• 제목/요약/키워드: 주 동력장치

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금속기질에 앓은 마이크로 다공질 스케폴드 코팅에 관한 연구 (Thin Micro-Porous Scaffold Layer on Metallic Substrate)

  • 신동춘;자이젱 미아오;김원철
    • 동력기계공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.41-47
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    • 2010
  • 티타늄과 티타늄 합금은 재료적 특이성 때문에 심장 혈관 임플란트에서 일반적으로 사용되어 왔다. 일찍이 적용된 예로는 인공심장판막, 심박조율기의 보호케이스, 혈액 순환 장치 등이 있다. 하지만 물질유도혈전증(Material-induced thrombosis)은 혈전폐색에 의해 기인한 기능 손실로 심장혈관 임플란트 장치의 주된 합병증으로 존재하고 있으며, 심장혈관 임플란트의 혈전유전자는 심장혈관장치의 발달에 주된 난관 중 하나로 남아있다. 그리고 텍스처 혈액 접합 물질(Textured blood-contacting material)은 1960년대 초반 이후부터 혈액순환 보조 장치의 임상실험에 사용되고 있다. 접합 물질에 내장된 텍스처 섬유조직 표면은 형성, 성장, 안정적 부착, 생물학적 내벽(neointimal layer) 등 유도 혈액(entrapping blood) 성분에 의해 형성된다. 공동(cavity) 형상의 용해 가능한 미립자를 사용하는 SCPL법(Solvent casting/particulate leaching method)은 티타늄 기질 이전에 형성된 폴리우레탄 위에 텍스처(texture)를 생성하기 위해 사용되었다. 또한 콜라겐의 부동화(不動化)에 의한 공동(cavity)은 혈액 접합면에 잔존하기 위한 내피세포를 고정할 수 있는 효과가 있다. cpTi로 층화된 PU 기소공성(microporous)은 구조적 특성과 혈전증 감소를 위한 생물학적 내벽 사용의 잠재성을 평가하기 위한 세포 공동체 실험을 통해서 평가되었다.

한국형 NSD 개발에 관한 연구 (Development of Non Slip Differential)

  • 편영식;박병인;장영도;이성근;구자길
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.86-86
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    • 2000
  • 차량의 한목 바퀴가 웅덩이나 수렁에 빠졌을 태 동력이 한쪽바퀴로만 전달되어 수렁에서 빠져 나을 수가 없게 된다 따라서, 이러한 주행 조건에서 용이하게 빠져 나오게 하기 위하여 좌, 우측 바퀴에 전달되는 동력을 동시에 전달하는 장치가 필요하다. 이 장치가 개발 하고자 하는 NSD(차동제한장치)이다. 따라서 본 연구에서는, 국내외 특허 자료 조사 및 외국기술 동향을 파악하고 장단점을 비교 검토, 미끄럼 제어 알고리즘을 이용한 Non Slip Mechanism 설계, 설계 데이터에 의한 주요 부품별 강도 해석 및 안전성 검토, 위 내용을 기초로 하여 외국 제품과 비교하여 손색이 없는, 다소 우수한 기능을 가진 한국형 NSD를 개발하였으며, 시제품 제작과 성능시험을 준비중에 있다.

회전익 항공기 보조동력장치 시동모터 운용성 개선연구 (The Study on Operability Improvement of the start motor for Auxiliary Power Unit of Rotorcraft)

