• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.5-6
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• 2006

대형 저속 2행정기관을 탑재한 선박에서 축계배치와 관련된 선미측 후부 메인엔진 베어링의 손상이 증가하는 경향이 있다. 메인엔진을 포함한 선체는 최적화로 인하여 변형하기 쉬운 경향에 있고, 고출력을 요구하는 추진 축계는 이것과 반대의 경향을 가지므로 축계 배치 변화에 대한 감도가 높아져서 메인엔진 베어링의 손상이 발생하게 된다. 이러한 문제에 대한 대책으로 메인엔진 베어링을 포함한 보다 정확한 배치계산을 할 필요가 있다. 이 논문에서는 축계배치계산 고정도화의 일환으로 메인엔진 베어링 수가 베어링 반력에 미치는 영향에 대하여 검토한다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.102-109
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• 2015

본 연구에서는 가스 터빈 엔진용 고속 베어링 설계의 첫 단계로 엔진 작동 조건에 따른 베어링 하중을 도출한다. 대상 가스터빈 엔진의 베어링에는 공력 하중, 자중, 가속에 따른 관성력이 부여된다. 이에 3-D 공간상에서의 힘 평형 조건과 자이로스코픽 효과를 고려한 모멘트 평형식을 기반으로 베어링에 부가되는 하중을 예측한다. 최종적으로 합동운용규격지침서(Joint Service Specification Guide)에 제시된 엔진 운용 조건으로부터 과도상태 최대, 최소 베어링 하중 조건 및 정상상태 최대, 최소 베어링 하중 조건을 도출한다. 본 연구를 통해 확보된 베어링 하중 조건은 추후 설계 단계인 베어링의 형상 설계와 성능 검증 시험의 경계 조건으로 활용될 것이다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1992년도 제15회 학술강연회초록집
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• pp.82-96
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• 1992

동하중을 받는 엔진 베어링을 연구하기 위하여 1.5리터, 직렬 4 기통 가솔린 엔진 5개 메인 베어링 모두의 최소 유막 두께를 측정하고, 이론 계산을 수행하였다. 이론 계산은 무한 소폭으로 본 엔진 베어링에 대해 모빌리티 방법을 이용하였으며 유막두께 측정 방법으로는 TOTAL CAPACITANCE METHOD(TCM)을 사용하였다. TCM을 이용한 실험에서 실험의 정도를 높이기 위하여 새로운 베어링 틈새 설정 방법을 제시하였으며, 베어링 캐비테이션(Cavitation) 및 윤활유의 공기 혼입(Aeration)에 의한 시험오차를 해석하였다. 시험과 이론 계산의 결과를 비교한 결과, 정성적인 경향이 비교적 잘 일치하고 있음을 볼 수 있었다. 그러나 정정보로 가정된 이론 계산은 크랭크샤프트 진동 및 각 베어링이 받는 하중의 불균형으로 인한 영향을 예측하지 못함을 알 수 있었다. 엔진 운전중 베어링의 최대 전단율(Maximum Shear Rate)은 $10^7 S^{-1}$ 수준임을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.261-266
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• 2003

포일 베어링은 공기의 점성과 포일 형태의 구조물을 이용하는 비접촉 베어링으로서, 구름베어링에 비하여 별도의 윤활장치가 필요 없고, 무한수명이 가능하며, 구름베어링을 사용할 수 없는 초고속 회전체와 50$0^{\circ}C$ 이상의 고온 환경에도 적용이 가능하다는 장점이 있다. 최근에는 전통적으로 널리 사용되어 왔던 소형 터보기기 분야뿐만 아니라, 소형 가스터빈 엔진과 같이 극한 온도 조건에서도 작동할 수 있는 포일 베어링에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 포일 공기 베어링 원리에 대한 소개와 함께, 현재 당사에서 볼베어링을 사용하여 개발 중인 65마력급 무인기용 터보샤프트 엔진의 고온부 베어링으로 적용하기 위한 가능성 연구를 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3119-3124
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• 2010

본 논문은 엔진 베어링에서 크랭크샤프트의 경사도를 고려했을 때와 고려하지 않았을 때 유막 동적거동을 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 해석하였다. 본 해석은 탄성유체윤활 이론을 바탕으로 하여 최소유막의 동적특성을 수치적으로 해석하였다. 유막설계에 매우 중요한 인자인 크랭크샤프트 경사도를 고려하기 위하여 크랭크샤프트와 엔진베어링을 탄성체로 모델링 하였다. 유막거동해석을 위한 경계조건으로는 엔진 베어링에서 발생하는 비선형 구속력과 굽힘 모멘트를 고려하였고 이에 따른 크랭크샤프트의 경사도 영향을 고려함으로써 좀 더 실제 현상과 유사한 모델링을 수행하였다. 해석결과 엔진 베어링의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 최소유막두께가 크랭크샤프트의 경사도를 고려하지 않았을 때보다 고려하였을 때 16%에서 24%정도 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한, 해석결과에서와 같이 크랭크샤프트 경사도 증가는 최소유막두께의 감소를 유발하고 이에 따른 베어링 파손을 예측할 수 있었다. 따라서 본 논문의 해석결과가 자동차 엔진 베어링 설계 시 매우 유용한 자료로 사용될 것으로 사료된다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1989년도 제10회 학술강연회초록집
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• pp.86-93
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• 1989

