• 한국추진공학회지
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• 제23권3호
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• pp.119-126
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• 2019

극저온 액체산소나 액체수소를 사용하는 액체로켓 엔진은 냉각이 충분하지 않을 경우 펌프 인입부에서 의 케비테이션과 연소기 메니폴드부에서의 급격한 기화에 의한 서지 현상이 발생할 수 있다. 극저온 추진제 사용을 위한 냉각은 유로의 충전을 위한 냉각/충전단계와 충전 후 온도유지 단계로 구분된다. 발사체의 위성투입 능력 향상을 위해서는 상단엔진의 다점화 기능이 필요하며 다점화를 위해서는 무추력 구간 중 다음 시동을 위한 냉각이 수행되어야 한다. 본 연구에서는 지상에서의 엔진의 냉각/충전 및 온도유지, 그리고 상단 엔진이 1차 점화하기 위한 냉각과 무추력 구간에서의 냉각유지, 그리고 다점화를 위한 냉각에 대해 논의한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.35-46
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• 2017

기지/창 계획정비와 불시 결함발생에 따른 항공기 불가동 최소화를 위해 장착엔진에 추가로 보유하는 엔진이 예비엔진으로 항공기의 적정 가용도 달성을 통한 군사력 유지에 핵심적인 중요성을 지닌다. 본 연구의 목적은 다양한 군용항공기의 유형을 고려한 예비엔진/모듈의 최적 소요를 산출하는 방법을 제시하는 것이다. 먼저, 이 분야의 대표적 접근법인 METRIC과 메타모형에 대하여 각각의 개념, 특징 및 제한사항을 고찰하고 본 연구에서의 접근 방향을 제시하였다. 다음으로, 다양한 군용항공기에 대한 검토를 수행하고 이들을 총 5가지 유형으로 분류하였다. 유형별 계획, 비계획 정비에 대한 상세 분석을 기반으로 관련된 변수와 파라메터들을 도출하였다. 본 문제의 복잡성으로 인해 수식을 이용한 최적해의 도출이 불가능하며, 기지/야전/창 등의 정비로직을 분석한 후 ARENA 기반의 시뮬레이션과 OptQuest를 이용하여 최적소요를 산출하였다. 개발된 시뮬레이션 모델이 일련의 사례들을 통하여 최적해를 효율적으로 도출할 수 있음을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권4호
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• pp.311-320
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• 2021

무인기용 터보제트엔진의 운전 중 발생하는 고장을 실시간으로 진단하기 위한 방안 및 성능 열화와 관련된 건정성 추정에 관해 연구하였다. 이를 위해서, 동적 열역학 가스경로해석을 통한 비선형 동특성 방정식으로부터 실시간 선형모델을 도출하였고, 연출된 운전상황과 고장 발생을 실시간으로 진단하기 위해 칼만필터와 가설 검증에 기초한 확률적 판단 기법을 적용하였다. 이 결과, 분명한 고장 검출과 분리 성능을 보임으로써 그 효용성을 확인하였다. 측정변수를 통한 건전성 추정과 관련하여, 실제 엔진 구성품의 성능 열화 추이를 모사하였고, 적응형 칼만필터를 적용하여 추정 기법의 타당성을 입증함으로써, 상태 기반 고장 진단 및 정비 기법에 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제31권2호
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• pp.81-88
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• 2023

