• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.230-236
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• 2020

제진기는 배수펌프장, 하수처리장, 발전소 등 유입 수로 전단에 설치되어 부유 협잡물의 유입을 차단하는 장치이다. 제진기의 스크린 사이의 협잡물이 끼는 목메임 현상과 노끈류가 제거되지 못하여 물의 유입로의 감소 또는 제진기 파손을 유발하는 문제점이 발생하고 있다. 본 논문에서는 목메임과 노끈류 끼임으로 인한 파손이 주로 발생하는 에이프런을 제거하고 스크린을 확장하여 대체하였다. 그리고 스크린 사이 공간에 내측 레이크를 추가하여 목메임과 노끈류를 제거하도록 개선하는 확장형 레이크를 사용하는 방식으로 설계하였다. 기존의 제진기 레이크의 허용응력을 만족하는 내측 레이크를 설계하기 위하여 레이크 수직 길이와 보강단면의 두께 값을 변수로 하여 실험계획법에 따라 실험점을 결정하고, 구조해석 툴인 ANSYS static structural module과 통계분석 툴인 R software를 이용하여 반응표면분석법에 따른 형상 최적화를 진행하였다. 결정된 최적 설계점 레이크 길이 210.2mm와 보강단면 두께 2mm에서 반응표면분석법 결과와 구조해석의 결과의 상대 오차는 1.63% 이다. 파일럿 제진기를 실제 크기로 제작하여 실증 실험을 수행하였으며 97%이상 목메임과 노끈류를 제거가 가능함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권9호
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• pp.739-745
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• 2014

심장 질환 환자에게 약물 치료를 시행하고 있으나, 통상의 약물 치료만으로는 심장질환을 치료하기에는 부족하다. 그러나 LVAD 를 이식한다면 심장기능을 보조하여 심장 이식까지의 가교 역할로서 효과가 있다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 선행 연구로 개발된 곡관형 LVAD 인 LibraHeart-I(LH-1)을 이용하여, 대동물(Bovine model, Holstein)과 소동물(canine model, Labrador-retriever)을 대상으로 장기간 동물실험 및 응급상황에서의 생체적합성을 평가하고자 한다. 대동물을 대상으로 실시한 장기간의 동물 실험에서 49 일 생존하였으며, 실험기간 동안 실시한 혈액 검사 및 생징후에서 특이 소견을 관찰되지 않았다. 소동물을 대상으로 한 단기간의 동물 실험에서는 외부 구동부의 동력 지원 없이도 LH-I 내에 혈액이 머무르지 않는 것으로 관찰되었다. 본 연구에서는 장기간 동물실험 및 응급상황에서의 박출 성능을 통해 선행 연구로 개발된 LH-I의 생체적합성을 검증하였다.

• 공학교육연구
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• 제10권4호
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• pp.78-92
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• 2007

본 연구에서는 공학교육 전공 교과과정에서 한국의 사회적문화적 특성을 고려한 문제 중심의 공학윤리 교육 모듈 개발 및 운영 사례를 고찰하였다. 전공 교수들이 독립적인 수업을 할 수 있도록 공학윤리교육 컨텐츠를 교수 제시 자료, 교안, 학습자 자료, 사전-사후설문지로 모듈화 하여 설계하였다. 본 모듈은 전공교과목에 접목할 수 있도록 75분, 2개 모듈로 구성하였고, 대단위/소단위별 교수-학습활동으로 구별하여 제시하고 2007년 1학기에 운영되었다. 또한 학습자의 학습동기를 유발하기 위하여 비디오, 만화, 시 등 다양한 자원을 활용하여 교수 제시 자료를 구성하였고, 공학적 상황에서 경험할 수 있는 친숙한 사례를 선별하였다. 전공 교과과정에서 모듈 1을 운영해 본 결과, 개발된 공학윤리 모듈은 학생들에게 학습동기를 유발시켰고, 토론을 통해 팀별 생각을 담은 사건 흐름도를 작성하는 활동을 통하여 공학윤리에 대한 학습성과를 얻을 수 있는 가능성을 확인하였으며, 강의에 참여한 교수들로부터 긍정적인 반응을 얻을 수 있었다. 본 연구결과는 전공 교과과정에 걸친 공학윤리 교육을 실시하고자 하는 대학교육에 가이드라인을 제공하는 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.35-42
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• 2008