이론적으로 진원의 저어널과 슬리브를 갖는 저어널베어링은 저어널과 슬리브가 등속으로 역회전할 경우 부하능력이 발생하지 않으므로 베어링으로서의 기능이 상실된다. 따라서, 저어널과 슬리브가 거의 등속으로 역회전하는 계에 대해서는 진원의 저어널베어링을 사용할 수 없고, 다른 종류의 베어링으로 지지하여야 할것이다. 역회전하는 저어널-베어링 계의 예로서는 터어보엔진의 인터샤프트베어링을 들 수 있다. Vance(1)는 고속 터어보엔진의 경우 공기역학적인 관점에서 가스제너레이터축과 파워터빈축이 서로 역회전하는 것이 바람직한 경우도 있는데, 이때 미끄름저어널베어링은 역회전시 부하능력의 감소로 인해 적용하기 어렵다고 하였다. 실제로 현재의 모든 인터샤프트 베어링으로서는 구름베어링이 사용되고 있다. 본 논문에서는 저어널과 슬리브가 역회전하는 프로팅링저어널베어링의 정특성을 해석하여 프로팅링저어널베어링이 역회전 저어널-베어링계를 충분히 지지할 수 있음을 이론적으로 밝히고자 한다. 윤활이론으로서는 층류상태에 대한 등온 유한장베어링이론을 사용하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제1권1호
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• pp.30-37
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• 1985

동수압적 미끄럼베어링의 작동원리는, 두개의 서로 경사진 면이 윤활제를 그 사이에 두고 상대적인 운동을 함에 있어서 두면사이에는 윤활유 막이 형성되어 압력이 형성되고 두면에 작용하는 하중의 지지하게 되므로 직접적 마찰없이 상대적 미끄럼운동을 한다는 것이다. 동수압적 유체윤활은 윤활틈새 내의 윤활유동에 동수압적 점성유체역학 이론을 적용하며 베어링윤활유막의 압력분포를 계산하기 위한 편미분 방정식의 발견이 그 근본을 이루고 있고, 미끄럼베어링에 대한 기본적연구는 1900년 이래로 계속 수행되고 있다. 크랭크샤프트와 피스톤 연결봉 사이의 베어링은 동하중을 크게 받으며 회전하므로 저어널과 축의 상대운동은 회전운동과 윤활면의 수직운동으로 나누어 해석할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권6호
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• pp.43-52
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• 2022

유도무기용 일회성 터보엔진은 장기간 저장 후에도 운용 신뢰성이 보장되어야 한다. 터보엔진의 운용 신뢰성에 큰 영향을 미치는 구름 베어링은 장시간 저장에 의해 궤도면 및 전동체에 산화층이 형성될 수 있으며, 이로 인해 미세 치수의 변화를 유발하여 고장이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 실제 장기 저장된 일회성 터보엔진 베어링을 획득하고, 전동체 조도의 열화 데이터를 이용하여 저장 수명을 예측하였다. 저장 수명은 와이베이즈(Weibayes) 분석 방법과 선형 열화식의 계수를 난수로 생성하는 난수 생성 기반 분석 기법을 통해서 예측하였다. 본 연구에서는 두 가지 수명평가 방법의 결과를 상호 비교하고 이에 따른 장단점을 분석하였다. 향후, 추가적인 장기저장 시편을 확보하고, 명확한 고장 조도 기준을 수립하면 베어링의 저장 수명 예측정확도를 높일 수 있을 것이며, 터보엔진의 효율적인 정비 주기 설정에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.25-28
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• 2003

베어링/실 시험설비 (BST)는 다양한 매체 (물, 액체질소, 액체산소)에서 액체로켓 엔진의 터보펌프를 위한 베어링과 실을 시험하기 위한 장비이다. 베어링 성능특성 시험은 베어링을 통과하는 냉각 유량과 축 방향 및 반경방향의 하중을 모사하여 시험이 수행된다. 실 시험의 목적은 실을 통과하는 누수량과 시간에 따른 누수량의 변화를 결정하기 위함이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권3호
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• pp.185-190
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• 2016

선박이 고출력화, 초대형화 됨에 따라 대형저속 2행정 엔진을 탑재한 선박에서 축계배치의 잘못에 기인하는 주기관 선미측 베어링과, 선미관 후부 베어링의 손상이 증가하는 경향이 있다. 또한 고출력화에 의한 추진축의 강성은 증가한 반면에 선체는 고장력 후판을 사용하므로 이전의 선체보다 훨씬 더 쉽게 변형하는 실정이다. 이는 기존의 선박보다 더욱 정교한 축계배치가 요구됨을 의미한다. 본 연구에서는 열팽창 효과, 감도지수를 이용한 중간축 베어링의 최적위치 선정 및 베어링의 강성을 고려하여, 베어링의 하중 분석 및 영향 계수를 분석함으로서 축계 배치가 이론적으로 최적이 되는 것을 검토하였다. 이를 위하여 축계 배치 계산시 대형 엔진 제조사의 엔진 거치기준을 참조하고, 한국선급 및 DnV 선급의 축계 배치 프로그램을 이용하여 검토하고 그 신뢰성을 검증하였다.