• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1987.11a
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• pp.75-78
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• 1987

저어널베어링으로 지지되고 있는 축 및 베어링 시스템에서 축이 고속으로 회전할 때, 어느 회전수 이상에서 시스템의 안정성이 깨어져 축의 진동진폭이 갑자기 커지는 Self-excited whirl이라 불리우는 불안정 현상이 존재한다. 따라서 고속회전체에 적용되는 공기윤활 저어널베어링에 있어서 안정성 문제는 설계 및 운전에 고려되어야 하는 지배적 요인 중의 하나가 된다. Lund, Fleming과 Cunningham, Mori 들은 외부가압형 공기윤활 저어널베어링의 안정성을 이론적으로 해석하였으며 Pincus는 Self-acting형 공기베어링에서 편심율이 작은 경우 2-Lobe 베어링이나 3-Lobe 베어링이 원형베어링보다 강성도와 감쇠력이 더 크므로 안정성이 더 좋을 것이라고 정성적으로 예측했다. 그러나 외부가압 공기윤활 저어널베어링의 안정성에 비원형 베어링의 유효성은 김 두환, 김 금모, 박 종포 등에 의하여 실험적으로 제시되었다. 따라서 본 연구는 외부가압형 공기윤활 저어널베어링에서 Multi-lobe 형상의 베어링이 축 및 베어링 스스템의 안정성에 미치는 효과를 원형의 경우와 비교하여 이론적으로 해석하여 Multi-lobe베어링의 유효성을 보이고 이에 적용 가능한 Programing을 하여 몇가지 경우에 대하여 계산을 하고자 한다.

• Tribology and Lubricants
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• v.11 no.4
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• pp.1-12
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• 1995

여러 가지 필수적인 윤활유 성상과 함께 요즘 개발된 엔진에서 요구되는 중요한 특성 중 하나가 윤활유 내의 공기 혼입(aeration) 문제이다. 만일 윤활유 내에 공기가 일정 한도 이상 혼입되면 윤활유가 수행하는 일반 기능 중 하중을 분산시키는 압력 분산 작용과 윤활 작용 및 마찰열을 식혀 주는 냉각 작용이 제대로 되지 않아 엔진 수명과 내구성에 심각한 문제를 초래한다. 특히 현재 밸브 소음 저감 및 정비성 향상을 위해 대부분의 엔진에서 채용하고 있는 hydraulic valve lash adjuster(HLA)에 미치는 영향이 가장 심각하다. HLA는 그 작동 특성이 엔진 오일의 비 압축성을 이용하고 있기 때문에 만일 HLA 내부의 고압실에 공기가 오일에 섞여 들어간다변 밸브 시스템 강성이 떨어지게 되어 오히려 HLA 사용 목적에 반해 밸크 이상 거동에 의한 소음이 유발될 뿐만 아니라 심하면 밸브가 파단되는 심각한 현상이 초래되기도 한다. 상기한 바와 같이 aeration 현상은 경우에 따라 매우 심각한 문제를 유발하기도 하며 엔진이 고속 고출력화 하면서 그 특성은 더욱 관심사가 되어 왔다. 따라서 엔진 각 부분의 올바른 기능과 신뢰성 확보를 위해 aeration의 특징 발생 원인 및 대책을 살펴보고 특히 oil aeration이 HLA와 엔진 베어링에 미치는 영향에 대해 분석 고찰해 봄으로써 그 특성을 이해하고자 한다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.44 no.6
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• pp.453-459
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• 2020

A sea trial of the speed performance test is the one of the most important means of verifying a ship's performance, and the International Organization for Standardization established a standard for this test in 2015. Environmental disturbances such as wind and waves are always present under real sea conditions, however, so it is impossible to accurately estimate delivered horsepower under ideal conditions. These disruptive influences also make it difficult to evaluate the positive effect of recently developed energy-saving devices. In this study, uncertainty analysis of improved speed performance was carried out using Monte Carlo simulation to confirm the energy-saving efficiency of a ship equipped with an air-lubrication system. The findings showed the average power saving to be 3.2%, with the expanded uncertainty of ± 2.7% at a 95% confidence level (k=2).

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1997.10a
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• pp.129-134
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• 1997

현재 외부 가압 공기베어링이 사용되어지는 분야는 PCB 기판, 엔진의 연료분사노즐 등의 고속가공용 스핀들, 전자 기기, 광학 기기 등에 사용되는 초정밀 부품가공용 스핀들, 정밀 측정 기기, 의료 기기, 저온 팽창기등 상대운동을 하는 많은 분야에서 이용되고 있으며, 이들 분야의 고속화 및 고정밀화 추세에 따라 고속에서의 안정성과 높은 운전정밀도가 보장된 외부 가압 공기 베어링이 요구되고 있다. 정밀 스핀들 시스템에 공기베어링이 사용되는 이유는 윤활제인 공기의 압축성에 기인된 평균화효과로 인하여 어느 정도 형상오차가 존재하더라도 축의 회전 시 떨림 진폭이 흡수되어 높은 운전정밀도를 유지하며 운전이 가능하기 때문이다. 그러나, 공기의 압축성에 의한 평균화효과로 어느 정도의 떨림 진폭은 흡수되나 형상오차에 의한 떨림 진폭은 작은 크기라도 여전히 남아있게 된다. 따라서, 초정밀 가공 기기나 정밀 측정 기기 등 높은 운전정밀도가 요구되는 곳에 공기베어링이 사용될 경우에 있어서 형상오차는 운전정밀도에 영향을 미치는 중요한 인자가 된다. 본 연구에서는 각각 두 개의 오비 가압 공기 저널 및 스러스트 베어링으로 구성된 스핀들 시스템에 대한 축과 베어링의 직각도 오차가 운전정밀도에 미치는 영향에 대해 해석하고 결과를 고찰하여 스핀들 시스템에 있어서 형상 공차에 대한 기초 설계자료를 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.159-166
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• 1998

