• 기계저널
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• 제26권1호
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• pp.15-23
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• 1986

부품의 특성(수명)에 대해서 그 통계적 처리방법을 알아보았다. 어떤 장비나 부품의 신뢰성은 주어진 운용조건에서 의도하는 사용기간 중에 의도한 목적에 만족스럽게 작동할 확률로서 기계, 전기, 산업공학 등의 여러 전문분야의 지식이 필요하다. 또한 주어진 환경에서 장비설계 및 인 간공학적인 제 원칙을 종합하여 최소한의 비용으로 시스템(system)의 가용도(가용도)를 높이며 부품 수명의 정확한 추정을 통해 현재 상태를 파악하여 기술수준을 올려야 하는 것이 우리의 과제일 것이다.

• 기계저널
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• 제36권9호
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• pp.855-866
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• 1996

승요차 앞자축에 장착되어 회전하면서 동력을 전달하는 드라이브축은 운행중에 주로 비틀림하중을 받는다. 따라서 동 부품의 피로해석 및 설계를 위해서는 실제 운행중에 받는 서비스토크의 크기, 주파수 등에 관한 데이터가 필요하다. 차량에 탑재된 엔진의 토크와 회전수 등의 규격으로부터 드라이브축에 부가되는 최대 토크 값을 예측할 수 있으나, 자동차 운행주에는 승차인원, 도로조건, 운전자의 운전습관 등 여러가지 외적인 영향으로 인하여 서비스토크가 불규칙하게 변할 것으로 예상되므로 서비스토크를 정확히 예측하기는 어려운 실정이다. 또한, 최근의 자동차 구조부품에 대한 설계개념이 무한수명 설계에서 경량화 설계로 변화되고 있으며, 따라서 자동차 드라이브축도 실제 운용하중을 바탕으로 한 정확한 수명예측 및 강도설계가 요구되고 있다. 본 연구에서는 4륜구동형 승용차용 드라이브축에 대해 실제 운용하중에서의 피로수명을 예측하기 위해 1)텔리메트리를 이용하여 토크를 측정하고, 2) 일정진촉하중하에서의 드라이브축의 비틀림 피로시험을 수행하고, 3) 일정진폭하중하에서의 드라이브축의 비틀림 피로시험을 수행하고, 4) 축류 소재의 피로특성 데이터를 구성하여 5) 자체 개발한 프로그램으로 피로수명을 예측하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.60.1-60.1
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• 2011

본 연구에서는 풍력 터빈 블레이드의 다분야 통합 최적 설계를 위하여, 진동하는 비정상 공력하중에 의한 작동 수명을 고려한 최적화 과정을 수행하였다. 최적화 대상으로는 NREL의 1.5MW 급 풍력터빈을 baseline 으로 하였고, NREL의 FAST 프로그램을 이용하여 발전기의 정격 출력 및 블레이드에 작용하는 비정상 공력 하중 특성을 분석하였다. 최적화 수행 시 블레이드 형상의 효율적인 구현을 위해 형상모델링 함수를 이용하여 코드 길이와 트위스트 분포를 모델링하였다. 그리고 상용 MDO Framework 인 Piano를 이용하여 블레이드 루트부의 비정상 공력하중 조건을 완화시키는 최적화 설계를 수행하였다. 정격출력을 유지하면서도 Out of Plain 방향의 하중 조건을 개선하여 보다 긴 작동 수명을 기대할 수 있는 블레이드 형상을 설계하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.611-617
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• 2010

터빈 블레이드와 같은 시스템의 피로수명은 형상 설계변수의 변화에 따라 비선형적으로 복잡하게 나타난다. 방대한 계산시간이 요구되는 이러한 시스템의 CAE 기반 파라메트릭 설계최적화 문제에 근사기법인 크리깅 메타모델 방법이 활용되고 있다. 본 연구에서는 터빈 블레이드의 피로수명을 향상시키기 위하여, 설계변수 변화에 따른 피로수명의 비선형성을 고려함은 물론 직교성과 균형성을 모두 만족하는 다 수준 전산 실험계획법을 수행하여 크리깅 메타모델을 구축하였다. 크리깅 메타모델로부터 만족도 함수를 적용하여 피로 수명을 최적화하였고, 몬테카를로 모의실험법을 적용한 식스시그마 최적설계를 수행하여 피로수명의 결함률을 향상시킨 최적해의 강건성을 확보하였다.

• 기계저널
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• 제32권4호
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• pp.335-339
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• 1992

보일러 튜브의 열화원인에 근거하여 수명을 평가하는 방법 중 실제 현장에서 실용화되고 있는 방법들에 대하여 개략적이나마 기술하여 개념을 정립코자 하였다. 그러나 실제 보일러는 설비가 방대할 뿐만 아니라 사용조건이 가혹하여 수명예측을 위한 평가기술만으로 설비를 사고없이 안 전하게 운용하기는 대단히 힘들다. 또한 기술분야도 재료, 강도, 설계, 부식, 연소 등 대단히 광 범위하여 많은 관련자를 필요로 하므로 설계자, 제작자, 사용자, 연구자 및 기능 분야 등이 독 립적이고 종합적인 협조하에서만 사고를 예방할 수 있다. 따라서 경년열화 및 수명평가 연구에 관심이 있는 각 분야의 종사자들이 꾸준히 함께 노력 할 때만이 우리 나라 장치산업의 운용기술 축적이 가능하리라 여기며 상호간의 노력을 다짐한다.