  • 이광은;강병수;나성현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.774-780
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    • 2021
  • 회전익 항공기의 보조동력장치(APU, Auxiliary Power Unit)는 지상 운용/비행 중 주 동력 기관의 시동, 환경제어시스템용 고압 공기 공급, 비상발전기 등의 역할을 수행한다. 보조동력장치(이하 'APU')는 소형 가스터빈엔진형태로 구성되어 있으며, 해당 구성품의 시동 원리는 전기 시동 모터를 사용하는 방식으로, 축을 회전시켜 시동에 필요한 동력을 발생시킨다. 본 연구에서는 회전익 항공기에 장착된 APU의 시동 모터 운용성 확보를 위해 APU와 APU 시동 모터 간 축간 분리 장치(Over-Running Clutch) 적용을 통한 품질개선을 수행하였다. APU 시동 모터는 초기 APU 시동이 주 역할이지만, 운용 시 실제 작동 시간 이후에도 APU 기어축의 회전력에 의해 무 부하 회전을 하게 되어 구성품/부품 간 과도한 마찰력이 지속적으로 발생하였다. 이러한 현상은 시동 모터 내부 브러시 마모를 유발하게 되고, 결과적으로 항공기 운용을 위한 APU 작동 시간 증가 시 브러시 운용 수명 감소와 APU의 운용성에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 APU 시동 모터의 운용성/내구성 향상을 위하여 시동 모터 브러시 마모와 APU 작동시간의 연동성을 분리하는 축간 분리 장치(Over-Running Clutch)적용하여 시험으로 효과를 검증하였고, 설계변경에 따른 기술적 타당성을 분석하였다.

분리축 방식 소형 터보축 엔진의 정상상태 모사 및 실험연구 (A Study on Steady-State Simulation and Experimental Test of Small Turbo Shaft Engine with Free Power Turbine)

  • 공창덕;기자영;고광웅
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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    • pp.23-23
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    • 1997
  • 다목적으로 활용할 수 있는 분리축 방식의 터보축 엔진 개발을 위한 정상상태 해석 프로그램의 개발과 함께 동일 형식의 가스터빈엔진 시험장치를 이용한 실험을 통해 프로그램의 해석결과와 비교, 그 타당성을 입증하였다. 실험에 이용된 시험장치는 1단 원심형 압축기, Can형 연소기, 1단 Radial형 압축기 터빈 및 동력터빈으로 구성되어 있으며 출력은 3상 교류발전기를 통해 획득된다. 해석에 사용된 주요 구성품의 성능곡선은 시험장치 제작자로부터 획득된 자료를 이용하였으며, 경우에 따라 시험장치를 이용한 실험을 통하여 보정하였다. 시험장치를 이용한 실험결과를 프로그램 해석결과와 비교한 결과, 시험장치의 운용제한에 의해 실제 자동영역이 제한되기는 했으나, 압력비, 출력 등 주요 변수들에서 10% 미만의 오차를 보였다.

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MW급 풍력발전기 동력전달용 테이퍼 연결장치 설계에 관한 연구 (Tapered Joint Design for Power Transmission of MW-grade Wind Turbine)

  • 강종훈;배준우;온한용;권용철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권11호
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    • pp.1183-1189
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    • 2015
  • 본 연구는 풍력발전기용 동력 전달부품의 테이퍼 연결장치 설계에 관한 것이다. 요구되는 전달토크의 크기, 동력을 전달하는 축의 직경, 테이퍼 링의 접촉면적 그리고 압축 면압을 부과하기 위한 볼트의 체결력 등이 테이퍼 연결장치 설계의 주요 변수이다. 테이퍼 연결의 계산은 축대칭 평면 변형률 조건의 복합링 구조로 가정하여 응력과 변형량을 계산 하였다. 축에 작용하는 면압은 요구 전달동력을 이용하여 계산하였고, 보강링에 작용하는 면압은 축과 허브의 변형량 일치 조건을 이용하여 계산하는 방법을 제안하였다. 복합링의 수식으로 구한 반경방향의 변형량으로 테이퍼 각도를 고려한 축방향 습동거리를 계산하였다. 수식으로 구한 응력과 상대습동거리의 타당성을 검증하기 위하여 유한요소해석을 수행하였으며 축방향의 하중이 발생하는 테이퍼면에서 원주방향의 응력이 최대 10% 수준의 오차를 보이고 있으나 그 외 응력분포와 상대습동거리는 수식적인 방법과 해석적인 방법이 일치함을 확인하였다.