본 연구에서는 공기포일 베어링으로 지지된 로터 베어링 시스템을 구성하고 실험을 수행함으로써 시스템의 진동을 측정하고 그 결과를 해석함으로써 로터 베어링 시스템의 안정성 검토한다. 또, 초기 구동 마찰을 고려하여 공기윤활로만 구동되는 경우와 초기에 베어링 표면에 오일이 도포된 경우를 비교한다. Transient data를 해석 함으로써 로터 베어링 시스템의 startup 및 shutdown에 대한 특성 파악이 가능해지며 시스템의 동적 특성에 대한 더욱 정확한 해석을 가능케한다.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.22 no.3
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• pp.45-53
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• 2024

This study developed techniques for quantitatively evaluating the generative characteristics of flow fields in the ALS (Air Lubrication System) for ships through model experiments in a cavitation tunnel. The object was to clarify the similarity relations between the bubble layer flow fields of models and full-scale ships. Specifically, for the ALS system, which injects air to increase insertion loss and thereby reduce noise, the focus was on analyzing the bubble layer flow fields. An image segmentation algorithm based on OpenCV was developed to quantitatively assess the bubble layers, along with methods for analyzing the size and quantity of bubbles. Spatial densities of 10%, 50%, and 100% were established at extremely low, low, and high flow rates respectively with increasing flow speed leading to increased spatial density and individual bubble size.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.43 no.5
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• pp.484-493
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• 2024

This paper discusses the process and results of experimental research aimed at reducing Underwater Radiated Noise (URN) using air injection technology. Air Lubrication System (ALS) is an air injection technology mainly installed and operated to improve the propulsion efficiency of large commercial ship, such as LNGC. Recently, research institutes have been studying the potential of reducing URN using ALS. This paper performs an experiment as part of such research. The experiment was conducted in the Large Cavitation Tunnel (LCT), and the major devices applied in the experiment fall into two categories: ALS, which is directly applied to the model in use for LNGC and a modified air injection belt developed from the Masker-Air System (MAS), which is being developed to reduce URN of naval ships. The environmental conditions for the experiment mainly include the air injection flow rate and flow speed in the LCT. The flow rate was set to the actual air injection conditions of ALS, and the flow speed was adjusted to two different levels, considering the actual speeds of LNGC. The noise reduction performance was confirmed by calculating insertion loss with and without air injection.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.10 no.4
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• pp.1-6
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• 2002

Engine lubrication system is generally affected by vehicle driving conditions, which are composed of acceleration, braking deceleration and accelerating during cornering. The major reason is due to the oil pan system in which oil is directly influenced by inertia farce caused by vehicle driving conditions. Therefore, to confirm safety of engine lubrication system inertia farce effects are also considered in the developing state. For the purpose, we have carried the engine tilting tests using ourselves made test rig. Verifying the test results we also measured the inertia effects on the engine lubrication system using the circular tuning and slalom test with vehicle. Through the comparison study between two kinds of results we obtained that the engine tilting test rig was very useful to confirm the safety evaluation of engine lubrication system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.88-88
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• 2011

복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공(10-8 Pa)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐 내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시 되고 압력으로는 10-1 Pa 이하의 분자영역에서 그 성능을 최고로 발휘 할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. 10-8 Pa (10-10torr)~10 Pa (1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다(oil free). 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화하였을 뿐만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 본 논문에서는 이러한 복합분자펌프의 개발을 위하여, 상기 연구기관에서 수행된 내용을 소개하고 있으며, 펌프 시스템의 기본 설계 및 자기베어링 시스템의 설계 결과 및 수치해석 결과를 나타내었다.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.12 no.3
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• pp.37-43
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• 2004

Engine lubrication system is generally affected by vehicle driving conditions; acceleration, braking deceleration, and cornering. The oil supply system such as oil pan, baffle plate, and oil pick-up pipe should be optimized to cope with severe driving conditions. The main purpose of this paper is to understand the effect of the engine tilting angle on the oil supply system using engine tilting test rig. For the purpose, the oil pressure fluctuation and oil aeration in the main gallery are measured at various engine tilting angles. In addition, the oil flow is visualized by using transparent oil pan to investigate the cause of the formation of oil aeration. The test results show there is a strong correlation between the main gallery oil pressure fluctuation and oil aeration. It is also found that the visualization technique is helpful to stabilize the oil supply system at severe driving conditions.