearing spindle were tested and compared. Characteristics of the frequency response of shaft and motion of run out errors were different for the spindle. The test results show that, in the case of low cooling bearing spindle, the stiffness became smaller due to heat generation. The results, which were obtained for high speed region, may be used as a design information for spindle which can be applied to precision devices such as ultra precision grinding and ultra high speed milling.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1261-1267
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• 2009

직접토크제어는 일정한 히스테리시스 범위 내에서 전동기의 자속과 토크를 제어하는 방법으로서 최적 스위칭 테이블을 사용한 고정자 전압 공간 벡터에 의해 전동기의 자속과 토크를 제어하게 된다. 그리고 본 논문에서 사용한 센서리스 제어법은 실제 전동기와 수식 모델의 전류가 수렴하도록 고정자 전압을 인가하면 실제 전동기 회전자 속도가 속도 지령치인 수식 모델의 회전자 속도에 접근하는 제어방식이다. 이 방식들을 접목하면 PI 제어기가 필요하지 않는 간단하면서도 강인한 제어를 구현할 수 있는데 본 논문에서는 컴퓨터 모의실험을 통해 이의 유효성을 입증한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제14권4호
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• pp.264-272
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• 2011

도크 내 공정을 마치고 진수된 선박은 안벽에 계류된 상태로 주기관 등의 시험 검사를 수행하게 된다. 주기관 시험을 수행할 경우 선박은 안벽에 고정된 상태에서 수면 위로 날개가 노출된 프로펠러를 회전시켜야 하므로, 이때 발생하는 추력과 토오크를 예상하여 안전상 문제가 없도록 시험 조건 선정 및 설치를 수행하여야 한다. 날개가 수면위로 노출된 프로펠러는 회전수 및 축 잠김 깊이에 따라 수면 노출 및 공기 유입 등의 영향으로 추력 및 토오크 감소율이 변화하게 된다. 본 논문에서는 당사 실적 선박 프로펠러에 대해 모형 시험과 수치 해석을 통하여 회전수 및 축 잠김 깊이에 따른 추력 및 토오크 변화 특성을 파악하고 이를 바탕으로 부분 침수 프로펠러의 bollard pull 조건에 대한 추정식을 도출하였다. 도출된 추정식을 실선 계측 결과와 비교하여 정도 높은 추정 결과를 제공하고 있는 것을 확인하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.45-50
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• 2017

This paper presents a conceptual design and analysis for a 1-kW-class high-temperature superconducting rotating machine (HTSRM) rotor. The designed prototype is a small-scale integration system of a HTSRM and a HTS contactless rotary excitation device (CRED). Technically, CRED and HTSRM are connected in the same shaft, and it effectively charges the HTS coils of the rotor field winding by pumping fluxes via a non-contact method. HTS coils in rotor pole body and toroidal HTS wire in CRED rotor are cooled and operated by liquid nitrogen in cryogen tank located in inner-most of rotor. Therefore, it is crucial to securely maintain the thermal stability of cryogenic environment inside rotor. Especially, we critically consider not only on mechanical characteristics of the rotor but also on cryogenic thermal characteristics. In this paper, we conduct two main tasks covering optimizing a conceptual design and performing operational characteristics. First, rotor parameters are conceptually designed by analytical design codes. These parameters consider to mechanical and thermal performances such as mechanical strength, mechanical rigidity, and thermal heat losses of the rotor. Second, mechanical and thermal characteristics of rotor for 1-kW-class HTSRM are analyzed to verify the feasible operation conditions. Hence, three-dimensional finite element analysis (3D-FEA) method is used to perform these analyses in ANSYS-Workbench platform.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.95-95
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• 2017

백미의 품질특성 중 탁도는 쌀을 씻는 과정에서 발생하는 쌀뜨물의 탁한 정도이며, 쌀뜨물은 다량의 유기물을 포함하여 하천으로 유입 될 경우 수질오염의 주요 원인이 되고 있다(Cho et al., 2017). 따라서 본 연구에서는 백미 가공공정 중 백미의 품질 및 탁도 특성을 분석하기 위하여 백미 가공 시스템의 1, 2단 주축 회전속도에 따른 적정 가공조건을 구명하고자 하였다. 공시재료는 전북 김제시에서 생산된 2015년산 신동진 백미를 사용하였고, 가공 중 백미의 품질 및 탁도 특성은 1, 2단 주축 회전속도에 따라 800, 900, 1,000 및 1,100 rpm의 네 가지 조건에서 측정하였다. 가공 후 싸라기율은 주축 회전속도 1,000 rpm 조건에서 0.46%로 비교적 낮았으며, 1,100 rpm 조건의 경우 0.61%로 약간 높은 경향을 보였다. 주축 회전속도에 따른 가공 전후 백미의 탁도 감소는 주축 회전속도가 빠를수록 높은 경향을 보였으며, 주축 회전속도 1,100 rpm 조건에서 19.57 ppm 정도 탁도가 감소하는 것으로 나타났다. 주축 회전속도에 따른 백미 가공 중 에너지 소비량은 주축 회전속도가 빠를수록 증가하였으나, 주축 회전속도 800, 900 및 1,000 rpm 조건의 경우 3.41~4.25 kWh로 큰 차이는 보이지 않았다.

