nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
본 논문은 플라즈마 절단 면 특성이 I Groove 서브머지드 아크 용접 용락 현상에 미치는 영향과 용락 현상을 감소시키는 방법에 대하여 연구하였다. 조선해양 구조물의 주판은 대부분 후판으로 설계되고 깊은 용입을 얻기 위하여 고 전류를 사용하게 된다. 용접부의 절단 품질에 따라서 서브머지드 아크용접 진행 시 용락 현상이 자주 발생되고 이는 용접부의 품질 저하와 수정 작업을 유발시킨다. 본 연구의 플라즈마 절단 실험에서 나타난 특성으로 I형상 그루브 직각 절단 시 상,하면에 플라즈마 열원에 의한 녹음 현상과 함께 하면 한 방향에 약 2~4도 정도의 각 변형 베벨이 형성됨을 확인하였다. 이는 맞대기 이음에서 용락 현상의 주된 원인이며 모재 절단 시 상면 방향에 I 그루브 형상에 가깝도록 한 방향 기준으로 V형상 그루브 4도 베벨을 시공하여 서브머지드 아크 용접을 실시한 결과 용락 현상을 현저히 저감시키는 결과를 얻을 수 있었다.

This paper was to study the effect to Yongrak phenomenon of I groove submerged arc welding depending on the plasma cutting surface characteristics, and how to reduce the causes and characteristics Yongrak phenomenon. Shipbuilding and marine structures is designed to use the thick plates and welded by high current to obtain deep penetration. Yongrak phenomenon has been occurred frequently depending on the quality of cutting surface and it makes degrade of the welding quality and modification of the welding. As a result, it was confirmed that I Groove plasma cutting characteristics get bevel form of 2 to 4 degrees to one side direction from the vertical position with Yongrak phenomenon. This is the main reason of Yongrak phenomenon in butt joint welding and 4 degree reverse bevel on the upper surface of base metal by submerged arc welding brought the effect of significant reduction of Yongrak phenomenon.

(게재일: 2013.09.30)
유압시스템의 출력밀도를 높이기 위해 고압화, 대형화 되고 있으나, 유압동력 발생장치(HPU)를 구동할 때 110 dB(A) 정도의 높은 소음이 발생한다. 최근 산업안전규제 강화와 작업장 환경개선 요구 등으로 인하여 HPU의 소음저감을 위한 방안으로 실외나, 지하에 별도의 설치공간을 만들어 HPU를 이용하는 경우가 있었으나, 배관에서의 작동유 유동마찰로 인한 동력손실과 고장 났을 때 신속하게 대응하는데 문제가 있었다. 본 연구에서는 HPU의 동력변환 과정에서 필수적으로 발생되는 소음을 효과적으로 차폐시키면서 동력손실을 저감시키는 방음챔버(chamber)를 채용하여 소음특성을 개선하는 연구를 실험적으로 하였다.

Nowadays, the hydraulic power unit (HPU) has been increased its working pressure and enlarged its capacity in order to improve the performance of the hydraulic system, but it produces noise leveled around 110dB(A) during operation. Recently, due to the reinforcement of industrial safety regulations and the requirement of improving work environment, a separated HPU room is installed at outside or underground of the building as to reduce the noise from HPU, but there are also problems of power loss owing its fluid friction of pipe system and of deficient accessibility during its failure accident. In this study, experiment is performed to improve the noise characteristics with installing a soundproof chamber to minimize the power loss and exclude effectively the high leveled noise, which is generated during the power conversion of HPU.

