• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.663-668
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• 2016

연료의 경제성을 증가시키는 것이 신차 개발에 필수불가결한 이슈가 되고 있으며 연료 경제성을 개선하기 위한 가장 중요한 문제는 차량 무게를 감소시키는 것이다. 본 연구에서는 연료 경제성을 증가시키기 위하여 알루미늄 합금 소재와 같은 경량 소재를 사용하여 무게를 감량시키는 것에 관한 연구를 진행하였다. 이를 위하여 너클(knuckle)의 경량화 설계과정을 주철 소재인 기존 재질 대신에 310 MPa 급의 알루미늄 6061-T6 합금으로 대체함으로써 설계 형상의 변경에 따라 von-Mises stress의 변화를 살펴보는 방법을 통하여 제시하고자 한다. 재료의 변화에 따른 너클 동강성 해석결과를 비교하였으며 FCD600 주철 소재 대비 6061 알루미늄 합금으로 설계된 너클의 동강성은 약 30% 내외 더 우수한 것으로 나타났다. 보통 동강성의 경우 진동에도 영향을 주기 때문에 동강성이 큰 경우 진동적으로도 우수한 경향을 나타낸다. 본 연구를 통하여 경량화 설계에 대한 가이드가 되는 성과를 얻을 수 있었으며 차량용 너클 개발을 위한 최적 설계 조건을 제시하는 데 기여하고자 한다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권6호
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• pp.533-542
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• 2010

The specific motivation for joining an Al alloy and Zn-coated steel arises from the need to save fuel consumption by weight reduction and to enhance the durability of vehicle structures in the automobile industry. In this study, the lap joining A6K31 Al alloy (top) and SGARC340 Zn-coated steel (bottom) sheets with a thickness of 1.0 mm and 0.8 mm, respectively, was carried out using the friction stir weld (FSW) technique. The probe of a tool did not contact the surface of the lower Zn-coated steel sheet. The friction stir welding was carried out at rotation speeds of 1500 rpm and travel speeds of 80~200 mm/min. The effects of tool geometry and welding speed on the mechanical properties and the structure of a joint were investigated. The tensile properties for the joints welded with a larger tool were better than those for the joints done with a smaller tool. A good correlation between the tensile load and area of the welded region were observed. The bond strength using a larger tool (M4 and M3) decreased with an increase in welding speed. Most fractures occurred along the interface between the Zn-coated steel and the Al alloy. However, in certain conditions with a lower welding speed, fractures occurred at the A6K31 Al alloy.

• Tribology and Lubricants
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• 제35권5호
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• pp.267-273
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• 2019

Wheel bearings are important automotive parts that bear the vehicle weight and translate rotation motion; in addition, their seals are components that prevent grease leakage and foreign material from entering from the outside of the bearings. Recently, as the need for electric vehicles and eco-friendly vehicles has been emerging, the reduction in fuel consumption and $CO_2$ emissions are becoming the most important issues for automobile manufacturers. In the case of wheel bearings, seals are a key part of drag torque. In this study, we investigate the prediction of the drag torque taking into consideration the hyperelastic and viscoelastic material properties of automotive wheel bearing seals. Numerical analysis based on the finite element method is conducted for the deformation analyses of the seals. To improve the reliability of the rubber seal analysis, three types of rubber material properties are considered, and analysis is conducted using the hyperelastic material properties. Viscoelastic material property tests are also conducted. Deformation analysis considering the hyperelastic and viscoelastic material properties is performed, and the effects of the viscoelastic material properties are compared with the results obtained by the consideration of the hyperelastic material properties. As a result of these analyses, the drag torque is 0.29 Nm when the hyperelastic characteristics are taken into account, and the drag torque is 0.27 Nm when both the hyperelastic and viscoelastic characteristics are taken into account. Therefore, it is determined that the analysis considering both hyperelastic and viscoelastic characteristics must be performed because of its reliability in predicting the drag torque of the rubber seals.

• 한국추진공학회지
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• 제23권5호
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• pp.101-106
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• 2019

액체산소/케로신 가스발생기 사이클 엔진의 터빈 노즐목 수트(soot) 침착 특성을 파악하기 위한 변수를 정의하고 한국형발사체 1단 엔진 시험결과에 적용하였다. 터빈 가스의 물성치를 이용한 노즐목의 분출 계수 정의를 하는 방법이 있고 터빈 노즐목 전단과 터빈 배기 노즐목 전단의 압력비와 온도비를 이용하여 분출계수를 정의할 수 있다. 한국형발사체 1단 엔진 시험 결과를 분석한 결과 터빈 노즐목의 분출계수(discharge coefficient)는 시간에 따라 감소하며 동일 엔진에 대한 누적 연소시간에 대해서도 감소하는 경향을 보인다. 누적 시험 초기에는 터빈 노즐목 감소가 그 다음 시험과 연계되지만 일정 시간 이후에는 일정 범위에서 등락을 거듭하는 듯한 특성을 보인다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.616-623
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• 2012

