• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.85-85
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• 2011

반도체 생산 공정은 청정 환경을 요구하며, 이를 위해서는 고진공 환경이 필수적인 요소이다. 반도체 생산 라인의 고진공 환경 조성을 위해서는 주로 복합 분자 펌프와 크라이오 펌프가 사용되고 있다. 본 연구에서는 기존의 상용 크라이오 펌프에 사용되던 GM 극저온 냉동기를 맥동관 냉동기로 대체하기 위한 연구를 수행하였다. 맥동관 냉동기는 저온부에 움직이는 부분이 없어 진동이 작고, 신뢰성이 높은 장점이 있어 이를 이용한 크라이오 펌프는 반도체 생산 공정의 공정 정밀도 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 맥동관 냉동기는 크라이오 펌프에 사용하기 위하여 2단으로 구성되며, 저온부가 U자 형상으로 개발되었다. 상용화를 고려하여 로터리 밸브와 위상조절기구가 위치하는 상온부는 일체형으로 제작하였다. 제작된 맥동관 냉동기의 기초 냉각 성능 시험 결과 부하가 없는 조건에서 최저도달온도는 1단과 2단에서 각각 42.53 K과 8.68 K 이었으며, 부하 시험 결과 1단과 2단에서 각각 40 W at 82.97 K, 10 W at 20.51 K의 냉각 능력을 갖는 것으로 측정되었다. 개발된 맥동관 냉동기에 복사차폐막 및 1차, 2차 냉각판을 설치하여 크라이오 펌프를 구성하였고, 기체 질소에 대한 배기 속도 측정 시험을 수행하였다. 배기속도 측정 결과 배기속도는 2차 냉각판의 형상에 크게 영향을 받는 것이 확인되었으며, 약 650 L/의 배기속도를 갖는 것으로 측정되었다. 실험 결과를 바탕으로 크라이오 펌프로 작동시 맥동관 냉동기의 동작 특성 및 배기 속도 향상을 위한 방안을 논의하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.57-64
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• 2017

오늘날 EU환경규제로 포장용 완충재로 사용되는 EPS(스티로폼) 대체용 공기 충진 완충재는 출시 이후 점진적으로 시장이 확대되는 포장업계 블루칩이다. 공기충진형 완충재는 뛰어난 완충능력과 친환경성으로 EPS를 대체하여 빠르게 시장을 확장하고 있다. 기존 공기 충진 완충재에 대비하여 원료절감과 공정향상, 직관적 미관 향상을 모두 충족하는 새로운 선택 충진형 공기 충진재 제조기술이다. 본 연구는 다단 에어셀 충진 밸브성형기술은 선택충전 기술을 바탕으로, 밸브형성 구조기술을 적용하여 선택적으로 다양한 형태로 충진이 가능한 기술이다. 다단 에어셀 충진 밸브성형기술의 구조도는 밸브단이 구분된 제1주입필름, 밸브필름, 제2주입필름 등 3겹의 필름을 적층하여 복수의 주입구를 형성한 기술이다. 기존의 기술은 연결된 다수의 공기주머니에 공기를 주입하기 위한 별도의 외부 공기주입로가 필수적으로 구성되어야 하나, 본 연구는 공기 주머니의 내부에 외부 공기주입로가 형성되어 공기를 주입하기 위한 외부 공기주입로가 외견상 없어짐으로써 그에 따른 원재료 및 공정이 감소하고, 공기가 주입되어 원형 튜브로 팽창하는 과정에서 단면의 길이가 63~66%로 축소되는 공기주머니와 다르게 공기주입 후 내부 공기가 배출되고 단면이 원래의 길이를 유지하여 불필요하게 접힌 채 붙어 있는 외부 공기주입로를 내부에 일체화 하여 완충재의 미관이 향상되는 기술적 특징과 다수의 연속된 공기주머니에 선택적으로 공기를 충전할 수 있는 선택충전에 관한 것으로 기존 기술대비 뛰어난 차별성을 갖는 스마트한 공기충전형 완충재 제조 기술이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.175-181
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• 2019