원자력발전소에서는 열교환 파이프에서 발생하는 열피로 균열을 비파괴 탐상장비를 이용하여 조기에 발견하는 것이 안전을 위해 매우 필요하며, 따라서 이를 모사한 인공균열시편 제작에 많은 노력을 기울이고 있다. 그러나 이러한 균열은 일반 기계가공으로 제작하는 것이 불가능하여 실제 조건과 유사한 열 반복하중 하에서 제작될 수밖에 없는데, 이를 위해 많은 시간이 소요된다. 본 연구에서는 크랙성장 시뮬레이션 기법을 이용하여 이러한 균열 제작시간을 단축하기 위한 최적의 열하중 조건을 찾고자 하였다. 이를 위해 임의조건에서 시뮬레이션 및 열피로균열 발생 기초실험을 수행하여 균열 초기수명과 진전수명을 검증하였고, 이를 바탕으로 다양한 가열 및 냉각시간을 시뮬레이션 함으로써 제작시간을 최소화하는 열하중 조건을 구하였다. 시뮬레이션에서는 응력해석을 위해 상용 소프트웨어 ANSYS를 초기균열수명 계산을 위해 수치계산용 소프트웨어 ZENCRACK을 이용하여 코딩을 균열진전수명 평가를 위해 ZENCRACK 소프트웨어를 이용하였다. 그 결과 1mm 균열 제작에 소요되는 시간은 초기의 418시간에서 319시간으로 24% 단축되는 것으로 예측되었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.20-24
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• 2024

Over the past four years, as the COVID-19 pandemic has struck the world, cold chain of COVID-19 vaccination has become a hot topic. In order to overcome the pandemic situation, it is necessary to establish a cold chain that maintains a low-temperature environment below approximately 203K (-70℃), which is the appropriate storage temperature for vaccines, from vaccine suppliers to local hospitals. Usually, cryocoolers are used to maintain low temperatures, but it is difficult for small-scale local distribution to have cryocooler due to budget and power supply issues. Accordingly, in this paper, a cryogenic TSU (Thermal storage unit) system for vaccination cold chain is designed that can maintain low temperatures below -70℃C for a long time without using a cryocooler. The performance of the TSU system according to the energy storage material for using as TSU is experimentally evaluated. In the experiments, four types of cold storage materials were used: 20% DMSO aqueous solution, 30% DMSO aqueous solution, paraffin wax, and tofu. Prior to the experiment, the specific heat of the cold storage materials at low temperature were measured. Through this, the thermal diffusivity of the materials was calculated, and paraffin wax had the lowest value. As a result of the TSU system's low-temperature maintenance test, paraffin wax showed the best low-temperature maintenance performance. And it recorded a low-temperature maintenance time that was about 24% longer than other materials. As a result of analyzing the temperature trend by location within the TSU system, it was observed that heat intrusion from the outside was not well transmitted to the low temperature area due to the low thermal conductivity of paraffin wax. Therefore, in the TSU system for vaccine storage, it was experimentally verified that the lower the thermal diffusivity of the cold storage material, the better low temperature maintenance performance.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1255-1262
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• 2012

현재 가동 중인 월성 원자력 발전의 핵연료 교체로봇 시스템을 살펴보면 핵연료 교환에 필요한 구동압력 제어를 위해 PI제어기를 사용한다. PI제어는 구조가 간단하고 이득 설정을 통해 시스템 요구조건에 만족하는 제어 성능을 낼 수 있지만 밸브와 관로 등의 파라미터 변화로부터 적절한 이득 변경 없이 안정한 제어가 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위해 PI제어기 이득을 동적으로 변경 하거나 PI제어기 출력을 보상하도록 제어기를 구성하는 것이 바람직하다. 본 연구개발의 목적은 파라미터 변화에도 안정한 제어가 가능하도록 제어기를 설계하여 오차와 진동현상을 줄이는데 있다. 제안한 PI/NN제어 기법은 PI제어기와 신경회로망 제어기를 병렬 결합한 구조로 신경회로망 제어기가 PI제어기 출력을 보상하여 파라미터 변화에 강인하도록 설계 하였다. 제어기의 성능평가를 위해 직접 실 공정에 테스트하기가 힘들기 때문에 공정의 특성을 반영하여 모델링한 시뮬레이터를 개발하였고, 시뮬레이션 결과를 실 공정데이터와 비교하여 공정 특성을 모사함을 보였으며, 파라미터 변화에 PI/NN제어기가 오차 및 진동현상을 줄이는 것을 확인 하였다. 또한, 실 공정에서 사용 중인 PI제어기를 주 제어기로 사용하면서 파라미터 변화에 대한 비선형성을 보상하는 제어기 역할을 하기 때문에 신경회로망을 단독으로 사용하였을 때 보다 더 신뢰성 있고 안정적인 제어가 가능하다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제7권4호
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• pp.63-69
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• 1991

