• Nuclear Engineering and Technology
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• 제46권5호
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• pp.633-640
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• 2014

In this research, the surface roughness affecting the pressure drop in a pipe used as the steam generator of a PWR was studied. Based on the CFD (Computational Fluid Dynamics) technique using a commercial code named ANSYS-FLUENT, a straight pipe was modeled to obtain the Darcy frictional coefficient, changed with a range of various surface roughness ratios as well as Reynolds numbers. The result is validated by the comparison with a Moody chart to set the appropriate size of grids at the wall for the correct consideration of surface roughness. The pressure drop in a full-scale U-shaped pipe is measured with the same code, correlated with the surface roughness ratio. In the next stage, we studied a reduced scale model of a U-shaped heat pipe with experiment and analysis of the investigation into fluid-structure interaction (FSI). The material of the pipe was cut from the real heat pipe of a material named Inconel 690 alloy, now used in steam generators. The accelerations at the fixed stations on the outer surface of the pipe model are measured in the series of time history, and Fourier transformed to the frequency domain. The natural frequency of three leading modes were traced from the FFT data, and compared with the result of a numerical analysis for unsteady, incompressible flow. The corresponding mode shapes and maximum displacement are obtained numerically from the FSI simulation with the coupling of the commercial codes, ANSYS-FLUENT and TRANSIENT_STRUCTURAL. The primary frequencies for the model system consist of three parts: structural vibration, BPF(blade pass frequency) of pump, and fluid-structure interaction.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.46-53
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• 2016

LED 광원은 기존 광원에 비해 수명이 길고 에너지 효율이 좋은 것으로 알려져 있다. 최근 철도차량의 고속화에 따른 전방시야 확보와 안전적인 운행을 고려하여 LED광원을 이용한 전조등이 증가하고 있다. 그러나 LED광원의 수명시험 데이터를 근거로 한 제품 수명 평가체계는 구동전류, 온도 및 진동 등 수명-스트레스 인자에 따라 다양한 수명특성을 보인다. LED제품은 주로 온도에 의해 예측된 수명에 미치지 못하는 경우가 일반적이므로 온도제어부의 성능평가는 수명시험 이전에 수행되어야 한다. 본 연구는 철도차량용 LED전조등의 수명시험 장치의 온도제어부 시작품을 제작하고 성능시험 결과를 바탕으로 타당성을 검증한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.145-150
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• 2007

The spacer grid set is a component in the nuclear fuel assembly. The set supports the fuel rods saftely. Therefore, the spacer gl1d set should have sufficient strength for the external impact forces. The fretting wear occurs between the spring of the fuel rod and the spacer grid due to tile flow-induced vibration. The conceptual design of the spacer grid set is performed based on the Independence Axiom of axiomatic design. Two functional requirements are defined and corresponding design parameters are selected. The overall flow of the design is defined according to the application of axiomatic design. The design for the impact load is carried out by using nonlinear dynamic analysis to determine the length of the dimple. Topology optimization is carried out to determine a new configuration of the spring. The fretting wear is reduced by shape optimization using the homology theory. In the design to reduce the fretting wear, the deformed shape of the spring should be the same as that of the fuel rod. This condition is transformed to a function and considered as a constraint in the shape optimization process. The fretting wear is expected to be reduced due to the homology constraint. The objective function is minimizing the maximum stress to allow a slight plastic deformation. Shape optimization results are confirmed through nonlinear static analysis because the contact area becomes wider.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.185-194
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• 2012