수소연료전지차(FCEV)의 수소연료 공급시스템에서 대용량 감압에 사용되는 기존의 1단 감압 구조 레귤레이터(Regulator)의 경우 높은 감압에 따른 맥동과 느린 응답, 수소 취성, 누설, 고중량, 고비용 등의 문제점이 있다. 이러한 문제점은 2번에 걸친 감압 메커니즘(2단 구조)을 가지는 2단 레귤레이터 개발을 통해 극복될 수 있으며, 2번째 감압시점에 전자식 솔레노이드 밸브를 적용한다면 폭넓은 출구압력의 제어가 가능하다. 이에 따라 2단 전자식 솔레노이드 밸브를 가지는 레귤레이터의 출구압력 정밀도 향상과 누설방지, 내구성, 경량화, 가격저감 등의 기술개발이 필요한 실정이다. 이중에서도 레귤레이터의 필수적인 성능인 출구압력 정밀도 향상과 누설 방지를 위해 감압 전과 감압 후의 구조부분을 나누어 각각의 초기 내압 적용 후 Valve part가 닫힌 상태(Open Ratio : 0 %)로 가정하여 해석 연구를 진행하였다. 1차감압부의 기밀성과 관련하여 Aluminum Alloy 소재의 사용은 부적절하다고 판단되었고, 서로 다른 금속으로 구성되었을 때는 응력의 변화와 함께 변위 또한 같이 증가하므로 이종 소재를 사용하는 접촉부 구성은 부적절하다고 판단되었다. 2차 감압부의 기밀성과 관련된 변위 측면에서는 Young's Modulus 값이 큰 TPU(Thermoplastic Polyurethane)를 사용하는 것이 비교적 변위량이 작으므로 적절하다고 판단하였고, 기밀성에 대한 기준으로 Case 분석을 진행한 결과 최적 형상을 설계할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.89-95
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• 2015

터보압축기의 서지는 압축기의 불안정 운전영역으로 주로 소음과 맥동을 유발하며 수회 지속될시 압축기 시스템 전반에 걸쳐 막대한 피해를 입힌다. 압축기의 안전한 운전을 위해서는 서지현상에 대한 특성파악과 제어전략 수립이 중요하다. 서지현상의 제어는 주로 압축가스의 통과유동량 증대, 필요한 헤드 저감, 압축기 회전수 감속, 가스의 바이패스를 통하여 이루어진다. 본 연구에서는 차량용 터보차저에 서지를 유발했을 때 각 운전 구간별 발생되는 압력변동 특성을 연구하고자 한다. 서지 특성 확인을 위한 파라미터는 압축기 입구 유량과 출구 유량, 관경, 회전수 등으로 선정하였다. 입구단과 출구단 유량을 조절하여 서지 압력 변동을 조사한 결과, 출구단 보다는 입구단 유량의 급격한 변화가 서지와 압축기 내구에 더 영향이 크다는 것을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권1호
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• pp.42-51
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• 1998

A 150 m$\^$3//hr, 30 kg/cm$\^$2/, air-cooled 3-stage reciprocating air compressor is designed to be used in starting large diesel engines of ships. A basic design procedure is presented to meet the targeted pressure and flow rate, and especially a volumetric efficiency of 80%. Temperature and stress analysis of the 1st stage cylinder are performed using axisymmetric FEM modelings. The dynamics of valve system is analyzed and stress at the 1st stage valve seat caused by valve impact is evaluated. To reduce friction loss and wear at the compressor engine system tribological design issues are reviewed and good design practices are suggested. Finally, forced-air pin-type interstage coolers are designed to dissipate generated compression heat at each stage.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.335-338
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• 2009

