• 대한기계학회논문집A
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• 제38권2호
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• pp.185-192
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• 2014

유성기어의 설계는 모듈 등의 이산변수, 잇수 등의 정수 변수, 치폭, 종횡비 등의 연속 변수가 혼재된 복잡한 문제로 이를 해결하기 위해서는 최적 설계 기법이 적용되어야 한다. 본 연구에서는 유전 알고리즘(Genetic algorithm)을 이용한 최적 설계를 유성기어 설계에 적용하였다. 유성기어 설계시 기본이 되는 기어 잇수, 모듈, 압력각, 치폭 등과 같은 매크로 지오메트리(Macro-geometry)를 이용하여 이뿌리/치면 강도에 대한 강도 평가를 수행하였으며, 상용 프로그램과의 비교를 통해 검증하였다. 유전 알고리즘을 이용하여 기어의 체적을 최소화하기 위한 최적 설계를 수행하였으며, 이를 통하여 설계자는 초기 설계시 시행착오를 줄여 설계 시간을 단축시킬 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제24권1호
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• pp.88-96
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• 2015

기어펌프는 단순한 구조를 가지면서도 신뢰성이 높고 작동과 유지가 쉽기 때문에 수력학 장치에 널리 사용된다. 일반적으로 기어펌프는 질량유량과 효율을 고려한 다양한 변수에 의해 설계된다. 본 연구에서는 기어펌프의 최적화 설계를 위해 ANSYS v15.0 CFX 상용프로그램을 사용한 3차원 유동해석을 실시하고 해석결과로부터 설계변수를 선정하도록 하였다. 즉, 기어펌프의 다양한 회전 속도 및 기어 끝단과 하우징 사이의 간극에 대한 질량유량 및 효율을 검토하였으며, 해석 결과로서, 회전 속도가 증가할수록 평균 질량유량 및 효율은 증가하였고, 기어펌프와 하우징의 간격이 증가할수록 평균 질량유량 및 효율은 감소하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1991년도 제13회 학술강연회초록집
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• pp.70-75
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• 1991

기어는 기계시스템에서 동력전달 및 운동전환을 담당하는 기본 요소로 공작기계, 건설기계, 농업기계 등의 산업기계와 항공기, 자동차, 선박등의 운송분야, 사무용 및 계측기기 등 산업전반에 걸쳐 사용되고 있으며, 최근에는 로보트를 위시한 자동화 장치의 구동 및 동력전달 장치로 사용되고 있다. 최근의 기어시스템은 기계류의 일반적인 경향인 고속, 고부하, 결량화 추세에 따라 고정밀, 소형화되어 가고 있으며 부하한계에 가깝도록 큰 하중에 견딜것이 요구되고 있다. 따라서 기어의 설계 및 제작시, 여유있는 설계가 허용되지 않으며 정밀성을 높이기 위한 설계로, 설계인자의 세분화가 요구되어지고 있다. 국제적으로 통용되고 있는 강도설계 규격에서 면압강도시 표면상태계수(Surface condition factor)를 정의하고 있다. 본 연구에서는 동력순환식 기어 시험장치를 이용하여 표면처리 상태가 다른 3종류(열처리를 하지 않은 기어, 침탄 및 고주파 표면 열처리한 기어)의 스퍼어 기어를 이요하여 회전수별 표면거칠기의 변화 상태를 고찰하고, 변수를 응용하여 물리적 의미를 파아갛고, 윤활해석을 통한 윤활조건과 치면상태와의 상호 관계에 대하여 고찰해 보고자 한다.

• 한국자기학회지
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• 제24권5호
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• pp.152-159
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• 2014

마그네틱 기어는 두 개 이상의 분리된 장치들 사이에서 기계적인 접촉 없이 토크를 전송한다. 특히, 희토류계 영구자석을 사용한 마그네틱 기어는 고 출력으로 인해 다양한 산업에 적용된다. 따라서 마그네틱 기어는 일반적인 기어를 대체할 수 있다. 본 논문에서는 이차원 유한요소해석을 이용해 평행방향과 할박 자화 마그네틱 기어의 기어비를 선정하고, 내측과 외측 영구자석 두께, 철심 각도, 할박 세그먼트 개수, 내측과 외측 영구자석 자화 패턴과 같은 설계 변수에 따라 토크 해석을 수행하였다. 해석 결과, 개선된 설계변수를 갖는 모델이 초기 설계 모델과 비교해 더 높은 토크를 가짐을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.237-243
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• 2012