(게재일: 2013.09.30)
기존의 진동에너지 하베스터는 한 주파수에서의 공진현상을 이용하여 에너지를 얻기 때문에 고정된 단일 주파수를 갖는 진동에너지로부터 전기에너지를 변환하는데 최적이지만 다양한 주파수를 포함하고 있는 파도와 같은 상하진동 에너지원으로부터 전기에너지를 얻는 데에는 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기위해 파도가 갖는 무한한 상하진동 에너지로부터 전기에너지를 얻는 광대역 진동에너지 하베스터를 연구하였다. 광대역 진동에너지 하베스터는 부양체와 진동에너지 하베스터가 각각 파도에너지가 갖는 중심주파수에서 공진이 발생되도록 구성되어있다. 그 결과 기존 공진을 이용한 진동에너지 하베스터는 한 주파수에서만 진동에너지를 전기에너지로 변환할 때 효율을 극대화할 수 있는 반면, 제안한 방법은 다양한 주파수를 포함하고 있는 파도에너지로부터 전기에너지로 변환할 때도 효율을 극대화 할 수 있는 장점을 가진다.

In general, existed vibration energy harvester is optimum in electronic energy gleaned from vibration energy with fixed single frequency, because it is using resonance. But it is limit in electronic energy gleaned from ocean wave energy with variant frequency. This paper studied for width band vibration energy harvester that obtains electronic energy from ocean wave with infinite vibration energy in order to solve it. It is composed of buoy to occur resonance in the center frequency of ocean wave energy and the vibration system to occur resonance in the same frequency. As a result, existed vibration energy harvester using resonance maximized electronic energy conversion efficiency in single frequency, while proposed width band vibration energy harvester has merit that maximized electronic energy conversion efficiency in ocean wave with variant frequency.

(게재일: 2013.09.30)
본 논문은 만타형 무인잠수정의 개발과 실해역 성능시험에 관한 내용을 다룬다. 먼저 만타형 무인 잠수정의 운동성능을 예측하기 위한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 통해서 만타형 잠수정의 운동성능을 검증하였으며 결과를 바탕으로 테스트베드인 만타형 무인잠수정을 설계하였다. 만타 잠수정은 자세 및 경로의 계측을 위하여 DVL (Doppler Velocity Log), Gyrocompass, GPS, 압력센서 등을 탑재하였으며 운항제어를 위한 추진기와 1개의 수직타 4개의 수평타를 장착하여 3자유도 운동이 가능하다. 실해역에서 운동성능시험과 자율운항 성능시험을 통해 만타형 무인잠수정 시스템을 검증하였다.

This paper describes the development and field experiments of Manta-type Unmanned Underwater Vehicle (UUV). Various simulations for Manta UUV are performed by using the nonlinear 6-DOF motion of equations. Through this simulation we verified the motion performances of Manta UUV. To acquire the blueprint of Manta UUV, it was designed with the simulation results. The Manta UUV uses a Doppler Velocity Log (DVL), gyrocompass, GPS, pressure sensor and other minor sensors, applied to measure the motion, position and path of Manta UUV. For its propulsion and changing a direction in the underwater, one vertical fin and four horizontal fins are installed at the hull of UUV. The Manta UUV system was verified with motion and autonomous navigation test at field.

(게재일: 2013.09.30)
유한요소해석을 수행하여 조향장치용 타이로드 볼 조인트의 주름 형상 더스트 커버의 응력과 변형을 평가하였다. 조립상태 및 작동상태 하에서 기존 설계안의 더스트 커버를 해석한 결과, 밀봉성이 우수하고 최대응력은 인장강도보다 낮게 나타났다. 더스트 커버의 최대응력을 저감시키기 위하여 형상설계변수를 선정하고, 다구찌 기법을 사용하여 최적형상을 구하였다. 도출된 최적설계안의 작동상태에서의 최대응력은 초기설계안 대비 22 % 감소되는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시된 방법을 사용하면 더스트 커버의 평가 및 설계를 효율적으로 할 수 있다.

Finite element analysis is performed to evaluate stress and deformation of a wrinkle-type dust cover for the ball joints of tie rods of automotive steering system. Results of the analysis for assembly and operation condition show that sealing capability is good and the maximum stress on the body is smaller than the tensile strength. An optimal shape of the dust cover is obtained using the Taguchi method to reduce the maximum stress. The maximum stress of the optimal design under the operation condition is reduced by 22 per cent of that of the initial design. Results of the research show that performance evaluation and design of the dust covers can be effectively done using the proposed method.

