• 한국정밀공학회지
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• 제26권1호
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• pp.120-129
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• 2009

An internal lobe pump is suitable for oil hydraulics of machine tools, automotive engines, compressors, constructions and other various applications. In particular, the pump is an essential machine element of an automotive engine to feed lubricant oil. The subject of this paper is the theoretical analysis of internal lobe pump whose the main components are the rotors: usually the outer one is characterized by lobes with elliptical shape, while the inner rotor profile is determined as conjugate to the other. And the integrated system which is composed of three main modules has been developed through AutoLISP under AutoCAD circumstance. It generates new lobe profile and calculates automatically the flow rate and flow rate irregularity according to the lobe profile generated. Results obtained from the analysis enable the designer and manufacturer of oil pump to be more efficient in this field.

• 산업기술연구
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• 제37권1호
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• pp.37-40
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• 2017

This study was carried out to improve the performance of a vertical-axis micro wind turbine. It is unique in that it has two identical generators on both sides of the main shaft. Also it has a C shape frame to fix the generators and the main shaft firmly and to provide a connection to a tower. Performance analysis of the wind turbine rotor was performed using Qblade, which is an analysis program for vertical axis wind turbines and freeware. Based on the analysis results, the blade airfoil, the chord length, and the rotor size were modified to improve the performance of the rotor. The modification was found to increase the performance of the wind turbine and to reach the targeted rated power.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권7호
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• pp.1661-1672
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• 2000

An immune system has powerful abilities such as memory, recognition and learning how to respond to invading antigens, and has been applied to many engineering algorithms in recent year. In this pap er, the combined optimization algorithm (Immune- Genetic Algorithm: IGA) is proposed for multi-optimization problems by introducing the capability of the immune system that controls the proliferation of clones to the genetic algorithm. The optimizing ability of the proposed combined algorithm is identified by comparing the result of optimization with simple genetic algorithm for two dimensional multi-peak function which have many local optimums. Also the new combined algorithm is applied to minimize the total weight of the shaft and the transmitted forces at the bearings. The inner diameter oil the shaft and the bearing stiffness are chosen as the design variables. The dynamic characteristics are determined by applying the generalized FEM. The results show that the combined algorithm and reduce both the weight of the shaft and the transmitted forces at the bearing with dynamic conatriants.

• Tribology and Lubricants
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• 제16권3호
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• pp.157-165
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• 2000

A discharge free Electro-Rheological Squeeze Film Damper (ER-SFD) with predetermined-clearances at leakage ends can inherently eliminate electric discharge problems while still supplying stable leakage control. Test results show that the damping force of the slotted-ring ER-SFD is mainly affected by electric voltage, oil supply pressure, position of the damper and ratio of effective surface area of slotted-rings. As the supply voltage is larger, the amplitudes of both slotted ER-SFD and rotor are decreased at first and second critical speeds. The influence of the oil supply pressure and the effective surface area ratio was shown mainly near the first critical speed. The effective surface area ratio of slotted-rings influences the reduction of flexible rotor vibration. As a result, experimental results confirm that the slotted-ring ER-SFD satisfactorily controls the flexible rotor vibration, while eliminates the inherent electric discharge problems in conventional ER-SFDs.

• Tribology and Lubricants
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• 제28권5호
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• pp.197-202
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• 2012

In this study, with the purpose of fundamentally improving the unbalance response vibration of a large PRT motor-generator rotor by design, a performance improvement design analysis is carried-out by retrofitting tilting pad bearings, replacing the plain partial journal bearings that were originally applied for operation at a rated speed of 1,800 rpm. In this process, a goal of the design analysis is to obtain a design solution for maximizing the direct stiffness of the bearings while satisfying the key basic lubrication performance requirements such as the minimum lift-off speed and maximum oil-film temperature. The results show that with a careful design application of tilting pad journal bearings for operation at such a relatively low speed of 1,800 rpm, direct stiffness increment of the bearings by about two times can be effectively achieved. Prevention of pad unloading is also considered in the analysis. Moreover, the designs of elliptical and offset half journal bearings are also analyzed and reviewed.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.820-825
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• 2004