나노섬유 멤브레인 기반 무동력 정수 시스템의 적정기술 및 현장 적용 (Appropriate Technology and Field Application of Non-powered Water Purification System Using Nanofiber Membrane)

  • 이진;윤병권;한경구;이승훈;김철현;김찬;이윤호;이동휘;이승혁;김경웅
    • 적정기술학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.72-81
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    • 2021
  • 안전한 음용수 확보를 위한 적정기술로써 환경적, 기술적 요구사항을 충족할 수 있는 나노섬유 멤브레인으로 구성된 무동력 막 여과 시스템을 평가하였다. 이 장치는 수두차에 의한 중력과 생물학적 막 오염층 제어로 별도의 에너지원이 필요 없고, 핵심 소재인 PVDF 나노섬유 멤브레인 필터가 병렬로 연결, 모듈화되어 있어 물 생산성을 높이는 구조이다. 이 장치의 실제 현장 적용 가능성을 평가하기 위해 Pilot-scale (3000-5000 L/day) 나노섬유 멤브레인 기반 정수 시스템이 개발도상국(키리바시, 투발루 등)에 2017년 8월 설치되어 3개월간 운영되었다. 14-92 L/(m2×h)의 플럭스로 안정적 물 생산성을 확인하였고 처리수의 탁도와 박테리아의 높은 제거율 (99.99% 이상)로 안전한 수질을 장기간 제공할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 현장 적용을 통해 나노섬유 멤브레인 기반 무동력 정수 시스템이 장기간 안전한 음용수를 공급할 수 있는 정수장치로 평가되었고, 적정기술로써 개도국의 수처리 장치로 활용 가능성을 보여준다.

대기 중 모래 먼지 유입이 소형 가스터빈엔진에 미치는 영향에 대한 연구 (Effect of Sand and Dust Ingestion on Small Gas Turbine Engines)

  • 이동호;임병준;안이기;구현철;김지희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권8호
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    • pp.791-796
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    • 2012
  • 항공기용 소형 가스터빈엔진은 항공기의 주엔진 시동을 위한 압축공기 공급, 비상 전원 등을 위한 보조동력장치로 사용된다. 항공기가 모래와 먼지가 함유된 대기 조건에서 운용되는 경우, 보조동력장치와 엔진에 대기 중 모래와 먼지가 유입되며, 이러한 모래 먼지 유입은 가스터빈엔진의 마모, 성능 저하 등을 야기시킨다. 본 연구에서는 모래와 먼지가 소형 가스터빈엔진에 유입되는 경우에 대하여 그 영향성을 고찰하였다. 시험에서의 모래와 먼지 농도는 공기 단위 질량당 $4.4{\times}10^{-5}kg$ 이며, 이는 미 군사규격인 MIL-E-8593 에 제시된 조건과 동일하다. 모래 먼지 유입시험은 총 10 시간 동안 수행되었으며, 시험 전 후의 성능시험을 통해 성능 영향성을 고찰하였다. 또한, 임펠러, 터빈휠 등 주요 구성품에 대하여 분해검사를 수행하여 마모 특성에 대하여 고찰하였다.

교반조에서 경사 및 2단 Impeller의 교반소요동력에 관한 연구 (Power Input of Pitched and Double-Stage Paddle Impeller in a Agitated Vessel)

  • 이영세;김문갑;김종식
    • 공업화학
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    • 제7권1호
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    • pp.18-25
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    • 1996
  • 교반소요동력은 장치의 설계상 중요할 뿐만 아니라 교반 프로세스를 평가, 검토하는 데 매우 중요하다. 특히 실험실 레벨에서 플랜트로의 스케일업은 주로 동력기준으로 행해지기 때문에 장치형상의 선택과 동력의 설정이 교반효과를 결정한다. 따라서 본 연구에서는 난류역 완전방해판 조건하에서 경사 임펠러 및 2단 패들 임펠러의 적절한 동력상관식을 제시한다. $$Np_{(pitch)}=({\theta}/90^{\circ})Np_{(90^{\circ})}$$ 또한 임펠러 사이의 거리에 따른 동력수의 추산식을 제시한다. $$Np=7.09(n_p)^{0.7}(\frac{b_(double)}{d})(\frac{H}{D})^{0.18}$$, $${n_p}^{0.7}(\frac{b_{(double)}}d)$$<2 $$Np=8.73\{(n_p)^{0.7}(\frac{b_{(double)}}{d})\}^{0.7}(\frac{H}{D})^{0.18}$$, $${n_p}^{0.7}(\frac{b_{(double)}}d)$$>2.