액체로켓에 산화제를 충전하는 과정은 크게 산화제 탱크의 냉각, 고유량 충전, 소유량 충전, 온도 보정을 위한 추가 충전으로 나눌 수 있다. 나로호(KSLV-I) 1단의 산화제는 액체산소를 사용하며, 각 충전모드에 해당하는 유량 및 온도 요구조건이 제시되어 있다. 이러한 유량 및 온도 요구조건을 만족하기 위해서 산화제 공급시스템에는 유량조절용 밸브와 열교환기가 설치되어 있다. 본 연구에서는 발사체 산화제 충전과정에서 정밀한 유량 공급을 위하여 상용 1차원 열-유동 해석 프로그램인 Flowmaster를 이용하여 1차원 유동 시스템 해석을 수행하였다. 아울러 제한된 인증 시험을 통하여 각 모드에서의 유량 조건을 만족시키기 위한 유량제어밸브들의 유량 보정 민감도를 해석적으로 구하였다.

• 한국가스학회지
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• 제4권1호
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• pp.9-15
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• 2000

원통형 톨루엔 저장탱크의 구조결함을 조사하기 위하여 음향방출시험을 수행하였다. 원통형 저장탱크는 고장력강으로 제작되었으며, 최근에 저장탱크의 하부 1 및 2단은 전면 보수되었다. 음향방출은 최대설계하중의 $75{\~}84\%$ 레벨영역에서 하중절차에 따라 실시간으로 모니터링 되었다. 시험결과는 순수 음향방출뿐만 아니라 유사 음향방출특성도 보여준다. 밸브잡음으로 판단되는 유사 방출들은 하중과는 무관하게 밸브잠금과정에서 과도적으로 발생되었다. 충수과정에서 발생된 순수 음향방출들은 결함에 기인하며, $75{\~}84\%$의 시험하중영역에서는 성장을 하지 않는 것으로 평가되었다. 이 결함들은 활성센서들을 중심으로 수행된 방사선시험을 통하여 용접균열과 기공인 것으로 밝혀졌다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권9호
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• pp.863-871
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• 2013

본 수치적 연구에서는 국내의 발전소에서 사용되는 일반적인 고차압 트림의 형상 중 대표적으로 사용되는 형상의 트림을 기본형 트림으로 정하여, 이를 설계한 후 캐비테이션과 유량의 관점에서 유동 특성을 살펴보았다. 실제로 운전되는 발전소계통의 운전조건을 참고하여 고차압 조건으로서 입 출구 차압을 18.7 MPa로, 온도를 $160^{\circ}C$로 설정하였다. 트림의 주요 설계 인자로서 유로의 면적, 유로의 단(stage)과 유로의 방향을 채택하여, 유량과 케비테이션 발생 특성을 개선하기 위해 기본형 트림을 재설계하였다. 개선을 위해 트림을 반경방향으로 세 영역으로 나눈 후 각 영역에서 재설계 인자를 이용하여 형상을 변경하였다. 4가지의 재설계 모델을 제안하였으며, 각 모델 형상에 대한 수치해석을 수행하였다. 유량 및 캐비테이션 발생량의 관점에서 기본형 트림과 설계개선 트림들을 비교하여 재설계 모델의 성능이 개선되었음을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권4호
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• pp.418-423
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• 2014

최근 소수력 발전은 화석에너지의 고갈 및 환경 문제를 해결할 수 있는 대안으로 우리나라 뿐만 아니라 세계 각국이 심혈을 기울이고 있다. 본 연구에서는 소수력 발전의 최적화를 위해 입지 조건 및 특성을 고려하여 저 중낙차 및 유량 변동이 심한 지역에 적합하도록 2개의 가이드 베인을 갖는 횡류수차를 개발하여 실증시험을 실시하였다. 또한 CFD를 이용한 선행 연구 결과를 바탕으로 하여 수차 입구단의 낙차를 일정하게 유지한 상태에서 공기 유입 및 밸브 위치에 따른 성능 변화를 검증하였다. 그 결과 공기 유입이 재순환 유동과 러너를 통과한 유체가 주축에 충돌하면서 발생하는 수력학적 손실을 최소화시킬 수 있어 수차의 성능과 효율 개선에 효과적임을 검증할 수 있었다.