1. 이화학적 특성 1) 선화녹두의 일반성분 조성은 수분 13.19%, 지방 1.02%, 단백질 23.57%, 회분 3.13%였고 선화녹두 조전분의 일반성분 조성은 수분 12.45%, 지방0.63%, 단백질 0.94%, 회분 0.13%로 나타났다. 2) 거피시킨 녹두로부터 얻은 건조 전분(수분 12.48%)의 수율은 22.84% 이었고 이는 통 녹두로부터의 수율로 환산하면 20.35%로 도토리 전분의 수율과 비교해 볼 때 전분 함랑이 상당히 낮은 것으로 나타났다. 3) 물결합 능력은 183.1%였고 팽윤력은 온도가 높아짐에 따라 증가하는 양상인데 $70^{\circ}C$까지는 미약하게 증가하나 그 이상의 온도가 되면서 팽윤도가 현저하게 증가하였다. 또한 용해도의 변화도 팽윤도와 비슷한 양상을 보였다. 4) amylose와 amylopectin함량은 22.5%, 77.5%로 나타났고 amylograph에 의한 조전분의 호화는 8%와 10% 전분에서 모두 최고 점도가 나타났으며 농도에 따른 차이는 점성의 크기에만 나타났고 전체적인 양상은 비슷했다. 2. 기계적 검사결과 기계적 검사 결과는 8% 녹두 전분 Gel과 10% 녹두전분 Gel에서 같은 양상이었다. 지방 첨가량이 증가할수록 Hardness와 Fractuability는 감소하는 경향이었고 Elasticity, Adhesiveness, Chewiness는 증가하는 경향을 보였으며 L, a, b값도 증가하는 경향을 보임으로서 지방 함량이 증가할수록 명도는 높고 적색 및 황색에 가까와짐을 알 수 있다. 또한 $\Delta$E 값도 지방 첨가량이 많아질수록 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과에서 지방의 첨가는 녹두전분 Gel의 Texture에 상당한 영향을 미치는 것으로 평가되었다. 따라서 관능검사까지 실험을 확대하여 주관적 평가를 하고자 하며 기계적 특성과 관능적 특성간의 상호 관련성에 대하여 연구를 계속하고자 한다.

• 농업과학연구
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• 제17권1호
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• pp.45-51
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• 1990

본(本) 실험(實驗)은 동력경운기(動力耕耘機)에 탑재(搭載)되는 소형(小型)디젤기관(機關)의 냉각수(冷却水)의 적정량을 구명(究明)하기 위한 기초적(基礎的)인 실험(實驗)으로 냉각수(冷却水) 순환량(循環量) 15, 20, $25{\ell}/min$의 3수준(水準)으로, 변화(變化)시켰을 때의 기계손실(機械損失), 출력(出力), 연료소비율(燃料消費率), 토크, 냉각수흡열양(冷却水吸熱量), 열효율등(熱效率等)에 미치는 영향(影響)을 측정(測定) 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 공시기(公試機)의 Motoring loss는 상용회전(常用回轉) 2,200rpm에서 1.371kW로 정격출력시(定格出力時)의 기계효율(機械效率)은 79.13%로 외국제품(外國製品)보다 약간(若干) 낮았다. 2. 냉각수(冷却水) 순환량(循環量)을 증가(增加)시킴에 따라 출력(出力)은 증가(增加)되는 경향(傾向)을 보였다. 3. 정격출력시(定格出力時) 연료소비율(燃料消費率)은 냉각수순환량(冷却水循環量) $20{\ell}/min$일때 282.93g/kW-h로서 가장 작게 나타났으며 이때 냉각수(冷却水)의 출구온도(出口溫度)는 $80.9^{\circ}C$이었다. 4. 냉각수(冷却水) 순환량(循環量)의 변화(變化)에 따른 토크의 변화(變化)는 거의 없었다. 5. 기관(機關)의 냉각수(冷却水) 흡열량(吸熱量)은 냉각수(冷却水) 순환량(循環量)의 증가(增加)에 따라 증가(增加)하는 경향(傾向)을 나타내었다. 6. 열효율(熱效率)은 냉각수(冷却水) 순환량(循環量) $20{\ell}/min$에서 32.31%로 가장 높게 나타났다.

