• 동력기계공학회지
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• 제15권3호
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• pp.65-69
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• 2011

This paper introduces the multi-coil eddy current sensor and its characteristic in magnetic material gas turbine rotor. In the past, magnetic particle inspection method was used for qualitative defect evaluation in magnetic material gas turbine rotor. And the ultrasonic inspection method was used for quantitative defect evaluation. Nowadays, eddy current method is used in magnetic gas turbine rotor inspection due to advanced sensor design technology. We developed multi-coil eddy current sensor for the rotor dovetail inspection. At first, rotor stress is analyzed for the determination of sensor position and number. The sensor coils are designed to cover the stress concentration area of rotor dovetail. We select optimum frequency according to material standard penetration data and experiment results. The rotor mock-up and artificial defects were made for the signal detection and resolution analysis of multi-coil eddy current sensor. The results show that signal detection and resolution capabilities are enhanced in comparison to the commercialized sensor enough for the gas turbine rotor inspection. So, this developed multi-coil eddy current sensor substituted for commercialized one and it applied in real gas turbine rotor inspection.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.75-82
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• 2007

선진국에서는 가스터빈엔진을 개발하여 항공기, 대형선박, 유도무기용으로 많이 사용한다. 국내에서도 엔진부품 생산단계를 넘어 소형 가스터빈엔진을 개발하고 있으나, 가스터빈엔진에서 가장 중요한 핵심기술인 엔진제어 관련기술은 선진국에서 기술이전을 기피하고 있다. 본 논문은 가스터빈엔진 시뮬레이터 개발에 대한 연구이다. 논문에서 제시하는 시뮬레이터는 가스터빈엔진의 성능데이터를 기반으로 한 엔진 수학적 모델을 통하여 엔진 시뮬레이터를 개발함으로서 가스터빈엔진 제어알고리즘 개발을 쉽게 할 수 있도록 하고, 엔진제어기 의 기능도 검증 할 수 있도록 한다. 본 시뮬레이터에는 엔진센서 신호변환 보드를 설계하여 시뮬레이션 할 때 엔진모델 센서신호가 실제 센서와 같은 신호가 생성되도록 하였다. 가스터빈엔진에 대한 실제 엔진시험 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 시뮬레이터의 성능을 입증하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제15권4호
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• pp.37-41
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• 2011

This paper introduces the special eddy current sensor and its characteristic for bolt hole defect evaluation in gas turbine rotor. In the past, Fluorescent penetration inspection method was used for qualitative defect evaluation in gas turbine rotor bolt hole. This method can defect the bolt hole defect but can not evaluate the defect size. Nowadays, eddy current method is used quantitative defect evaluation due to advanced sensor design technology. And eddy current method is more time and cost saving than the old method. We developed bolt shape eddy current sensor for the rotor bolt hole defect detection and evaluation. The eddy current sensor moves to the bolt hole guided by screw nut and detects the defect on the bolt hole. The bolt hole mock-up and artificial defects were made and used for the signal detection & resolution analysis of eddy current sensor. The results show that signal detection capability is enough to detect 0.2 mm depth defect. And the resolution capability is enough to differentiate 02, 0.5, 1.0 and 2.0 mm depth defect.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2082-2085
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• 2002

This paper describes the development of a gas turbine engine simulator in detail. The simulator presented in this paper has a mathematical engine model based on a target gas turbine engine performance data and is developed for generating a gas turbine engine sensor signals between the hardwares and softwares of a gas turbine engine control system using Data Acquisition systems(DAS) and 1553B communication, a aeronautic standard communication specification. In addition, this paper proves the excellent performance of this simulator by showing the results of a gas turbine engine field test and simulation.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.53-62
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• 2023

최근 신재생에너지 증가로 인하여 가스터빈 발전기는 양질의 전력공급을 위해 일일 기동·정지가 지속되고 있으며 이에 따른 영향으로 고온부품의 수명이 단축되고 고온 측정용 온도센서의 고장발생 빈도가 높아지고 있고 있다. 이에 본 연구에서는 가스터빈 제어에 사용되고 있는 듀얼 온도센서가 고장이 났을 경우 센서의 고장을 정확하게 진단하고 체계적으로 검출할 수 있는 퍼지로직 기반의 고장진단 알고리즘을 제안하였으며, 제안된 알고리즘의 유용성 확인을 위해 Matlab/Simulink의 환경에서 다양한 시뮬레이션을 수행함으로 제안된 알고리즘의 유용성을 확인하고자 하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.293-298
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• 2019