(게재일: 2013.09.30)
본 논문은 직접토크제어를 이용한 영구자석 동기전동기의 새로운 센서리스 속도제어에 관해 기술한다. 직접토크제어는 토크 응답이 빠르며 벡터제어 드라이브에 비해 하드웨어가 단순하고 적은 비용으로 시스템을 구성할 수 있다. 본 논문에서는 동기전동기의 센서리스 속도제어를 위해 전류오차보상법을 사용하였다. 이 제어법은 실제 전동기 및 수식모델 전동기의 두 고정자 전류가 똑같아 지도록 제어된 전압을 전동기에 인가하여 전동기의 속도를 제어하는 방법이다. 본 논문의 방법은 제어기 구성이 간단하며 PI 제어기도 필요 없는 독특한 제어를 수행할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 속도제어법의 검증을 위해 컴퓨터 모의실험을 실시하였으며 모의실험 결과 저속 및 고속에서 양호한 속도특성 및 부하 특성을 확인하였다.

This paper describes a new sensorless speed control method for permanent magnet synchronous motor(PMSM) using direct torque control(DTC). The direct torque control offers fast torque response, lesser hardware and processing costs as compared to vector controlled drives. In this paper the current error compensation technique is applied for sensorless speed control of synchronous motor. Through this method, the controlled stator voltage is applied to the synchronous motor so that the error between stator currents of the mathematical model and the actual motor can be forced to decay to zero as time proceeds and therefore, the motor speed approaches to the setting value. Especially, any PI controllers are not necessary in this control method. The simulation results indicate good speed and load responses from the low speed range to the high.

(게재일: 2013.09.30)
선박운항의 경제성, 효율성 및 편리성을 높이면서 친환경적인 선박에 대한 연구가 지속적으로 추진되고 있는데, 그 중 한 예로 전자제어식 디젤엔진의 개발을 들 수 있다. 그러나 전자제어식 엔진으로 추진되는 선박은 안전성과 신뢰성이 우려되고 있어 이들을 선박에 널리 보급하는데 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 전자제어식과 캠구동식 연료분사시스템을 탑재하고 있는 선박의 주기관을 이용하여 시스템별 배기성능을 비교 분석하였다. 그 결과 전자제어식의 경제적 운항 모드에서는 캠구동식과 비슷한 배기특성을 나타내었지만, 유해가스 저배출 모드의 100% 부하상태에서는 NOx를 100ppm 이상, HC의 경우 50% 부하상태에서는 10~20ppm을, 25% 부하상태에서는 35~40ppm을 캠구동식에 비해 저감시킨다. 연료소비율에 있어서는 25% 부하상태에서 압축압력을 캠 구동식에 비해 200bar 이상 증가시킨 700bar로 유지할 때 7g/kWh 정도 저감되었다.

Many researches have been carried out consistently for the green ship owing to its economic increasement, efficiency and convenience. One of them is an electronic controlled marine diesel engine. However, we are suffered from dissemination of above engine, due to its anxiety about safety and reliability. In order to solve these problems in this study, emission characteristics test of main propulsive two-stroke diesel engine, equipped both electronic control and cam drive fuel injection systems, has been performed and evaluated under the various load conditions. From the test results, we have confirmed that exhaust gas emission characteristics of the electronic control system is similar to the cam drive system in eco-mode operation, but NOx in emission mode has been decreased 100ppm or more in full load condition. HC emission from the electronic control system is decreased 10~20ppm at 50% load, and 35~40ppm at 25% load in comparison to cam drive system. In fuel consumption, it is considered that 7g/kWh is decreased than the value of cam drive system at 700bar of injection pressure, which is 200bar higher than cam drive system.

