• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.103-103
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• 2021

실험실에서의 파랑생성에 흔히 사용되는 피스톤형 조파장치는 수심에 따라 유속이 동일하게 생성된다는 제약이 있어 주로 천해파의 생성에 적합한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 제약조건 없이 다양한 유속분포의 파형을 생성하는 수직 다열화된 조파장치가 개발되었다. 우선, 수심방향으로 이산화된 각 패들(paddle)의 스트로크에 대해 선형해석해가 유도되었다. 개발된 해석해는 패들의 수 및 유속분포에 따라 기존의 피스톤형 혹은 플랩형 조파장치 해석해로 근사함이 밝혀짐으로써 포괄적으로 활용될 수 있음이 확인되었다. 즉 개발된 해석해를 활용하면 선택적으로 피스톤형 및 플랩형 조파성능이 구현될 수 있다. 더불어 개발된 해석해는 다상유체의 내부파 생성에도 확정되어 적용가능함이 확인되었다. 다음으로, 개발된 조파장치를 수치적으로 구현하였다. 오픈소스 3차원 수치모형인 OpenFOAM 중, 두 개 이상의 불연속 및 비압축 유체에 대한 Navier-Stokes 방정식을 해결하는 수치 모듈을 사용하여 제안된 수직다열화된 조파장치의 성능이 평가되었다. 이때 동적격자모델(olaDyMFlow)을 결합함으로써 개발된 조파장치 움직임이 물리적 조파장치와 흡사하도록 수치적으로 구현하였다. 모의결과, 여러 개의 다열화된 패들이 층류 흐름 조건에서 심해파를 효율적으로 생성시키고, 중간수심 파랑조건에서는 제안된 조파장치가 상대적으로 덜 유리함을 확인할 수 있었다. 마지막으로 공기, 기름 및 물 등 3상의 흐름조건에서 단 두 개의 패들을 활용하여 각각 내부파 및 표면파를 생성하되었으며, 모의 결과는 해석해과 비교됨으로써 개발된 조파장치의 성능이 검증되었다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1994년도 제20회 학술대회
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• pp.54-58
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• 1994

본 연구에서는 가변용량형 사판식 액시얼 피스톤 펌프의 가변용량 시스템에 있어서 actuator piston의 가공정도와 실린더사이의 간극의 변화에 따른 응답성 및 누설용량에 끼치는 영향을 살펴보았다. 가변용량형 사판식 액시얼 피스톤 펌프는 사판의 각도를 조절함으로써 유량을 조절하게 된다. 사판의 각도조절은 actuator piston에 의해 행해지며, 가변용량부의 어느 설정압력에 도달하면, 이 actuator piston이 사판을 밀어 사판의 각도를 변화 시키게 된다. 지배방정식으로는 spool과 사판의 운동방정식과 각 chamber의 누설 유량이 있다. 이들 방정식을 \ulcorner으로써 각 부분의 운동을 해석할 수 있게 된다. 여기에서 해석이 어려운 부분은 각 계수들의 결정이며 simulation을 할 때는 이로한 계수들을 이론적으로 결정을 하게 되고, 실험을 통해 검증하도록 한다. 즉, 각 운동뷰의 감쇠계수와 각 오리피스를 통한 유량계수, 그리고 감쇠계수 등은 실험을 통해 검토한다. 실험을 통한 측정에서는 각 chamber의 압력은 각 chamber에 연결된 압력센서 3개에 의해 행해지며, 사판의 각도는 angle 센서에 의해 측정하게 된다. 그리고 actuator piston과 블럭 사이의 간극을 조절하여 누설계수를 변화시키며, 그 영향을 살펴보았다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.893-904
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• 2013

NSGA-II와 함께 크리깅 메타모델기반 다목적최적설계 전략을 3차원 CFD 시뮬레이션을 통해 액셜 피스톤 펌프의 밸브 플레이트 형상을 최적화하는데 적용하였다. 펌프의 압력 변동을 저감하고 수력 효율을 최대화하기 위한 최적설계 과정은 두 단계, 즉 (1) 밸브 플레이트 상의 6개 형상 설계 변수를 선정하고 각 설계변수의 변화에 따른 CFD 해석을 수행하며, (2) CFD 데이터를 이용한 NSGA-II에 기반한 다목적최적설계 접근방식으로 최소 맥동 압력과 펌프 효율 설계에 대해 파레토 프론트를 평가하는 것으로 구성된다. 이들 결과로부터 최소 맥동 압력을 가지며 액셜 피스톤 펌프의 목표 효율에 도달하는 최적 절충해를 선택할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.985-993
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• 2015