• 기계저널
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• 제33권5호
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• pp.393-404
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• 1993

원자로 압력용기의 수명 및 건전성을 결정짓는 중성자 조사취화현상에 대해 손상과정, 기구, 영 향인자, 예측 및 평가방법을 소개하였다. 용기재료의 현상, 특성과 설계, 제조, 운전시의 건전성 확보를 위한 활동 및 방법도 함께 살펴보았다. 설계시는 물론 수명기간 동안 건전성을 유지하 면서 운전하고 나아가 수명연장 운전을 위해서는 용기의 상태(파괴인성치, 결함, 작용응력)를 정확히 진단, 예측, 평가해야 하고, 이들이 건전성에 미치는 영향평가와 건전성 평가방법을 통한 수명예측 기술의 확보가 매우 중요하다. 특히, 고리 1호기가 가동된지 15년이 되어 계속적인 감 시가 요구되고 수명연장 타당성 연구를 추진중에 있으며, 영광 3, 4호기를 시작으로 앞으로 건 설되는 원자로가 국내에서 제작 . 설치되고, 설계 및 소재의 국산화율을 높이고자 하는 우리나 라에서는 더욱 그러하다. 미소시험법 및 시편재활용 기술개발을 통한 시험자료의 확충과 국내 원자로에 대한 데이터베이스 구축 및 각 발전소 특유의 경향곡선 확립 . 적용이 필요하며, 조사 손상 기구 및 모델링 관련연구가 계속되어야 한다. 조사효과에 대한 기초 및 응용연구는 1994년 한국원자력연구소의 다목적연구용원자로(MRR ; multipurpose research reactor) 가동과 더불어 더욱 활발해질 것이다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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• pp.319-322
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• 2007

철도차량의 피로수명예측은 안전성과 신뢰성을 확보하고 높은 품질을 위한 중요한 관점이다. 이것은 최적설계 과정에서 추가의 제한조건으로 최소 피로수명값을 사용해서 접근할 수 있다. 하지만 피로수명은 회수의 함수이기 때문에 최적설계 적용에 제약이 따른다. 본 연구는 피로수명예측을 위한 최적설계에 대해 2단계 반응표면모델의 응용을 제안한다. 적용 예제로 컨테이너 화차의 제동 브라켓 엔드빔의 피로파손 문제에 대해 제안한 방법의 유효성을 설명한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.345-348
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• 2011

구조요소의 설계에서 유한요소해석은 매우 효과적인 방법이다. 이 방법은 시험 수행에 드는 시간과 비용을 줄여준다. 그러나 공정 과정과 환경에 의하여 생기는 입력 물성치들의 변화 때문에 우리는 유한요소해석의 결과를 전적으로 믿어서는 안 된다. 따라서 유한요소해석의 신뢰성을 증명하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 현장에 축적된 피로 수명 시험 데이터를 바탕으로 유한요소해석을 이용하여 피로수명 파라미터를 역 추정 하는 연구를 수행하였다. 베이지안 접근법을 이용하여 불확실성 피로 수명 파라미터의 사후분포를 구하였고, 마코프체인몬테카를로(Markov Chain Monte Carlo) 기법을 이용하여 역 추정된 파라미터의 샘플 데이터를 생성하였다. 얻어진 샘플 데이터를 기반으로 새로운 형상의 스프링에 대한 피로 수명을 예측한다. 신뢰성 기반 형상 최적화(RBDO)는 서스펜션 코일 스프링의 요구수명을 만족시키기 위하여 수행된다. 또한 크리깅 근사 모델은 유한요소해석의 연산 량 감소를 위해 이용한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.94-101
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• 2022

본 논문에서는 해외수출용 유도무기체계에 탑재되는 MEMS 관성측정기의 특성과 탑재되는 유도무기체계의 운용 환경 분석을 통해서 신뢰성 입증을 위한 관성측정기 가속계수를 도출하고, 이를 기반으로 관성측정기 수명 시험을 설계하였다. 또한 설계된 수명 시험을 토대로 관성측정기 3조에 대한 수명 시험 수행을 통해 12년의 목표 수명을 입증하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.182.2-182.2
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• 2010

설계단계의 풍력발전시스템 하중계산은 20년이 넘는 시스템 수명과 효율을 결정하는 중요한 부분이다. 일반적인 규정서 기반의 설계하중 계산은 실제 풍황 조건인 발전기 상호 간섭, 설치 지형의 특성 등을 상세히 묘사하기 어렵다. 풍력발전기 설계 단계에서 검토된 평균풍속 또는 난류강도 등이 규정(IEC, GL 등)을 만족한다 하더라도 설계값과 실제값은 서로 다른 결과를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 기 설계된 풍력발전기가 최적 효율을 낼 수 있는 풍력단지의 풍황 특성(평균풍속과 난류강도 등)의 범위를 보다 정확하게 제시하여 설치되는 풍력발전기의 수명과 효율을 높이는 방법을 연구하였다. 이를 위하여 당사의 2MW급 IEC Class II-A로 설계된 직접 구동형 풍력발전기에 대해, 다양한 평균 풍속(7m/s~10m/s)과 난류강도(14%~20%)를 고려한 하중 계산을 수행하였다. 하중 분석을 통해 실제 풍황 조건에 따른 극한하중 산출 및 피로수명의 민감도를 검토하여 풍력발전기 운용의 풍속과 난류강도의 최적범위 제시하여 발전단지 설계에 활용할 수 있도록 하였다.