• 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.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권4호
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• pp.21-29
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• 2010

As the target area of this study, the coal mine site of Dongwon Sabuk mine.,ltd. is located in the remote mountainous region. To purify the acid mine water contaminated with heavy metals, a pilot-scale plant was built at the surrounded area of a mine shaft and operated to simulate active treatment system that could not only possibly setup the facility in a small available area, but also has a high efficiency. According to the various conditions of basin sequence, existence of sludge return, and lime injection position, six different types of treatment series were investigated in terms of treatment efficiency. As a result, the aluminum concentrations of the most effluents were in the range of 0.005~0.030 mg/L, which was too low to compare. The manganese concentration in the treated water were in the range of 3~9 mg/L, not following any regular trend. As found in the results of iron concentration, the case of addition of oxidation and sludge return steps showed higher efficiency than the others. As a standpoint of the installation of full-scale physicochemical treatment facility, the experimental results showed that the batch of oxidation and high density sludge return processes are existed and neutralization was followed by oxidation, had a stable treatment efficiency.

• 터널과지하공간
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• 제26권5호
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• pp.375-383
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• 2016

최근에는 세계 여러 나라에서 고속철도 건설에 대한 계획이 증가하고 있으며, 국내의 경우 수도권 광역 급행철도(GTX)와 같은 대심도 지하 교통망의 건설이 추진되고 있다. 열차가 고속으로 주행할 경우 발생하는 공기 저항을 최소화하기 위하여 열차의 선두부는 유선형으로 설계된다. 열차가 터널 내로 진입할 때, 터널 내에서 발생하는 공기 저항으로 인하여 열차 내 승객은 이명감과 같은 불편함을 느끼게 된다. 이러한 이명감을 감소시키기 위해서는 터널 내에서 발생하는 공기역학적 특성을 고려하여 터널의 단면적을 선정하여야 한다. 이 연구에서는 터널 내에서 열차의 고속 주행을 위해 필요한 공기 압력 제어 시스템이 이명감 감소에 미치는 효과를 분석하기 위하여 1차원 네트워크 모델링 프로그램인 THERMOTUN을 이용하여 공기압 분포에 대한 1차원 네트워크 수치해석을 수행하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권3호
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• pp.187-198
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• 2003

This study was conducted to investigate the effect of design parameters of modulating valve and hydraulic clutch on the shift quality of a power shuttle transmission using a computer simulation. Computer simulation models of a hydraulic control system and a power shuttle drive train were developed and verified by an experimental power train in a laboratory. The software EASY5 was used for the modeling and simulation of the power shuttle transmission. Results of the study were summarized as follows: For a good shift quality. it is required to reduce the transient torque transmitted to the output shaft of the transmission as much as possible. This may be achieved by reducing the modulating time and clutch pressure. It was found that the design parameters most significantly affecting the modulating time and clutch pressure were the spring constant and displacement of a load piston of the modulating valve, and the spring constant and damping of the clutch piston. The modulating time decreased as the spring constant increased and increased as the displacement of the load piston decreased. The transient torque decreased as the modulating time increased. However their relationships were not always linear. As the damping decreased, both the modulating pressure and time decreased, which also resulted in a decrease in the transient torque. The spring constant of the clutch piston affected the modulating time and the peak transient torque. As the spring constant of the clutch increased, the peak transient torque decreased.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제9권3호
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• pp.194-204
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• 2016

Floating ring seals offer an opportunity to reduce leakage flows significantly in rotating machinery. Accordingly, they have been applied successfully to rotating machinery within the last several decades. For rocket turbopump applications, fundamental behavior and design philosophy have been revealed. However, further work is needed to explore the rotordynamic characteristics associated with rotor vibrations. In this study, rotordynamic forces for floating ring seals under rotor's whirling motions are calculated to elucidate rotordynamic characteristics. Comparisons between numerical simulation results and experiments demonstrated in our previous report are carried out. The three-dimensional Reynolds equation is solved by the finite-difference method to calculate hydrodynamic pressure distributions and the leakage flow rate. The entrance loss at the upstream inlet of the seal ring is calculated to estimate the Lomakin effect. The friction force at the secondary seal surface is also considered. Numerical simulation results showed that the rotordynamic forces of this type of floating ring seal are determined mainly by the friction force at the secondary seal surface. The seal ring is positioned almost concentrically relative to the rotor by the Lomakin effect. Numerical simulations agree quite well with the experimental results.