5MW급 풍력발전용 기어박스의 효율적인 구조해석과 근사모델을 생성하여 경량화를 위한 형상 최적설계를 수행하였다. 풍력발전용 기어박스의 구조는 기어 트레인, 축, 베어링, 하우징과 같이 복잡한 구성요소로 이루어져 있어 구조해석에 많은 요소 수를 요구하고 있다. 본 연구에서는 헬리컬 기어의 치강성 계수를 고려한 효과적인 기어박스의 구조해석 모델을 생성하였다. 치강성 계수를 사용한 유성 기어열은 상대적으로 적은 요소 수와 해석시간으로도 전체 기어박스 시스템의 구조해석과 형상 최적화를 가능케 한다. 치강성을 이용한 단순화된 해석모델과 근사모델을 적용하여 하우징 무게에 영향이 큰 부위의 두께를 설계변수로 설정하여 케이스 최적설계안을 도출하였으며, 최적설계를 위해 사용된 근사모델의 신뢰성과 최적 기어박스 하우징 형상의 수치해석을 통해 타당성을 검증하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-7
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• 2020

본 논문은 국내 최초로 독자기술로 개발된 항공기용 연료이송펌프의 기어부를 설계하는 일련의 절차 및 그 결과에 대한 것이다, 기어펌프 방식이 베인펌프 방식에 비하여 전반적 성능이 우월하고, 내부 누설이 소량으로, 연료이송펌프의 설계에 필요사항에 부합하여 이 방식이 선정되었다. 기어 하우징은 흐름을 결정하는 중요한 변수인데, 기어의 외경을 고려하여 적절한 여유공간을 갖도록 설계하였다. 아울러, 모터가 연료이송펌프를 구동하기 위해 필요한 공압 및 축동력 등도 계산하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1391-1397
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• 2012

하이포 트로코이드 기반의 CRG(Cam ring gear) 시스템은 핀 또는 롤러 치형을 가지는 기어와 공액인 캠 링기어로 구성된 내접기어 시스템이다. 본 논문에서는 CRG 시스템의 엄밀 치형설계를 바탕으로 기어 치면에서의 접촉특성을 분석하였으며 형상설계변수인 치형수정계수에 따른 기어의 내구수명을 검토하였다. 결과적으로 치형수정계수의 증가를 통해 기 설계된 CRG 시스템에 영향을 미치지 않으면서 기어의 접촉 피로수명을 향상시킬 수 있다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제1권1호
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• pp.181-188
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• 2015

비접촉 영구자석 기어는 높은 효율과 신뢰성의 장점을 가지고 있다. 또한, 기계적인 마찰 손실이 없으며, 소음과 진동이 적고, 윤활유가 불필요 하다는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점으로 인하여, 비접촉 영구자석 기어는 기계적 기어의 물리적인 접촉에 의한 문제를 해결할 수 있어 높은 관심을 받고 있다. 비접촉 영구자석 기어는 기계적 기어를 대체하여 접촉 없이 토크 전달이 가능하지만 낮은 토크밀도의 문제점을 가지고 있어, 이에 대한 개선이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 비접촉 영구자석 기어의 낮은 토크밀도의 문제점을 개선하고자 새로운 폴피스 형상을 제안하였다. 제안된 폴피스 형상에 대한 설계변수와 토크 및 토크 리플과 같은 반응변수들 간의 함수 관계를 파악하기 위하여 반응표면법을 이용하였으며, 박스-벤켄 설계를 이용하여 실험계획법을 수립하였다. 이들의 관계를 예측하기 위해 필요한 실험데이터는 수치해석기반 2-D 유한요소법을 이용하였다. 따라서 본 논문에서는 비접촉 영구자석 기어의 토크밀도 및 출력밀도 향상을 위하여 형상에 대한 전달토크 분석을 수행하였으며, 박스-벤켄 설계를 이용하여 제안된 폴피스 형상을 최적설계 하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.635-640
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• 2001

The small gear reductioner noise is caused by gear accuracy, assembling errors, and gear backlash. This main study is an investigation on noise quality of the small gear reductioner through the change of gear backlash. In this study included Gear design parameters related the small gear reductioner, the knowledge of rattle noise related gear backlash, and the experimentation results of the small reductioner noise through change of gear backlash. At last, this study propose the least method of the small gear reductioner noise that is caused by suitable existence of gear backlash.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.118-123
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• 2004

In this study, genetic algorithm mixed binary and real encoding is proposed to deal with design variables of various types. And that is applied to optimum design of Multi-stage gear drive. Design of pressure vessel which is mixed discrete and continuous variables is applied to verify reasonableness of proposed genetic algorithm. The proposed genetic algorithm is applied for the gear ratio optimization and the volume minimization of geared motor which is used in field. In result, it shows that the volume has decreased about 8% compared with the existing geared motor.