SHM (Structural Health Monitoring) technique for monitoring aircraft structural health and damage, EHM (Engine Health Monitoring) for monitoring aircraft engine performance, and APM (Application Performance Management) is used for each function. APMS (Airplane Performance Monitoring System) is a program that comprehensively applies these techniques to identify the difference between the performance manual provided by the manufacturer and the actual fuel mileage of the aircraft and reflect it in the flight plan. The main purpose of using APMS is to understand the performance of each aircraft, to plan and execute flights in an optimal way, and consequently to reduce fuel consumption. First, it is to check the fuel efficiency trend of each aircraft, check the correlation between the maintenance work performed and the fuel mileage, find the cause of the fuel mileage increase/decrease, and take appropriate measures in response. Second, it is to find the cause of fuel mileage degradation in detail by checking the trends by engine performance and fuselage drag effect. Third, the APMS is to be used in making maintenance work decisions. Through APMS, aircraft with below average fuel mileage are identified, the cause of fuel mileage degradation is identified, and appropriate corrective actions are determined. Fourth, APMS data is used to analyze the economic analysis of equipment installation investment. The cost can be easily calculated as the equipment installation cost, but the benefit is fuel efficiency improvement, and the only way to check this is the manufacturer's theory. Therefore, verifying the effect after installation and verifying the economic analysis is to secure the appropriateness of the investment. Through this, proper investment in fuel efficiency improvement equipment will be made, and fuel efficiency will be improved.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.321-327
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• 2020

최근 2년간 군 기동화력장비의 엔진 생산 공정 중에 발생한 주요 품질문제 중에는 엔진오일 누유가 가장 많은 비중을 차지하고 있다. 이를 최소화하기 위해서는 엔진오일 누유에 대한 근본적인 원인 파악과 다빈도로 발생되는 누유 부위에 대한 파악이 필요할 뿐만 아니라 더 나아가 품질비용 감소를 위해서는 엔진 조립 및 검사공정에서 누유에 대한 사전식별이 필요하다. 본 연구에서는 형광염료가 주입된 엔진오일을 통하여 누유를 가시화하고 엔진오일 누유 현상에 대한 식별성을 증대시켜 군 기동화력장비 엔진의 생산품질을 향상시키고자 하였다. 이를 위하여 기존에 사용하는 엔진오일과 형광염료가 주입된 엔진오일의 특성분석을 통하여 대체 가능성에 대해 검토하였으며 엔진오일 주입 공정과 누유검사 공정을 개선하여 엔진오일 누유에 의하여 발생할 수 있는 정비기간 및 시간을 최소화 시키고자 하였다. 최종적으로 본 연구결과를 토대로 군 기동화력장비 엔진의 신뢰도 확보 및 엔진 생산업체의 품질관리 능력 향상을 통하여 엔진 생산 공정간 발생할 수 있는 품질비용을 최소화 시킬 수 있다고 사료된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권4호
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• pp.459-466
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• 2012

엔진성능 분석을 위해서는 기관의 정확한 출력이 기본적으로 중요한 인자이며, 또한 오늘날 엔진의 연소압력 분석 장치는 엔진의 연구와 개발, 환경규제 및 엔진의 유지관리를 위해서 필수 장비로 대두 되고 있다. 디젤엔진에서 성능 분석의 정확도는 TDC의 위치를 정확하게 찾는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 2행정 대형저속의 선박엔진에서 TDC의 위치에 영향을 주는 인자들의 영향을 조사 분석하고, 정확한 TDC 위치를 파악하기 위한 새로운 방법을 제시하고자 한다. 전보에서 정확한 엔진 출력은 TDC위치의 정확도에 의해서 결정이 되며, '시간기준 계측' 방법 보다 '각도기준 계측' 방법이 정확도 측면에서 우수함을 밝혔다. 또한 압축압력의 피크는 열손실 및 Blow by에 의한 가스누설로 실제 TDC와 차이가 발생하는 손실각(Loss of angle)을 확인하였으며, 이를 이용하여 정확한 출력을 측정할 수 있는 '향상된 시간기준' 방법을 고안하였다. 이 방법은 선박의 주기관의 손실각만 보정함으로써 엔코더가 설치된 실린더의 '각도기준 계측' 방법과 같은 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 정확한 엔진출력의 새로운 계측 방법을 제시하고, 그 결과에 대한 신뢰성을 검증 하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.368-373
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• 2015

