• LP가스
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• 통권71호
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• pp.49-53
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• 2000

대형디젤엔진의 대체용으로 LPG 엔진을 개발함에 있어서 차세대 연료공급방식인 LPG 연료의 액상분사방식을 채택하여 기존의 믹서방식의 연료공급시스템을 가진 LPG 엔진보다 고출력, 고효율, 저공해성을 추구하고자 하였다. 이를 위한 기초연구로서 먼저 단기통 연소엔진을 이용하여 대형엔진에 LPG 연료 적용 가능성, 액상분사 시스템을 포함한 여러 가지 연료공급방식에 따른 엔진의 성능파악, 대형엔진에 적합한 최적 선회비의 결정, 연료조성에 따른 엔진성능의 변화 등을 알아보았다. 실험결과, 대형엔진에 LPG 연료의 적용은 아무런 문제점이 없었으며 LPi 연료공급방식은 다른 방식에 비해서 10%정도의 체적효율 및 출력의 증가를 확인할 수 있었다. 최적의 선회비는 2.0 부근에서 형성되었고, 연료 조성은 프로판 대 부탄의 비율이 60 : 40에서도 정상적으로 운전됨을 확인하였다. 시제품 엔진의 경우, 과급방식의 KL6i 엔진을 개발하기 앞서 좀더 기술적 접근이 용이한 자연흡입방식의 K-1엔진의 개발이 선행되었으며 현재 개발 진행중인 K-1엔진의 성능평가 결과, 기존의 디젤엔진에 비해 출력성능이 20% 정도 향상됨을 확인할 수 있었다. 특히 대형차량에서 중요시 생각되는 저속토크 성능이 매우 우수한 것으로 파악되었다. 이러한 결과를 바탕으로 단기통 연소엔진에서 확인된 최적화된 연료조성과 선회비를 향후 K-1엔진에 적용할 예정이다. 최근 열린 가스학회 추계발표회와 LPG자동차세미나의 주요내용을 게재한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권1호
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• pp.13-25
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• 1997

전 세계의 대형 저속 디젤 엔진을 설계.제작하는 회사는 1980년대에 들어오면서 MAN - B&W, SULZER, MITSUBISHI의 3파전 양상을 띠고 있으며, 세계 시장점유율에서는 MAN - B&W가 50%이상을 차지하고 있다. 한국은 현재 한국중공업, 현대중공업, 쌍용중공업 및 삼성중공업에서 대형 저속 디젤 엔진을 생산하고 있다. 국내에서 생산되고 있는 대형 저속 디젤 엔진은 대부분이 MAN - B&W형이고 SULZER형이 약 20%를 차지하고 있다. 기술력은 위의 3사에 거의 의존하고 있으며, 설계보다는 생산에 치중하고 있는 실정이다. 선박용 엔진 구조물은 베드 플레이드(bed plate), 실린더 프레임(cylinder frame), 프레임 박스(frame box)등이 주 스테이 볼트(long stay bolt)에 의하여 체결되어 한 개의 대형 수직 구조물을 이루고 있으며, 프레임 박스의 안내면(guide plate)과 베드 플레이트의 베어링 지지부(bearing support)등은 엔진의 폭발력과 선박의 추진력을 직접적으로 받으므로 구조적 결함과 하자 보수의 문제들이 발생하고 있다. 이와 같은 사용상 및 제작상의 제문제를 해결하기 위해서는 유한요소 구조 해석 능력을 자체 보유하여 구조 설계상의 문제점을 분석하고 엔진 구조물의 취약 부위를 집중 검토하여야하며, 이를 통해 선박의 운항 중에 일어날 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있다. 그러나 국내에서는 이러한 대형 엔진 구조물의 설계/해석 기술이 거의 없고 구조적 문제점이 발생할 경우에는 모든 사항을 설계사(licensor)에 전적으로 의존하고 있는 실정이다. 한편, 설계 기술을 보유하고 있는 MAN - B&W, NEW SULZER DIESEL사 등은 정밀 구조 해석을 통하여 기존 엔진 구조물에 대한 안전성 및 신뢰성을 높임과 동시에 신 모델 개발에 박차를 가하고 있으나, 기술 이전은 회피하고 있어 대형 엔진 구조물에 대한 구조 해석 기술의 개발이 시급하다고 할 수 있다. 본 해설에서는 CAD/CAE(Computer Aided Design/Computer Aided Engineering)를 이용하여 위에서 제시된 대형 엔진 구조물의 구조해석 절차와 방법에 대해 간략히 설명하고자 한다.

