• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.190-193
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• 2005

The purpose of the present study is to design a 500W-class micro scale composite wind turbine blade. The blade airfoil of FFA-W3-211 was selected to meet Korean weather condition. The skin-spar-f Dam sandwich type structure was adopted for improving buckling and vibration damping characteristics. The design loads were determined at wind speed of 25m/s. and the structural analysis was performed to confirm safety and stability from strength. buckling and natural frequency using the finite element code. NISA II [6]. The prototype was manufactured using the hand-lay up method and it was experimently tested using the sand bag loading method. In order to evaluate the design results. it was compared with experimental results. According to comparison results. the estimated results such as compressible stress. max tip deflection natural frequency and buckling load factor were well agreed with the experimental results.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.79-82
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• 2005

Fresnel lens has number of applications in the optical systems because of its advantages. It is nearly flat lens that has small weight. It is conventionally used in lighthouse beacons, condensing unit of overhead projector and etc. Recently, demands of small size optical systems such as display units, information storage systems, optical detecting units had increased. Conventional manufacturing process of high quality Fresnel lens is direct machining. But it is not suitable for mass production because of high cost and long cycle time. Replication process is more suitable for mass production. But the Fresnel lens has number of sharp blade shape prism. In the replication process, this blade shape causes defects that can affect optical efficiency. In this study, replication process of blade shape pattern that has maximum height of $280{\mu}m$, aspect ratio 1.4 for Fresnel lens application.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제2권3호
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• pp.189-196
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• 2009

The effect of inlet and outlet blade angles on a micro regenerative pump head was examined in experiments. The pump head was little increased by changing the blade angles compared with the original pump with the inlet and outlet blade angles of 0 degree. The effect of the axial clearance between the impeller and the casing on the pump head was also examined. The head was increased largely by decreasing the axial clearance. The computation of the internal flow was performed to clarify the cause of the increase of the pump head due to the decrease of the clearance. The local flow rate in the casing decreased as the leakage flow rate through the axial clearance decreased due to the decrease of the clearance. It was found that the larger head in the smaller clearance was just caused by the smaller local flow rate in the casing. In the case of the smaller clearance, the smaller local flow rate caused the smaller circumferential velocity near the front and rear sides of the impeller. This caused the increase of the angular momentum in the casing and the head.

• 한국습지학회지
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• 제22권2호
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• pp.121-129
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• 2020

본 논문은 자유수면을 가지는 와류유동 내 저낙차에서 마이크로 소수력에 관한 실험 연구이다. 내부 곡선 모서리가 있는 직선, 곡선, 비틀린 블레이드의 와류 높이, 터빈 회전 및 토크를 개수로 유입구의 유량 0.0069 ㎥/s 조건에서 측정하였다. 실험결과로서 최적의 와류 강도는 와류 발생부의 외부직경과 유출구 직경 비율 0.17~18.5 범위에서 발생했다. 직선 블레이드 출력과 효율은 다른 블레이드와 비교하여 높게 나타났다. 가장 높게 생성된 에너지는 12.33 W이고, 토크는 0.91 N·m이다. 유효낙차를 고려한 경우 가장 높은 효율은 29.5 %인 반면 와류 높이를 고려한 가장 높은 효율은 회전수 132 rpm에서 80.5 %이다. 직선 블레이드의 와류 유속은 개수로 유입구의 평균 유속보다 약 2.8배 더 크게 나타난다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제19권3호
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• pp.298-304
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• 2001

Turbine blade is subject to force of three types ; the torsional force by torsional mount, the centrifugal force by the rotation of rotor and the cyclic bending force by steam pressure. The cyclic bending force was a main factor on fatigue strength. SEM fractography in root of turbine blade showed micro-clack width was not dependent on stress intensity factor range. Especially, fatigue did not exist on SEM photograph in root of turbine blade. To clear out the fracture mechanism of turbine blade, nanofractography was needed on 3-dimensional crack initiation and crack growth with high magnification. Fatigue striation partially existed on AFM photograph in root of turbine blade. Therefore, to find a fracture mechanism of the torsion-mounted blade in nuclear power plant, the relation between stress intensity factor range and surface roughness measured by AFM was estimated, and then the load amplitude ΔP applied to turbine blade was predicted exactly by root mean square roughness.