This paper deals with friction-induced vibration of disc brake system under constant friction coefficient. A linear, finite element parameter model to represent the floating caliper disc brake system is proposed. The complex eigenvalues are used to investigate the dynamic stability and in order to verify simulations which are based on the FEM model, the experimental modal test and the dynamometer test are performed. The comparison of experimental and simulation results shows a good agreement and the analysis indicates that mode coupling due to friction force is responsible for disc brake squeal. And squeal type instability is investigated by using the parametric rotor simulation. This indicates parameters which have influence on the propensity of brake squeal. This helped to validate the FEM model and establish confidence in the simulation results. Also they may be useful during real disk brake model.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.54-54
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• 2017

본 연구는 무인 헬리콥터의 양력을 개선하기 위한 기초 단계로서 V1505A 및 V2008B 기본 두 익형의 400 mm 블레이드 섹션에 해당하는 모델에 대한 풍동실험을 실시하여 양력, 항력 및 동력특성을 분석하고 CFD 시뮬레이션의 결과와 비교하고 검증하였다. 시뮬레이션은 풍동 실험과 유사하게 설정하기 위하여 400 mm 블레이드 섹션의 양 끝을 벽으로 제한하여 3차원 와류현상을 억제하여 모델을 구성하였고, 시뮬레이션의 결과와 비교하여 모델을 검증하였다. 사용된 모델은 로터로부터 $Re=0.32{\times}10^6$ 영역까지는 aminar 모델을 사용하였으며, 그 이후 영역역(>$Re=0.32{\times}10^6$)은 양력 및 저항의 급격한 변화를 올바로 포착할 수 있다는 S-A 모델을 적용하여 확장하였다. 시뮬레이션의 격자는 유동 현상에 있어 박리로 야기된 와류 현상을 관찰하기 위하여 익형 주변에 접하는 부분에 격자를 집중시켰다. 시뮬레이션 방법은 유속은 36~141 m/s 까지 5 수준으로 하였으며, 받음각은 $0{\sim}16^{\circ}$로 7 수준으로 변화 시키면서 공력계수 및 동력을 분석하였다. 양력분석에 있어 익형 V1505A에 비해 익형 V2008B의 특성이 우수하였으나, 익형 V1505A는 실속 이후 양력이 급격히 떨어지지 않고 유지되는 특성을 보였다. 익형 V2008B는 낮은 받음각에서 높은 공력과 낮은 항력을 나타냈다. 동력 분석 결과로 익형 V1505A의 유도동력은 총 동력의 56~72%를 차지하고, 형상동력은 총 동력의 27~43%를 차지하였다. 익형 V2008B는 유도동력은 총 동력의 66~81%를 차지하고, 형상동력은 총 동력의 18~33%를 차지하였다. 익형 V2008B이 익형 V1505A보다 유도동력은 크며, 형상동력은 적게 나와 상대적으로 효율적이라 할 수 있다. 헬리콥터 동력원의 규모는 법률적인 총중량에 의하여 제한되므로 일반적인 농용 소형 무인 헬리콥터 엔진의 사양인 24.5 kW (32PS)를 적용한다면, 익형 V1505A은 받음각 $8{\sim}10^{\circ}$에서 그리고 익형 V2008B은 $7{\sim}9^{\circ}$정도에서 받음각이 제한되며 이때 총 양력은 1200~1300 N 정도로 예상된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권3호
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• pp.173-184
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• 2013