자유피스톤 스털링 엔진(Free-piston Stirling Engine, FPSE)은 석유자원 고갈로 인한 에너지 비용 상승으로 활발하게 연구되고 있는 신재생 에너지와 폐에너지 회수를 위한 핵심 에너지 변환장치로 주목받고 있다. 기존 스털링 엔진은 두 개의 피스톤과 기구부로 구성되어 열에너지를 기계동력을 변환한다. FPSE 는 기존 스털링 엔진의 단점인 기구부를 제거하고 각각의 피스톤에 스프링을 연결하여 진동 시스템으로 구성된 엔진으로서, 올바른 엔진 설계 및 운전 제어를 위하여 정교한 동역학 성능 예측이 필수적이다. 본 논문에서는 FPSE 의 외부 부하를 고려한 동역학 성능 예측 모델을 제시하고 선형 및 비선형 해석을 통한 성능 예측 방법론을 제시하였다. 선형 해석은 고유치 해석을 통한 근궤적 선도를 이용하여 엔진의 작동점을 예측한다. 비선형 해석은 외부 부하 감쇠의 선형항과 비선형항을 고려하여 수치적분을 통해 엔진 피스톤의 진폭을 예측한다. 이러한 동역학 성능 데이터는 엔진 출력 성능 예측에 활용된다. 또한, 본 논문의 해석 모델은 대표적인 FPSE 인 RE-1000 의 실험결과 및 기존 해석 연구들과 비교/검증하여 신뢰성을 검토하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제17권1호
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• pp.51-60
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• 2020

This study addresses the modeling of a bi-directional outlet variable swash plate type axial piston pump with two EPPR valves and an analysis of the response characteristics to the angle control of that pump. In this paper, the combination of the EPPR valve and double rod type piston is referred to as the EPPR regulator. The EPPR regulator is compact and inexpensive, and has good responsiveness. Under actual pump operating conditions, because of the various external conditions of the pump, inertia is applied to the swash plate, generating the tilting torque. Also, the tilting torque can delay or shorten the response characteristics of the regulator. So we validated them through the analysis using SimulationX and these results allow users to freely integrate the EPPR regulator into the desired system.

• 한국기계연구소 소보
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• 통권18호
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• pp.75-85
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• 1988

유압 펌프 또는 모터, 특히 레이디얼피스톤형 모터, 용 분배기는 동적인 평형상태를 유지하기 위해 양면이 완전히 똑같이 가공된 회전부재와 이 부재의 양면에 동적평형을 보조할 수 있도록 표면에 가공된 형상이 동일한 2개의 고정부재와 이 2개의 고정부재의 간격유지를 위하여 회전부재주위에 사각의 단면적을 갖는 원형링으로 이루어져 있다. 회전부재는 기본적으로 밸브부를 가지고 있으며 평형상태를 보조하기위해 밸브부의 외주에 정압베어링을 설치할 수도 있다. 2개의 고정 부재중 1개는 몇 개의 단이 있는 부재인데 이는 압력상승에 의한 볼트의 인장을 보상하기 위해 밸브케이싱과 축방향의 이동이 가능하도록 하기 위한 방법이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권9호
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• pp.607-616
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• 2019