전 세계 발전소용 온도 센서 시장은 약 350억 원대로 추정되며 우리나라는 이 중 95% 이상을 수입제품에 의존하고 있다. 본 연구는 발전소용 가스터빈 회전체의 온도 측정장치이며 국내 가동되는 100MW급 가스터빈 발전기의 약 800개 이상에 적용 가능하다. 본 연구는 측정부의 형태, 연결부 구조 및 소재 변경 등을 통해 내구성을 향상 시킨것으로 정밀화학공정 및 플랜트 수출 산업에서 사용되는 습도, 가스, 유압 등의 다른 측정장치에서도 적용 가능한 요소 기술이다. 본 연구의 성과로는 발전소용 가스터빈 회전축 온도 측정을 위한 센서 3종으로 설계된 온도 센서는 0℃ - 300℃ 범위에서 Class 1등급 온도 정밀도를 만족하였으며 융합연구를 통하여 기존의 유사 제품들과 비교하여 내구성을 크게 향상시켰다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제51권6호
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• pp.307-312
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• 2002

Inter-turn short circuits can have significant effects on a generator and its performance. The Inter-turn short circuits sensor for synchronous generator's field winding has been developed. The sensor, installed in the generator air-gap, senses the slot leakage flux of field winding and produces a voltage waveform proportional to the rate of change of the flux. For identification of reliability for sensor, a shorted- turn test was performed at the Seoinchon combined cycle power plant on gas turbine generator and stim turbine generator. This sensor will be used as a detecting of Inter-turn short circuits for synchronous generator's field winding.

• 동력기계공학회지
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• 제14권4호
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• pp.63-67
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• 2010

This paper introduces the eddy current signal characteristic of magnetic and non-magnetic gas turbine rotor. In the past, Magnetic particle inspection method was used in magnetic material for qualitative defect evaluation and the ultrasonic test method was used for quantitative evaluation. Nowadays, eddy current method is used in magnetic gas turbine rotor inspection due to advanced sensor design technology. We are studying on the magnetic gas turbine rotor by using eddy current method. We prepared diverse depth specimens made by magnetic and non-magnetic materials. We select optimum frequency according to material standard penetration data and experiment results. We got the signal on magnetic and non-magnetic material about 0.2 mm, 05 mm, 1.0 mm, 1.5 mm 2.0 mm and 2.5 mm depth defects and compare the signal amplitude and signal trend according to defect depth and frequency. The results show that signal amplitudes of magnetic are bigger than non-magnetic material and the trends are similar on every defect depth and frequency. The detection and resolution capabilities of eddy current are more effective in magnetic material than in non-magnetic materials. So, the eddy current method is effective inspection method on magnetic gas turbine rotor. And it has the merits of time saving and simple procedure by elimination of the ultrasonic inspection in traditional inspection method.

• 전기학회논문지P
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• 제66권2호
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• pp.69-75
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• 2017

The gas turbine static starter rotates the stationary synchronous machine by the interaction of the rotor and the stator. The detection from the initial position of the rotor has been an important issue to drive with optimum torque. Previously, the gas turbine starter was used by attaching the encoder to the synchronous machine, but the position and velocity of the rotor have been estimated by sensor-less method until recently due to the difficulty in attaching and detaching and damage caused by the shaft voltage noise. In this paper, Rotor initial(stationary state) position estimation, forced commutation control(speed less than 10%), and natural commutation control(speed more than 10%) method using magnetic flux with integrated terminal voltage were presented and the sensor-less speed control performance was verified. As a result of making and evaluating the 29 kVA synchronous machine and the starting device, the performance of each control mode was satisfactory. Furthermore, the applied technology is expected to be used for the development of the gas turbine starter of tens of MW class and the field application.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1175-1186
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• 2020

본 논문은 전력발전용 가스터빈에 사용하는 내구성이 개선된 Exhaust Gas Temperature(EGT)센서에 관한 연구이다. 가스 터빈에 적용된 EGT 센서는 고온으로 인하여 EGT 센서의 커넥터가 손상되는 문제가 있고 회전 날개의 회전으로 인해 발생하는 심각한 진동 조건에서 센서의 물리적으로 약한 부분이 진동으로 인하여 손상이 야기되기도 한다. 이러한 문제들은 잦은 센서 교체를 유발하고, 발전 효율을 감소시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 분석하고 개선방법을 제시하였고, 제안된 EGT 센서의 성능을 평가하기 위해서, 고온과 진동조건을 동시에 시험할 수 있는 복합 환경 테스트 장비를 개발하였다. EGT센서의 정확도와 응답시간을 평가하고 열과 진동의 복합환경 시험 장비로 비교시험한 결과 기존 센서는 탄화문제가 발생하였지만, 제안된 센서는 이러한 문제가 해결된 것을 확인하였다.