이 연구는 회전관성과 전단변형을 동시에 고려한 변단면 Timoshenko 보의 자유진동에 관한 연구이다. 변단면 보의 단면은 폭이 포물선 함수로 변화하는 변화폭 직사각형 단면으로 채택하였다. 이러한 보의 자유진동을 지배하는 수직변위에 대한 4계 상미분방정식을 유도하였다. 이 상미분방정식을 수치해석하여 고유진동수와 진동형을 산출하였다. 수치해석 예에서는 회전-회전, 회전-고정, 고정-고정 지점을 고려하였다. 진동형은 변위의 진동형뿐만 아니라 합응력의 진동형도 산출하여 그림에 나타내었다. 휨 회전각과 전단변형에 의한 수직변위 및 전단면 회전각의 구성비율을 산정하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.74-80
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• 2017

Pump sump system or pumping stations are built to draw water from a source such as river and used for irrigation, thermal power plants etc. If pump sump is improperly shaped or sized, air entraining vortices or submerged vortices may develop. This may greatly affect pump operation if vortices grow to an appreciable extent. Moreover, the noise and vibration of the pump can be increased by the remaining of vortices in the pump flow passage. Therefore, the vortices in the pump flow passage have to be reduced for a good performance of pump sump station. In this study, the effect of pump intake leaning angle and flow rate on the pump sump internal flow has been investigated. There are three cases with different leaning angle. Moreover, a pipe type with elbow also has been studied. The flow rate with three classes of air entraining vortices has been examined and investigated by decreasing the water level. The result shows that the air entraining vortices easily occurs at the pump intake with large leaning angle. Moreover, the elbow type of the pump intake easily occurs air entraining vortices at the high flow rate (or velocity) in comparison to other pump intake type.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.96-101
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• 2014

풍력은 전 세계적으로 가장 각광을 받고 있는 신재생 에너지이며 당분간 이러한 추세는 계속될 것으로 기대되고 있다. 최근 풍력발전시스템의 O&M(Operation & Maintenance) 비용의 절감에 대한 필요성이 꾸준히 대두되고 있는 실정이다. O&M 비용의 절감을 위한 가장 효율적인 방법은 CMS(Condition Monitoring System)의 도입이며 이는 풍력발전기 부품들의 악화, 적절한 선제적 유지보수, 발전중지시간의 단축 및 궁극적으로 풍력발전기의 운전 효율을 증대시키는 것을 가능케 한다. 풍력발전기의 터빈 로터와 관련하여 질량 불평형 및 공력비대칭과 같은 고장이 발생될 수 있다. 일반적으로 이러한 고장은 다양한 형태의 진동을 야기 시킨다. 이에 본 연구에서는 진동신호에 대한 스펙트럼과 간단한 max-min 진단 로직으로 구성된 고장검출 알고리즘을 제안한다. 또한 제안된 진단기법의 유용성의 확인을 위해 GH-Bladed 프로그램을 이용한 다양한 시뮬레이션 고찰을 수행한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.78-83
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• 2014

최근 신재생 에너지원으로서의 선두주자인 풍력발전은 다수의 풍력발전 회사들로 하여금 모니터링 및 고장진단 시스템의 개발을 가속화시키고 있다. 이러한 모니터링 및 진단시스템은 조기의 고장검출을 통해 고장이 발생되었을 경우 발생되는 고가의 수리비용을 미연에 방지할 수 있게 한다. 일반적으로 풍력발전과 관련된 고장진단 시스템은 진동신호 및 신호분석기법에 기반하고 있다. 이에 본 연구에서는 풍력발전 시스템에서 자주 발생되고 있는 질량 불평형 및 축 정렬 불량 등과 같은 기계적인 고장을 효율적으로 진단할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다. 본 연구에서 제안된 지능화된 고장진단 알고리즘은 인공신경망기법과 웨이블렛 변환을 이용한 것으로 (주)가온솔루션에서 개발한 풍력발전용 기계적 고장발생 장치에 적용 실험을 통해 제안된 진단기법의 유용성을 확인하고자 하였다.