본 연구에서는 프로펠러나 헬리콥터 로터와 같은 회전체의 공력 최적 설계를 위한 다단 최적 설계 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 플랜폼 설계와 단면의 형상 설계를 반복적으로 수행하는 설계 전략을 통해 회전체의 공력 성능 향상을 목표로 한다. 플랜폼 설계의 단계에서는 유전 알고리즘과 2차원 CFD 데이터베이스 기반의 깃 요소 모멘텀 이론을 이용하여 빠른 시간에 회전체의 공력 특성을 평가하여 최적점을 탐색하였다. 플랜폼 설계 후 단면에 유입되는 유동 조건을 예측하여 단면 형상 최적 설계를 수행하였다. 설계 과정에서 보다 면밀하게 유동 특성이 분석될 수 있도록 2차원 N-S 해석자와 민감도 기반의 최적화 알고리즘을 통해 최적해를 탐색하였다. 단면 형상이 설계된 후에는 최적의 유동 조건을 산출할 수 있도록 플랜폼 설계를 반복적으로 수행하였다. 본 프레임워크를 1kW급 전기추진용 항공기 프로펠러 설계에 적용하여 그 유효성을 3차원 N-S 해석과 풍동 실험을 통해 검증하였다. 설계 후, 풍동 실험 결과를 기준으로 약 5%의 프로펠러 효율 증가를 얻을 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권1호
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• pp.75-84
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• 2021

저자는 이전 두 편의 논문[1,2]을 통하여 미국과 유럽의 헬리콥터/회전익 개발에 대한 현황을 발표하였다. 그러나, 최근 세계적으로 진행되고 있는 차세대 회전익의 개발은, 이제까지 전통적으로 사용되었던 헬리콥터의 단점을 보완하는 새로운 형상(틸트 로터, 동축반전, 복합형)의 회전익 수직 이착륙기들이 나타나고 있다. 이러한 새로운 형상의 회전익 개발을 위해서는, 이제까지 전통적인 헬리콥터 개발에 사용되었던 기본개념설계/통합해석 프로그램을 한 단계 업그레이드한 새로운 설계/해석 프로그램이 필요하다. 미국과 유럽에서는 이미 반세기 이상 자체 축적되었던 기술 및 데이터 베이스를 이용하여 새로운 개발 프로그램들이 만들어지고 있다. 국내에서도 지난 20여 년간 헬리콥터와 다양한 형상의 회전익 개발이 이루어지면서 국내 연구진들에 의해 요소기술(공력, 구조해석 및 동역학, 비행역학, 소음해석 등 분야)들이 개발되었고 여전히 진행 중이다. 이들 개발된 요소기술들의 성숙도는 해외 선진국에 상응하는 정도이다. 본 논문에서는 미국/유럽에서 사용되고 있는 차세대 회전익 개발에 사용되는 기본개념설계/통합해석 프로그램들에 대한 장/단점들을 요약해 보고, 또한 앞에서 언급한 국내 연구진들에 의해 축적된 기술들에 대한 평가와, 이들을 통합하여 우리자체의 기본개념설계/통합해석 프로그램을 개발하는 가능성과 문제점들을 조사해 보았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권6호
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• pp.557-567
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• 2015

헬리콥터 진동의 주요 가진원 중 가장 결정적인 요인은 주로터이며 이러한 로터 유발진동은 승무원과 승객의 안락함을 보장하기 위해 회전익 항공기에서 해결해야할 과제 중 하나이다. 종래의 헬리콥터에서는 수동형 진동저감장치가 주로 사용되어 왔고 수리온 항공기에도 여러 가지 형태의 수동형 진동저감장치가 적용되어 있다. 최근 국외 항공기 제조업체에서는 수동형 진동저감장치 대비 작은 중량으로 우수한 진동저감 성능을 발휘할 수 있는 능동진동제어시스템(AVCS)의 적용을 확대하고 있는 추세이다. AVCS는 중량 절감외에도 항공기 형상, 비행 상태 변화 시에도 만족할만한 성능을 유지할 수 있는 장점이 있다. 이러한 AVCS를 수리온에 적용 시 어느 정도의 성능을 발휘하는지 확인하기 위한 성능시연 프로그램을 수행하였고, 최적의 센서와 작동기 조합을 찾기 위한 최적화 과정을 수행하였다. 지상 및 비행시험을 통해 계측된 데이터를 이용하여 최적의 센서 및 작동기 조합을 도출하고 비행시험 결과와 비교하였다.