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로타리 작업 시 105마력급 농업용 트랙터의 소요동력 분석 (Analysis of Power Requirement for 105 HP Agricultural Tractor during Rotary Tillage Operation)

  • 김완수;최창현;박성운;김용주
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.8-8
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    • 2017
  • 본 연구는 로타리 작업에 따른 105마력급 농업용 트랙터의 소요동력을 분석하기 위하여 수행되었다. 소요동력 측정 시스템은 차축 토크미터, PTO 토크미터, 주/보조 유압센서, 데이터 수집장치를 이용하여 구성하였다. 시험에 사용된 트랙터는 동양물산 105 HP급 트랙터 (S07, TYM, Korea)이며, 작업기는 로타베이터 (SW 230GL, Sungwoo Industrial Co. Ltd, Korea)를 사용하였다. 포장시험은 전라북도 부안군에 죽림길에 위치한 $4,000m^2$ ($100m{\times}40m$) 크기의 경작지 2곳에서 수행하였다. 포장시험 시 작업 단수는 주행단수 L3단 (2.38 km/h)에서 PTO 단수 1단 (540 rpm)과 2단 (750 rpm)으로 설정하였고, 로타리 작업 시 경심은 13 cm 조건에서 실시하였다. 트랙터 작업은 동양물산의 성능시험 업무를 맡고 있는 숙련된 작업자가 숙달된 방법으로 수행하였다. 포장시험지의 토양환경은 임의의 15곳에서 채취한 시료를 이용하여 토성, 함수율, 원추 관입지수에 대하여 미국 농무부 (USDA)법을 기준으로 분석하였다. 토양환경 분석 결과 토성은 Sandy loam (사양토), 평균 함수율은 35.15%, 평균 원추관입지수는 1,562 kPa로 나타났다. PTO 1단 작업 시 트랙터의 평균 소요동력은 차축, PTO, 주 유압, 보조 유압에 대하여 각각 1.8, 54.0, 1.3, 그리고 1.1 hp로 나타났다. PTO 2단 작업 시 트랙터의 평균 소요동력은 차축, PTO, 주 유압, 보조 유압에 대하여 각각 1.2, 79.4, 1.2, 그리고 1.0 hp로 나타났다. PTO 1단 작업 시 소요동력의 합은 58.2 hp로, 정격 마력 (105 hp) 대비 55.43 % 사용한 것으로 나타났으며, PTO 2단 작업 시 소요동력의 합은 82.8 hp로, 정격 마력 대비 78.85% 사용한 것으로 나타났다. PTO 1단 대비 2단에서는 PTO를 제외한 차축, 주 유압, 보조 유압의 소요동력이 감소하였으나, PTO에서 약 1.47배로 크게 증가하여 전체적으로 소요동력이 증가한 것으로 나타났다. 향후 다양한 작업기 및 작업 단수에 따른 소요동력을 분석하여 농업용 트랙터의 모든 부하 조건에 대한 데이터베이스 구축에 관한 연구를 수행할 예정이다.

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횡자속형 선형전동기를 이용한 Lift 시스템 개발 (Development of the Lift System Driven by the Transverse Flux Linear Motor)

  • 김원곤;박건우;백철준;윤종보;조인수;장정환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.962-963
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    • 2008
  • 본 논문에서는 상하방향의 추진력을 필요로 하는 클린룸용 리프트 시스템의 구동원으로 고출력 선형전동기 적용에 관한 연구를 진행하였다. 기존의 리프트 시스템은 회전형 전동기와 부가적인 동력전달장치를 이용하여 동력을 전달하는 간접구동방식으로, 선형전동기를 적용한 직접구동방식에 비해 구조적으로 복잡하며, 클린룸내에서 청정도에 영향을 주는 분진발생이 상대적으로 많아진다. 선형전동기를 리프트 시스템에 적용함으로써 시스템의 컴팩트화, 구동속도 향상, 그리고 신뢰성 향상을 통한 성능개선이 가능하다. 본 연구에서는 실제 제작한 리프트 실험장치를 통하여 선형전동기의 구동성능을 분석하고, 제안한 리프트 시스템의 타당성을 검증한다.

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