(게재일: 2013.09.30)
배터리는 최근 여러 분야에서 중요한 에너지원 역할을 하고 있는데, 사용 중 충방전을 거듭하면 용량이 점차 저하되며 초기 대비 80% 이하로 떨어지면 고장으로 간주되므로, 이를 예측하기 위한 수명 예측 기법이 활발히 개발되고 있다. 본 연구에서는 사용중인 배터리에 대해 충전곡선 기울기를 이용하여 배터리의 용량을 평가하고 이를 바탕으로 잔존수명을 예측하는 새로운 방법을 제안하였다. 이 과정에서 발생하는 여러 불확실성을 고려하기 위해 베이지안 접근법에 기반한 파티클 필터 방법을 활용하였고 그 결과 잔존수명을 확률분포로 구하였다. 개발된 방법을 미국 NASA Ames 연구소와 본 연구실에서 직접 수행한 배터리 충방전 시험 데이터에 대해 각각 적용한 결과 충전곡선 기울기가 용량 열화를 잘 나타내며 파티클 필터로 예측된 잔존수명 신뢰구간은 실제 수명을 잘 포함함을 확인할 수 있었다.

Batteries, which are being used as energy sources in various applications, tend to degrade, and their capacity declines with repeated charging and discharging cycles. A battery is considered to fail when it reaches 80% of its initial capacity. To predict this, prognosis techniques are attracting attention in recent years in the battery community. In this study, a method is proposed for estimating the battery health and predicting its remaining useful life (RUL) based on the slope of the charge voltage curve. During this process, a Bayesian framework is employed to manage various uncertainties, and a Particle Filter (PF) algorithm is applied to estimate the degradation of the model parameters and to predict the RUL in the form of a probability distribution. Two sets of test data-one from the NASA Ames Research Center and another from our own experiment-for an Li-ion battery are used for illustrating this technique. As a result of the study, it is concluded that the slope can be a good indicator of the battery health and PF is a useful tool for the reliable prediction of RUL.

(게재일: 2013.04.01)
실제 산업현장에서 비젼 시스템을 적용하기에는 로봇 비젼 제어알고리즘의 기구학모델의 정확도, 로봇이 움직이는 동안 카메라 초점거리와 방위에 대한 보정, 3 차원 물리적 좌표에서 2 차원 카메라 좌표로의 매핑에 대한 이해 등 해결해야 할 많은 문제점들이 있다. 본 논문에 제안된 비젼 시스템 모델은 카메라와 로봇 사이의 상대적인 위치가 알려지지 않아도 제어가 가능하고, 카메라 보정 문제를 해결하기 위해 6 개의 카메라 매개변수를 가지는 비젼 시스템 모델을 제시하였으며, 이를 이용하여 로봇 비젼 제어알고리즘 개발에 N-R 방법과 EKF 방법을 적용하였다. 최종적으로 N-R 과 EKF 방법에 의하여 개발된 로봇 비젼 제어 알고리즘의 위치 정밀도와 데이터 처리 시간을 얇은 막대 배치작업을 수행하여 비교하였다.

Many problems need to be solved before vision systems can actually be applied in industry, such as the precision of the kinematics model of the robot control algorithm based on visual information, active compensation of the camera's focal length and orientation during the movement of the robot, and understanding the mapping of the physical 3-D space into 2-D camera coordinates. An algorithm is proposed to enable robot to move actively even if the relative positions between the camera and the robot is unknown. To solve the correction problem, this study proposes vision system model with six camera parameters. To develop the robot vision control algorithm, the N-R and EKF methods are applied to the vision system model. Finally, the position accuracy and processing time of the two algorithms developed based based on the EKF and the N-R methods are compared experimentally by making the robot perform slender bar placement task.

(게재일: 2013.04.01)
본 연구에서는 나뭇잎 그물맥 구조를 시뮬레이션하기 위해 잎 그물맥을 상 하 보강 박막판과 비압축성 유체가 흐르는 중간층 구조로 모델링하여 다중물리 현상으로 간주하고, 위상 최적화법을 다중물리 설계영역에 적용하였다. Mindlin-Reissner 판 모델에 기인한 횡방향 전단잠금 문제를 해결하기 위해 P1 비적합 요소와 선택 감소 적분법을 이용하였다. 다시-스토크스 유체 유동 채널에 대해 최적설계법을 적용하여 유동 시스템의 다중물리 모델을 해석하였으며, 잎의 그물맥 시뮬레이션을 수행하였다. 계산된 최적형상을 잎의 자연 그물 맥 패턴과 비교하였으며 비슷한 형상을 얻었다. 이와 같은 학제간 연구를 통해 나무 잎 그물맥 시스템을 이해할 수 있는 계기가 될 것으로 사료된다.