• 소음진동
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• 제6권3호
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• pp.274-285
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• 1996

본 글에서는 대형차량의 엔진 마운트 과정과 마운트 설계시 필요한 사항들에 대하여 간략히 정리해 보았다. 먼저 2장에서는 비교적 형상이 간단한 대형 차량의 마운트 강성을 정확히 설계하는 과정을 제시하였는데, 이 방법에 따라 아운트 재질에 대한 탄성계수를 데이터 베이스화 함으로써 다양한 경우에 원하는 특성을 갖는 마운트를 쉽게 설계할 수 있음을 보였다. 3장에서는 마운팅 설계를 위한 기초 데이터 -관성특성 및 가진력 등에 대하여 기술하였으며, 4장에서는 마운트 최적 설계과정을 정리하였다. 여기서 마운트의 강성을 선정하는 방법과 프레임의 유연성이 엔진 동특성에 미치는 영향을 고찰 최적화하는 과정을 기술하였다. 또한 시혐적 검토에 의한 평가방법을 5장에서 서술함으로 일반적인 엔진 마운트에서의 최적 설계에 대한 내용을 서술하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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• pp.41-49
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• 2001

최근의 대형 디젤 엔진은 고성능, 고효율 및 제작비용 절감 등의 요구에 따른 경량화, 유연화 추세로 설계되고 있는 한편, 엔진 자체에서 발생하는 고유의 큰 기전력 (가스폭발력, 왕복동 관성력, 각종 우력) 때문에 항상 진동 문제에 노출되어 있다. (중략)

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.917-918
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• 2013

세계 대형선박의 저속엔진(주엔진) 제어시스템이 유류비 절감과 성능 향상을 위하여 기존의 수동엔진을 대신하여 전자엔진으로 대체됨으로 따라 효율적인 엔진제어를 위하여 다양한 센서기술이 발전하고 있다, 그중에서도 선박엔진에 있어서 효율을 떨어지게 하는 것은 크랭크샤프트 디플렉션(deflection)에 의해 효율이 떨어지게 되는 원인이 되기도 한다. 본 논문에서는 이러한 디플렉션 현상에 의하여 선박엔진에 진동이 발생하거나 선박엔진의 비동기적 운동에 의하여 선박엔진 내부의 캠(CAM) 운동의 불안정하게 되는 것을 방지하기 위하여 크랭크샤프트의 상태와 움직임을 계측할 수 있는 정밀한 선박엔진용 크랭크샤프트 각도 측정 용 정밀 엔코더(Encoder)를 제시하고자 한다.

• 오토저널
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• 제5권2호
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• pp.1-14
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• 1983

총차량 중량이 15ton이 넘는 대형 트럭의 경우 1970년도에 18%에 불과하던 터보 챠저엔진의 비율은 점차 증가하여 1977년에 42%에 달하였고 1990년도에는 75%까지 증가할 것으로 예상 된다. 또한 현재 터보 챠저엔진의 BMEP는 11.2kg/$cm^{2}$, after cooled엔진은 13.6kg/$cm^{2}$에 이르나 앞으로는 after cooled엔지의 BMEP는 13-17kg/$cm^{2}$로 증대할 것이다. 그러나 터보 챠저엔진의 최대의 단점은 저속에서의 낮은 boost압력과 고속에서의 over boost압력을 갖는다는 것이나, 현재까지는 뚜렷한 해결책을 찾지 못하고 있는 실정이다. 따라서 1980년대에는 현재 사용되고 있는 터보 챠저나 이를 개선한 고성능 터보챠저를 부 착한 엔진이나 after cooled엔진이 주로 사용될 것으로 보인다. 앞으로 터보 챠저가 대형트럭용 엔진에 더욱 확대 사용되고 또 소형 디이젤 엔진이나 가솔린 엔진에서도 이용되기 위해서는 (1) 저속에서의 boost압력 증대 (2) 압력비의 증대 (3) 압축기 사용 flow range의 확대 (4) 소형 터보 챠저의 개발 등이 수반되어야 하며 이외에도 배기가스의 효율적인 에너지전달, 콤푸레샤 효율의 증대, 굉음의 감소, 저렴한 터보 챠저 및 after cooler의 개발, 터보 챠저의 소형화 등이 이루어져야 할 것이다.