액체로켓엔진의 핵심부품인 터보펌프의 경량화를 위하여 케이싱에 알루미늄 합금 소재를 도입하였고 생산성 향상 및 생산 단가의 절감을 위하여 주조 공법을 도입하였다. 부품의 신뢰도가 생명인 액체로켓엔진에 주조를 사용하기 위하여 올바른 주조 규격 수립 및 주조 공법의 최적화, 그리고 주조된 제품의 다방면에 걸친 철저한 검증을 실시하는 것이 필수적이다. 이번 연구에서는 알루미늄 합금인 A356.0-T6 합금을 이용하여 연료펌프 입구케이싱을 주조하였으며 주조 품질의 기본적인 구조 검증을 위하여 파열시험을 수행하였다. 주조된 형상에 맞추어 구조해석을 실시하여 파열 시점을 예측하였으며 파열시험 시 제품에 부착된 스트레인게이지를 이용하여 해석을 통한 변형률 예측과 비교하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.91-97
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• 2017

한국형발사체 발사대시스템은 지상기계설비, 추진제공급설비, 발사관제설비 그리고 기반시설로 구성된다. 추진제공급설비의 구성품인 고압가스 공급시스템은 우주발사체 발사 운용에 필요한 고압가스를 저장하고 각 사용처에 공급하는 역할을 수행한다. 고압가스 공급시스템은 고압가스 저장부, 조정패널, 제어서브시스템 등으로 구성되며, 조정패널 중 자동패널은 제어기와 연동되어 원격으로 구동이 가능하도록 구축된다. 본 논문에서는 한국형발사체와 발사대시스템 지상설비의 특성을 고려하여 설계된 고압 가스 공급시스템에 대해 소개하고자 한다.

• 한국가스학회지
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• 제25권5호
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• pp.19-29
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• 2021

기후변화에 대응하기 위해 세계적으로 이산화탄소 및 대기오염 물질 배출 규제가 점차 강화됨에 따라 내연 기관 자동차를 친환경 자동차로 전환하려는 추세이다. 이는 정부의 수소 에너지 활성화 정책에 따른 충전 인프라 구축, 충전 설비 핵심 부품의 국산화 지원으로 가속화되고 있다. 본 연구에서는 유한 요소 해석을 통해 수소 연료 전지 자동차 용기 밸브의 과류 방지 장치를 설계하고, 시험을 통해 성능을 평가하였다. 주요 시험 항목인 정수압, 연속 작동, 압력 임펄스, 누설, 작동 시험을 ISO 12619-2, ISO 12619-11의 시험 방법에 따라 수행한 결과 요구 조건을 만족함을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.605-613
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• 2020

In July and October of this year, the government announced the 'Green new deal plan within the Korean new deal policy' and 'Strategies for proliferation of future vehicles and market preoccupation'. And, in response to changes in the global climate agreement, it has decided to expand green mobility such as electric vehicles and hydrogen electric vehicles with the aim of a "net-zero" society. Accordingly, the goal is to build 310 hydrogen refueling stations along with the supply of 60,000 hydrogen vehicles in 2022, and the hydrogen infrastructure is being expanded. however, it is difficult to secure hydrogen infrastructure due to expensive construction costs and difficulty the selection of a site. In Korea, it is possible to build a mobile hydrogen station according to the safety standards covering special case of the Ministry of Industry. Since the mobile hydrogen station can be charged while moving between authorized place, it has the advantage of being able to meet a large number of demands with only one hydrogen refueling station, so it is proposed as a model suitable for the early market of hydrogen infrastructure. This study demonstrates the establishment of a hydrogen refueling station by deriving a virtual accident scenario for leakage and catastrupture for each facility for the risk factors in a mobile hydrogen station, and performing a quantitative risk assessment through the derived scenario. Through the virtual accident scenario, direction of demonstration and implications for the construction of a mobile hydrogen refueling station were derived.

• 디지털융복합연구
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• 제19권11호
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• pp.301-313
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• 2021

자동차 산업은 차량 소유에서 공유로, 그리고 제조에서 서비스로의 패러다임 전환을 맞이하고 있다. 그러나 스마트 모빌리티 서비스의 경제적 가치가 항상 사용자에게 긍정적이라고 단정하기는 어렵다. 차량 소유 또는 공유와 관련된 비용은 서비스 혜택의 관점뿐만 아니라 잠재적인 사용자의 관점에서도 추정하기가 매우 어렵다. 따라서 본 연구는 비용 측면에 초점을 맞춰 전동화, 첨단 운전 보조 시스템(ADAS), 그리고 승차 공유 서비스 참여라는 세 가지 주요 요소를 기반으로 비용 추정 모델을 개발한다. 모델 분석 결과 단순 비용의 관점에서는 전동화, 승차 공유 참여 등 비용 혜택을 받는 경우 결과적으로 낮은 비용이 추정되었고, 추가로 민감도 분석을 통한 다양한 요인에 대한 분석을 시행하였다. 본 연구의 결과는 스마트 모빌리티 서비스 시장에서 잠재적 사용자와 제조업체를 위한 비용 예측 및 전략에 대한 유용한 통찰력을 제공할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권2호
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• pp.119-143
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• 2021

최근 발사체 개발의 큰 흐름을 살펴보면, 친환경, 저비용, 재사용, 심우주 탐사를 위한 저장성, 외부행성에서의 추진제 확보 가능성 등의 이유로 액체 메탄이 로켓 연료로 각광 받기 시작했다. 재사용 발사체 기술의 보편화, 국제적인 엔진개발 추세에 발맞춰 미래의 경쟁력과 임무 유연성을 확보하려면 엔진 개발 기간 등을 고려해서 가능한 빨리 메탄엔진 개발을 추진해야 하며, 제작 및 시험 인프라, 활용성, 개발 비용 등을 종합적으로 고려하면 부스터 엔진보다 저추력 엔진을 선행 개발하는 것이 더 적절한 것으로 판단된다.