This study attempts to simulate the structure of a woody leaf netted venation system by using topology optimization techniques. Based on finite element method (FEM) analysis of an incompressible fluid, a topology optimal design is applied to those woody leaf netted venation models. To solve the transverse shear locking problem of a thin plate caused by the Mindlin-Reissner plate model where a leaf netted venation is assumed to be a thin plate, a P1-nonconforming element and selective reduced integration are employed. Topology optimal design is applied to multiple physical domains. Combined with the Darcy-Stokes flow problems and extended to the optimal design of fluid channels, the multiple physical models of the flow system are analyzed and venation patterns of leafs are simulated. The calculated optimal shapes are compared with the natural shapes of woody leaf venation patterns. This interdisciplinary approach may improve our understanding of the leaf venation system.

(게재일: 2013.04.01)
태양열 온수급탕 시스템에서는 태양열 에너지가 집열판에서 획득되고 열매체로 전달되어 최종적으로 온수의 형태로 축열조에 저장된다. 본 연구에서는 상부 코일히터를 갖춘 나선재킷형 축열조의 축열성능 특성을 정확하게 해석할 수 있는 전산유체역학 모델을 개발하였다. 본 연구에서 고려한 축열조는 벽면에 열매체의 나선유로가 형성된 맨틀형 축열조의 일종으로 시스템 설계 단순화, 저유량 운전, 성층화 촉진 등의 장점을 지닌다. 또한 축열조 내부에 추가적인 코일히터가 장착되어 축열성능과 성층화의 추가적인 향상을 도모할 수 있다. 본 연구에서 개발된 해석모델의 검증은 실제 태양열 온수급탕 시스템의 실증실험 결과와 비교를 통하여 수행되었으며, 온수의 온도변화, 열매체의 온도변화, 성층화 온도분포의 측면에서 잘 일치하는 결과를 얻었다.

In a solar domestic hot water (SDHW) system, solar energy is collected using collector panels, transferred to a circulating heat transfer fluid (brine), and eventually stored in a thermal storage tank (TST) as hot water. In this study, a computational fluid dynamics (CFD) model was developed to predict the solar thermal energy storage in a hybrid-type TST equipped with a helical jacket heater (mantle heat exchanger) and an immersed spiral coil heater. The helical jacket heater, which is the brine flow path attached to the side wall of a TST, has advantages including simple system design, low brine flow rate, and enhanced thermal stratification. In addition, the spiral coil heater further enhances the thermal performance and thermal stratification of the TST. The developed model was validated by the good agreement between the CFD results and the experimental results performed with the hybrid-type TST in SDHW settings.

(게재일: 2013.04.01)
전산유체역학 소프트웨어의 일부 개발자 및 사용자는 최신 전산유체역학 소프트웨어가 최소한 단상 원자로 안전문제는 타당하게 해석할 수 있을 것으로 생각하지만 계산 결과에는 여전히 제한성 및 불확실도가 존재한다. 현재 한국원자력안전기술원에서는 규제관점에서 원자로 안전문제에 대한 상용 전산유체역학 소프트웨어의 성능평가를 수행하고 있다. 본 연구에서는 축소 APR+ 원자로 내부유동 해석시다공성 모델을 적용한 상용 전산유체역학 소프트웨어의 예측 성능을 평가하기 위해 ANSYS CFX R.14 및 FLUENT R.14 에 탑재된 수치모델을 이용하여 계산을 수행하였다. 결론적으로 전산유체역학 소프트웨어에 따라 축소 APR+ 원자로 내부유동 분포는 국부적으로 차이가 발생하였다. 비록 제한된 수의 측정치로 인해 상용 전산유체역학 소프트웨어간 예측성능을 평가하기에는 다소 한계가 있으나 CFX R.14 가 FLUENT R.14 에 비해 상대적으로 타당한 예측결과를 제시하였다. 한편 적용된 차분법의 차이로 인해 동일한 격자에 대해 FLUENT R.14 가 CFX R.14 에 비해 상대적으로 많은 계산 메모리를 필요로 하였다. 따라서 대용량 병렬 계산시 가용한 계산 자원에 적합한 전산유체역학 소프트웨어가 선정되어야 한다.