• 농업생명과학연구
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• 제50권3호
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• pp.31-41
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• 2016

본 연구는 산림조성사업에 있어서 가장 큰 비중을 차지하는 인건비와 생산비용을 절감시키고 경사가 험준한 우리나라 산림지형에서 유용하게 이용 가능한 경량 식혈기를 개발하고자 수행하였다. 제작된 1차 시제품은 토양을 굴취하는 스크류(screw) 부분과 동력원인 배터리로 구성되고, 제원은 스크류의 길이 170mm, 상단폭 60mm, 하단폭 47mm, 나선각(Helix angle)은 23°, 그리고 Tip은 송곳형태로 길이 50mm로 설계·제작하였고 무게를 줄이기 위해 1줄 스크류를 채택하였다. 또한, 동력원으로는 회전용 DC Motor(WD-6G2425, WONILL, Korea)로 최대 Torque는 30㎏f-cm, 회전속도는 20~30rpm으로 설정하였다. 감속비는 30:1의 K6G30C 감속기에 무부하 상태로 사용한 결과 48시간 작동하였다. 그리고 배터리는 경량식재기의 개발을 목표로 하기 때문에 무게를 고려하여 리듐배터리를 사용하였으며, 포트묘의 길이가 15cm 내외인 점을 고려하면 스크류의 회전력이 최대 100kgf-cm정도로 설계하였다. 1차 시제품의 성능을 평가하기 위해 조사지에서 굴취시 스크류에 소요되는 회전력을 측정한 결과, 회전력이 가장 큰 곳은 A area(단단한 초지), 그 다음은 F area(경사가 40°인 산지), E area(경사가 30°인 산지)의 순서로 나타났다. 토양의 굴취 회전력은 일반적으로 깊이가 깊어질수록 높아지는 경향을 보이고 있으며, 대체적으로 토양의 깊이 10cm 부근에서 높은 경향을 보였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제13권2호
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• pp.70-80
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• 2014

Duplex stainless steels with nearly equal fraction of the ferrite(${\alpha}$) phase and austenite(${\gamma}$) phase have been increasingly used for various applications such as power plants, desalination facilities due to their high resistance to corrosion, good weldability, and excellent mechanical properties. Hyper duplex stainless steel (HDSS) is defined as the future duplex stainless steel with a pitting resistance equivalent (PRE=wt.%Cr+3.3(wt.%Mo+0.5wt.%W)+30wt.%N) of above 50. However, when HDSS is welded with gas tungsten arc (GTA), incorporation of nitrogen in the Ar shielding gas are very important because the volume fraction of ${\alpha}$-phase and ${\gamma}$-phase is changed and harmful secondary phases can be formed in the welded zone. In other words, the balance of corrosion resistance between two phases and reduction of $Cr_2N$ are the key points of this study. The primary results of this study are as follows. The addition of $N_2$ to the Ar shielding gas provides phase balance under weld-cooling conditions and increases the transformation temperature of the ${\alpha}$-phase to ${\gamma}$-phase, increasing the fraction of ${\gamma}$-phase as well as decreasing the precipitation of $Cr_2N$. In the anodic polarization test, the addition of nitrogen gas in the Ar shielding gas improved values of the electrochemical parameters, compared to the Pure Ar. Also, in the erosion-corrosion test, the HDSS welded with shielding gas containing $N_2$ decreased the weight loss, compared to HDSS welded with the Ar pure gas. This result showed the resistance of erosion-corrosion was increased due to increasing the fraction of ${\gamma}$-phase and the stability of passive film according to the addition $N_2$ gas to the Ar shielding gas. As a result, the addition of nitrogen gas to the shielding gas improved the resistance of erosion-corrosion.