• 센서학회지
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• 제9권5호
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• pp.380-388
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• 2000

LIGA-like 공정을 이용하여 고종횡비를 갖는 초소형 니켈 터빈을 제작하기 위하여 블레이드에 대한 유한 요소 해석을 수행하여 안전한 운전 조건을 연구하였다. 이 해석으로부터 터빈의 입구와 출구의 압력 차이가 44kPa 정도일 때에 항복강도를 넘지 않도록 해야 하며 축의 외경과 터빈 날개의 내경 사이의 접촉에 의한 마찰계수와 최대 응력 사이의 관계는 약간 반비례하는 경향을 보였다. 즉, 터빈이 회전하는 상태에서 최대 응력은 접촉 마찰이 증가함에 따라 감소했다. 터빈과 같이 반복하중을 받는 부분은 취성이 강한 실리콘보다는 금속으로 제작해야 하며 이를 위해서는 표면 미세 가공 보다 LTGA-like 공정으로 제작되어야 한다. 본 연구는 초소형 구조물에서 움직이는 부분과 고정된 부분의 접촉 문제를 갖는 여러 종류의 문제를 다루는 데에 이용될 수 있다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.23-28
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• 2003

This paper describes the machining characteristics of a developed micro grooving machine. Experiments have been conducted on the various grooving condition such as spindle revolution speed, feed rate and depth of groove. V and U-shaped blade tool and STD11 workpiece was used in this study. To evaluate the developed micro grooving machine, AE signal obtained from each experimental condition was analyzed, and cutting stability was compared with the surface state. As a result this study presented the process to optimize grooving condition and possibility of application of AE technique in groove machining.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권7호
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• pp.895-906
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• 2000

A three dimensional linear frequency-domain lifting surface panel method was used for the aerodynamic analysis of axial flow type micro-fans. As proven by the duct modeling, the tip clearance of the micro-fans tested is large enough to ignore the calculated effect of the duct system. As the numerical results and experimental data agreed well in the operating point region, the method was applicable in the parametric studies to determine the design parameters of axial flow fans. Experiments on micro-fans were carried out based on KS B 6311. The newly designed micro-fan showed improvements in both static pressure rise and volumetric flow rate compared to the existing fans at a given operating condition. No detection of surging and the smooth characteristic curve proved the improvement in performance. To reduce the fan noise in the fan design, it was necessary to make use of the frequency spectrum analysis data. Measurement of sound pressure level for micro-fans was conducted based on KS B 6361 and KS A 0705. The peak - which occurs at blade passage frequency and its higher harmonics due to the fan noise - was not detected. This justifies the design methodology of the blade.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6A호
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• pp.369-378
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• 2012

이 연구에서는 풍력 터빈 블레이드의 형상 최적화를 위한 직접탐색 기반의 최적화 기법을 적용하고, 최적화 기법간의 성능을 비교하여 효과적인 방법을 제안하고자 하였다. 이를 위하여 수평축 풍력 터빈의 최적설계 코드인 HARP_Opt(Horizontal Axis Rotor Performance Optimizer)을 기반으로 연간 발전량 평가 방법을 수정하고, HARP_Opt에서 적용하고 있는 기존의 유전자 알고리즘과 함께 패턴 서치 방법을 추가 적용하였다. 이를 1MW급 풍력 발전 터빈 블레이드의 단면 형상 최적 설계 문제에 적용하였으며, 기존의 유전자 알고리즘 및 마이크로 유전자 알고리즘, 그리고 패턴 서치 방법의 성능을 비교한 결과, 연간 발전량과 해의 일관성 면에 있어서는 패턴 서치 방법이 상대적으로 우수하였으며, 계산시간 측면에서는 마이크로 유전자 알고리즘이 상대적으로 우수한 것으로 분석되었다.

• 한국습지학회지
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• 제24권3호
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• pp.196-203
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• 2022

본 논문은 자유수면에서 마이크로 중력식 와류 수차의 성능에 블레이드 상대위치 변화의 영향을 이해하는 것이다. 일정한 와류 유동에서 자유수면 아래 상대 와류 수심비(y/h_v)의 범위 0 ~ 0.778 지점에 설치된 블레이드의 위치 변화에 따른 마이크로 와류 수차의 회전수, 전압 및 전류를 측정하였다. 유량은 0.0063 ~ 0.00662 m³/s 범위이다. 실험 결과는 유입되는 유속과 난류강도의 분포가 변하기 때문에 블레이드의 상대위치가 마이크로 와류 수차의 성능에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 와류 수차에서 발생하는 에너지의 최대량은 상대 와류 수심비 0.111 ~ 0.222 지점에서 발생했다. 상대 와류 수심비 0.111 지점의 출력은 자유수면 아래 상대 와류 수심비 0.588 지점보다 약 2.4배 더 크게 나타난다.