Even if some CFD software developers and its users think that a state-of-the-art CFD software can be used to reasonably solve at least single-phase nuclear reactor safety problems, there remain limitations and uncertainties in the calculation result. From a regulatory perspective, the Korea Institute of Nuclear Safety (KINS) is presently conducting the performance assessment of commercial CFD software for nuclear reactor safety problems. In this study, to examine the prediction performance of commercial CFD software with the porous model in the analysis of the scale-down APR (Advanced Power Reactor Plus) internal flow, a simulation was conducted with the on-board numerical models in ANSYS CFX R.14 and FLUENT R.14. It was concluded that depending on the CFD software, the internal flow distribution of the scale-down APR was locally somewhat different. Although there was a limitation in estimating the prediction performance of the commercial CFD software owing to the limited amount of measured data, CFX R.14 showed more reasonable prediction results in comparison with FLUENT R.14. Meanwhile, owing to the difference in discretization methodology, FLUENT R.14 required more computational memory than CFX R.14 for the same grid system. Therefore, the CFD software suitable to the available computational resource should be selected for massively parallel computations.

(게재일: 2013.12.01)
섬유강화 복합재료는 무게 절감을 위해 다양한 공학 분야에 널리 사용되고 있다. 각 층의 재료 물성치는 일반적인 금속재료에 비해 더 불확실한 것으로 알려져 있으며 하중 방향에 따라 매우 민감하게 반응한다. 그러므로, 복합재 적층판의 설계에서 불확실성을 고려하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 COMSOL과 MATLAB을 이용하여 끝단 변위가 설계 요구조건으로 정의된 경우, 재료 물성치를 확률변수로 하는 복합재 적층판에 대한 신뢰성 해석을 수행하였다. 또한 근사기법의 효율성과 정확성을 확인하고 확률론적 민감도 해석을 수행하였다. 결과적으로 수중 비행체의 비행자세 안정장치에 대한 개선된 설계 방법의 적용가능성을 제시할 수 있었다.

Advanced fiber-reinforced laminated composites are widely used in various fields of engineering to reduce weight. The material property of each ply is well known; specifically, it is known that ply is less reliable than metallic materials and very sensitive to the loading direction. Therefore, it is important to consider this uncertainty in the design of laminated composites. In this study, reliability analysis is conducted using COMSOL and MATLAB interactions for a laminated composite plate for the case in which the tip deflection is the design requirement and the material property is a random variable. Furthermore, the efficiency and accuracy of the approximation method is identified, and a probabilistic sensitivity analysis is conducted. As a result, we can prove the applicability of the advanced design method for the stabilizer of an underwater vehicle.

(게재일: 2013.04.01)
전류차단법은 연료전지의 저항을 측정하기 위한 효율적인 방법으로 고려된다. 본 연구에서는 서로 다른 종류의 분리판을 가지는 고분자전해질 연료지의 오믹 저항을 전류차단법을 통해 평가하였다. 그라파이트 판을 분리판으로 가지는 연료전지와 그라파이트 포일 기반의 조립형 분리판을 가지는 연료전지는 모두 전류밀도가 증가함에 따라 오믹 면적비저항이 감소하였다. 반면, 그라파이트 판을 분리판으로 가지는 연료전지의 오믹 면적비저항은 셀 온도가 증가함에 따라 멤브레인을 통한 수소 이온전달 저항이 낮아져 감소하는 경향을 보였고, 그라파이트 포일 기반의 조립형 분리판을 가지는 연료전지의 오믹 면적 비저항은 분리판 요소들의 열팽창 차이로 인해 증가하는 경향을 보여주었다.