항공우주비행체 정적구조시험을 위한 과하중 방지를 위해 사용되는 하중제한밸브(LLV)의 파일럿 스테이지의 주요 구성품들에 대한 자유물체도 분석을 수행하였다. 이 분석을 통하여 유압작동기의 동일한 힘에서 일관성있게 포펫 개방되도록 하기 위해서는 파일럿스테이지에 있는 두 포펫의 직경비($(D_2)^{ten}/D_2)^{comp}$)가 작동기의 피스톤 면적비($A_{comp}/A_{ten}$)와 동일해야만 한다는 것을 보였다. 실험실에서 외산으로 수입하여 사용하고 있는 4개의 서로 다른 하중제한밸브의 포펫들 형상을 측정하고 대응되는 4개의 다른 용량을 갖는 유압작동기들의 피스톤 면적비들로부터 위의 분석결과가 타당함을 확인하였다. 두 개의 다른 파일럿스테이지로 수행한 "조절자 분해능시험들"의 결과들로부터 조절자 각 회전에서 얻은 Fi(포펫개방 순간의 작동기 힘)의 최대 표준편차는 각 평균값으로부터 0.3KN이고 표준편차를 각 평균값으로 나눈 무차원값으로 분석하면 최대편차는 3.7%이다. 이 결과로 부터 동일 포펫 직경비를 갖는 두 개의 파일럿스테이지들의 포펫은 각 조절자 회전에 대해 Fi/(평균 Fi) 값이 +/- 3.7% 범위에서 일관성 있게 개방되고 있음을 확인하였다. 위의 편차는 포펫 O-링의 마찰력으로부터 유발되는 것임을 보였다. 부가적으로 파일럿스테이지의 다른 주요부품인 포펫 스프링과 조절자의 주요설계인자들도 식별하였고 이들의 결정과정도 본 연구에서 보였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.117-120
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• 2014

수문 제어의 주요기술은 두 개의 실린더가 하나의 수문을 동시에 10[m] 이상 들어 올리는 행정 동안 정밀하게 제어되도록 하여 동기 작동 시키는 것이다. 실린더에 공급되는 유량 및 압력이 일정하지 않으며, 실린더 피스톤의 비선형적인 마찰력에 의해 두 개의 실린더 위치 오차가 발생하게 되면 수문의 개폐 시 비틀림 현상을 야기 시켜서 수문의 마모를 발생시키고, 수문의 개폐작동 불능 현상을 마들기도 한다. 배수갑문용 유압실린더의 위치 및 동기 제어기를 설계하기 위하여 fuzzy PI 제어기를 이용하여 두 개의 실린더의 위치 및 동기 제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통해 효용성을 제시한다.

• 한국석유지질학회:학술대회논문집
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• 한국석유지질학회 2001년도 제8차 학술발표회 발표논문집
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• pp.56-62
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• 2001

울릉분지 남서부 해역에서 채취한 두 개의 피스톤 코어 (piston core) 시료를 이용하여 퇴적학 및 지화학적 특성을 연구하였다. 코어는 제4기말의 이질 퇴적물로 대부분 구성되어 있고, 테프라 (tephra layer)와 사질 퇴적물이 일부 협재되어 나타난다. 기존 확인된 울릉분지의 테프라를 이용하여 층서 대비를 한 결과, 두 코어는 대양보다는 높은 퇴적률 (10-12cm/kyr)을 갖는다. 이는 코어가 약 4만 4천년 전의 기록부터 시작하고 있음을 의미한다. 동위원소 층서 2 (마지막 빙기) 중에 형성된 구간에서는 저탁류의 영향을 많이 받은 여러 종류의 퇴적상들이 교호하여 나타난다. 코어의 하부 구간에서는 가스의 방출에 의하여 형성된 것으로 사료되는 수평균열이 다수 관찰된다. 두 코어에서 측정된 유기탄소 (organic carbon) 함량은 평균 $1.8\% $(0.1-4.5\%)$으로 열린 바다 (open sea) 퇴적물의 유기탄소 함량보다 높다. 이는 Termination I 시기 때 해수면 상승으로 인해 산소가 다소 결핍된 환경으로 전이되면서 유기탄소의 양이 증가하였음을 보여주는 것으로 해석된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.732_733
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• 2009

대형 수력발전소의 수문을 조절하는 데에 사용되는 초대형 액추에이터는 2개의 액추에이터를 동기 시켜야 하므로 이동거리를 정확히 측정하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 초대형 액추에이터에는 위치센서를 사용하고, 종류에는 와이어형, 롤러형, 자기형 등이 알려져 있다. 본 연구에서는 자기저항의 차이를 이용하여 액추에이터의 위치를 측정하는 인덕턴스형 위치센서의 특성을 계산하였다. 자기저항의 차이를 발생시키기 위해서 피스톤 로드의 표면에 파는 홈의 크기와 형상을 변화시키면서 인덕턴스형 위치센서에 적합한 형상을 찾아보았다.