향후 박용기관의 일정 부분은 LNG 또는 합성가스를 사용한 Gas Engine으로의 이행이 예상되고 있으며 이에 대한 선행연구로서 SI기관의 시뮬레이션에 대한 연구가 요구된다. SI기관의 도시성능 예측을 위하여 상용 성능해석 소프트웨어인 GT-POWER를 이용한 모델링을 시도하였다. 이를 위해 흡 배기 계통의 모델링은 기존 연구에서 최적화된 모델링을 적용하였다. 연소과정 모델링과 열전달과정 모델링에 있어서는 현장에서 가장 적용이 용이한 모델인 SI Wiebe 연소모델과 Modified Woschni 열전달 모델을 적용하였다. 여러 운전조건에서 크랭크 각에 따른 연소실 압력 변화와 최고압력 및 도시평균유효압력 등의 계산결과를 실험결과와 비교한 결과 양자가 잘 일치함을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.483-488
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• 2015

본 논문에서는 엔진유지관리 개선을 위해 Web 기반 선박엔진성능분석용 장기모니터링시스템을 구현하고자 한다. 이 시스템은 시뮬레이터, 다채널 A/D 변환기가 내장된 감시모듈, 모니터링 컴퓨터, 네트워크저장기(NAS), RS485 및 무선인터넷 통신시스템으로 구성된다. 기존 제품은 각 엔진마다 압력센서를 설치하고 이를 감시모듈에서 실시간으로 계측한 후 통신에 의해 현장 제어실 PC나 Web 상에서 모니터링이 가능하지만 많은 샘플링 압력데이터 용량으로 인해 통신전송속도가 느려지고, 장기모니터링에 오류가 발생할 수 있다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 각 실린더별 압력센서에서 받은 원본 압력데이터는 NAS에 저장하고, 원본 압력데이터를 구간별 다운샘플링을 하여 제어실에서 장기모니터링하고, Web에서의 장기모니터링을 위하여 다운샘플 데이터를 무선전송 한다. 제안한 방식에서는 전송량을 1/10로 하였으므로 작은 용량을 가진 메모리를 사용할 수 있고, 빠른 통신속도를 유지할 수 있어 통신비용이 절감되며, 화면전체에 약 30일간의 장기모니터링이 가능하여 엔진의 유지관리에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.91-100
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• 2017

복합화력 발전소의 가스터빈 정비 의사 결정을 지원하기 위한 솔루션을 개발하였다. 대상 엔진은 군산 복합화력 발전소에서 사용하고 있는 MHI 501G 가스터빈이다. 개발된 솔루션은 다음과 같은 모듈들을 통해 최적의 정비주기 계산 결과를 제공해주며, 각 모듈에는 실시간 성능 감시, 모델기반 성능진단, 성능 경향분석, 최적 오버홀 정비주기 예측, 압축기 최적 세정주기 관리, BPT (Blade Path Temperature) 분석 기능이 포함되어 있다. 모델 기반 성능진단은 실시간으로 계측되는 성능 파라미터 데이터와 가스터빈 시뮬레이션 결과를 비교하여 그 차이를 분석하여 진단을 수행한다. 압축기 세정주기 분석은 압축기 성능과 정비비용 사이의 최적 점을 제시한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.23-34
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• 2017

본 연구는 복수 품목을 정비하는 단일 정비부대의 정비 프로세스를 시뮬레이션으로 모델링하였다. 이를 통해 정비능력을 공유한 정비창이 최적 비용으로 구성품 가동률과 목표 가동율 등을 달성하는지를 분석할 수 있다. 구성품 가동률과 정비시간 등을 핵심 성과지표로 하여 육군 항공기 정비단 엔진 정비프로세스에 대한 시뮬레이션 모델을 구성하고 실증연구를 하였다. 영향요소의 식별을 위해 NOLH 실험설계법을 적용하여, 33가지 시나리오를 구성하고 다중회귀분석을 수행하였다. 이 비용분석 연구를 통해 정비 프로세스의 개선사항을 식별할 수 있었다. 본 연구는 시뮬레이션을 통해 복수품목을 정비하는 단일 정비부대의 비용대 효과 분석 모형을 제공했다는데 의의가 있다.