• 동력기계공학회지
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• 제16권6호
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• pp.11-18
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• 2012

대형 상용 엔진에서 발생하는 유효 도시 마력의 약 4~15%는 마찰 손실을 통해서 사라지며 마찰 손실 중 약 40~55%는 엔진 실린더와 피스톤 사이의 마찰에 의하여 발생하여, 엔진 전체에서 발생하는 마찰 손실 중 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 이 연구에서는 엔진 실린더 라이너의 온도 분포 개선을 통해 라이너를 따라 유막을 형성하고 있는 윤활유의 적정 점성을 유지시키는 방법을 제시하고자 한다. 피스톤-라이너에서 발생하는 마찰 특성은 피스톤의 행정 위치에 따라서 접촉 마찰과 유막에 의한 마찰로 구분되며 이에 따라 요구되는 윤활유의 점성 특성 또한 달라진다. 먼저 해석 모델을 통하여 실린더 라이너 내부 온도 분포 특성을 확인한 후 피스톤 마찰 특성을 고려한 적정 온도 분포를 고찰하며 실린더 라이너에 열저항 코팅을 통해서 이를 구현하였다. 또한 실린더-피스톤 간의 마찰/윤활 해석을 통하여 열저항 코팅의 마찰 개선효과를 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.578-579
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• 2010

최근 내연 기관에서 엔진상태 및 잠재적인 결함의 발견을 위해 연료분사, 실린더 내 연소과정, 실린더 내부와 피스톤 마모상태, 흡 배기 밸브 및 과급기 (turbocharger) 등의 상태 모니터링을 통해서 결함에 대한 진단 및 경향관리에 대한 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 기 개발된 선박용 대형디젤엔진에 대한 상시 모니터링 시스템을 이용하여 엔진상태 및 잠재적인 결함을 진단하고자 하였으며, 일차적으로 가속도 신호를 이용하여 실린더 내 연소과정에서 정상적인 상태와 착화실패에 따른 진동 양상을 비교 분석하였다. 신호 분석 기법으로 시간-주파수 분산 기법들은 충격파 신호인 엔진 폭발신호를 분석하는데 적합하였으며, 그 기법들 중 Short Time Fourier Transform 기법과 Wavelet Transform 기법을 이용하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.92-92
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• 2003

대형 위성 발사체를 우주로 발사하기 위해서는 복잡한 추진기관시스템을 정밀하게 제어해야 하며, 이를 위해서는 로켓의 궤적에 따른 추진제 질량과 추력을 적절하게 제어해야 한다. 정확하게 계산된 비행궤도를 따라 로켓을 최종 목표 지점까지 올리는 일은 엔진의 추력과 공연비를 동시에 조절하는 엔진제어기술을 이용하여 가능하게 된다. 추력제어는 엔진시스템에 대한 정확한 이해와 이를 바탕으로 한 추진제 유량 제어를 통해 가능하기 때문에 액체로켓 엔진에 대한 엔진시스템 분석과 해석이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 향후 연구 대상이 될 엔진시스템의 구성과 추력 및 공연비 제어시스템의 기본 제어 방법을 소개하고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.8-13
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• 2011

본 연구에서는 대형 로켓엔진시스템의 시동 시 안정적인 유량공급을 위한 제어기 설계가 이루어졌다. 펌프, 오리피스, 제어밸브, 파이프, 인젝터 및 재생 냉각채널과 같은 엔진시스템 구성품들에 대한 동특성 모델링을 수행하였고 유량공급 제어가 가능한 밸브의 구동신호를 조절 가능한 PID 제어기를 설계하였다. 시동 시 안정적인 유량공급을 위하여 실험을 통해 얻은 밸브의 적정 개도율을 적용시켰으며, 이를 기준으로 하여 제어밸브의 작동신호를 조절하여 유량비를 제어하였다. 시뮬레이션 한 결과 제어기를 통해 시동 시 정상추력까지 유량공급을 제어 하는 방법이 적절함을 확인하였다.