• 대한조선학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-8
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• 1981

To contribute to the preventive measures against local vibrations of ship's deck panels, some investigations into the prediction method of the natural frequency of the vibration of stiffened plates were done. Firstly, an analytical method based on the orthotropic plate analogy and the Rayleigh method using eigenfunctions of the Euler beam was shown, and numerical results of a regularly stiffened plate were compared with experimental results. And then, the method was extended to stiffened plates having one or two irregular stiffeners to obtain an approximate formula showing the relation between the change of the natural frequency and the size of the irregular stiffeners. The latter case was investigated for the purpose of providing a convenient design manual applicable to cure of local resonant vibrations of ships' deck panels by additional reinforcement of one or two stiffeners. In the analytical development the boundary was assumed to be rigidly supported and elastically restrained against rotation. In the experiment, however, only an extreme case i.e. simply supported boundary was investigated. The results of the investigation show that there is a fairly good conformity between the analytical results and the experimental ones in the first case, and that the approximate formula for the second case is confirmed also to be reliable for the design purpose. Considering that actual boundary conditions of deck panels in ship structures lie mostly somewhere between the simple support and the fixed, the authors discussed problems of the joint efficiency at the boundary of deck panels from the viewpoint of the practical application of the formulae.

• 대한조선학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-10
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• 1977

The major objects of this report are to supplement data of natural frequencies of thin elastic rectangular plates to the available data, and to give an experimental verification for natural frequencies obtained by Rayleigh-Ritz method, the generation set of which are eigenfunctions of Euler beams. For the first object the following five models, for which data only for the fundamental mode or data only for square plates are available, are adopted; (1) two opposed edges are clamped and the other two opposed edges simply supported (C-C, S-S), (2) one edge is simply supported and the other three edges clamped (C-C, C-S), (3) one edge is free and the other three edges clamped (C-C, C-F), (4) two adjacent edges are clamped and the other two adjacent edges free (C-F, C-F). For the (C-C, S-S) model the frequency equation obtained with the mode shapes assumed as of a single trigonometric series is solved. And for the other four models Rayleigh-Ritz method taking eigenfunctions of Euler beams as the generating set is applied. The numerical examples are obtained up to the fourth, the fifth or the sixth order depending on the range of the aspect ratio (0.1-10.0). The number of terms in the generating set for Rayleigh-Ritz method is fifteen for all models. For the experiment three models made of 3.2mm thickness mild steel plate for general structure use were prepared in following size; $300mm{\times}600mm,\;600mm{\times}600mm\;and\;900mm{\times}600mm$. Their boundary conditions are made to fit (C-C, C-F) condition. From the experiment mechanical impedance curves based on the frequency response method were obtained together with phase relation diagrams. The experimental data are resulted in good conformity to calculated values.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.201-206
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• 2016

비상체가 자세를 유지하기 위한 자세기준에는 비상체의 무게중심을 지나 서로 직교하는 3축을 취하는데 그것을 각각 롤(roll)축, 피치(pitch)축, 요(yaw)축 이라 부른다. 자세측정 장치는 이 3축에 대한 변동을 검출하는 센서이다. 본 논문에서는 HMD에 자세측정 장치를 부착하고. 이동로봇플랫폼에 팬틸트를 장착하여 카메라를 제어한다. 가속도센서는 진동에 매우 취약하기 때문에 센서데이터에 노이즈가 심하게 발생하며, 센서데이터를 매핑(mapping)하는 과정에서 데이터들의 간격이 많이 벌어지는 문제도 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 평균필터와 Cosine Interpolation을 적용하여 팬틸트 동작을 방해하는 요소를 제거하였다. 제안한 성능을 평가하기 위해 실외환경에서 HMD에 부착한 센서데이터를 원격으로 전송하여 이동로봇에 탑재된 팬틸트 카메라를 제어하였다. 실험결과 약간의 지연은 발생하였으나 비교적 안정하게 팬틸트 카메라가 제어됨을 확인할 수 있었다. 또한, 이동로봇은 평지나 경사면 등 어떠한 지형에서도 주행이 가능함을 확인할 수 있었다.