The current interruption method is considered to be an efficient way of measuring the resistance of a fuel cell. In this study, the ohmic area specific resistances (ASRs) of polymer electrolyte fuel cells with different types of bipolar plates were evaluated using the current interruption method. The ohmic ASRs of both a fuel cell with graphite bipolar plates and a fuel cell with graphite foil-based assembled bipolar plates decreased as the current density increased. On the other hand, with increasing cell temperature, the ohmic ASRs of a fuel cell with graphite bipolar plates were decreased by a reduction in the proton transport resistance through the membrane, and the ohmic ASRs of a fuel cell with graphite foil-based assembled bipolar plates were increased by the differences in thermal expansion between different components of the bipolar plates.

(게재일: 2013.04.01)
본 연구에서는 SU-8 박막의 마이크로시스템으로의 트라이볼로지적 응용을 목적으로 하여, 원자간 힘 현미경(AFM) 과 콜로이드 프로브를 이용한 실험 및 유한요소해석 기법을 이용하여 SU-8 코팅층의 두께에 따른 트라이볼로지적 특성을 고찰하였다. SU-8 시편은 스핀 코팅기법을 이용하여 두께를 다르게하여 제작하였다. 실험결과 코팅두께가 증가함에 따라 마찰력과 점착력이 감소하여 박막두께에 따른 차이가 존재함을 알 수 있었고, SU-8 표면이 Si 표면에서보다 더 낮은 점착력과 마찰력을 보여주었다. 또한, 시뮬레이션을 통해 두께별로 박막 파손을 유발시키는 임계하중(압력)이 존재하며, 본 연구에서의 200~800 nm 두께범위에서는 1.2~1.8 GPa 로 측정되었다.

In this study, two-dimensional finite element models were developed and experiments were conducted using an atomic force microscope to investigate the tribological characteristics of an SU-8 layer coated on a patterned wafer for microsystem applications. The results revealed that both the adhesion and the friction forces measured by the atomic force microscope were lower for the SU-8 coated surface than for the bare silicon surface. This is attributed to the hydrophobicity of SU-8. Another important result derived from the finite element analysis was the critical load required to fracture the SU-8 film with respect to the thickness. The critical loads for thicknesses of 200, 400, and 800 nm were approximately 13, 22, and 28 mN, respectively, which corresponded to a Hertzian contact pressure of 1.2-1.8 GPa. These results will aid in the design of a suitable SU-8 thickness for microsystem components that are in contact with one another.

(게재일: 2013.04.01)
직접구동형 서보밸브의 제어시스템은 비선형적이며 밸브스풀에 미치는 유체력의 영향은 매우 크고 부하압력의 크기에 좌우된다. 제어시스템의 설계요구조건을 만족시키기 위해, 제약직접탐색방법인 유전자 알고리즘과 콤플렉스법을 적절히 활용하여 진상-지상제어기 및 미분피드백제어기의 최적 상수값을 탐색하였다. 최적 제어기 상수값을 대입하여 제어시스템을 시뮬레이션한 결과 설계요구조건을 만족하였다.

The control system of a direct drive servo valve is a nonlinear system, and the flow force effect on the spool motion is significant and dependent on the load pressure. To satisfy the control system design requirements, the optimal parameters of the lead-lag controller and the derivative feedback controller are searched for using a genetic algorithm and a complex constrained direct search type method. The obtained controller parameters successfully perform their role to satisfy the control system design requirements.

(게재일: 2013.04.01)
해양 부유체 내부 유체는 파랑에 의한 외력을 받게 되면 슬로싱(sloshing)이 발생하게 된다. 부유체의 슬로싱에 의한 영향을 해석하기 위해서, 파랑에 의한 부유체의 거동뿐만 아니라 슬로싱에 의한 부유체의 응답을 고려한 결합적인 해석이 필요하다. 전산유체역학(CFD) 해석에 있어서, 외란은 비선형 파랑인 Stokes 5차 이론을 사용했고, 유동 해석은 Navier-Stokes 방정식과 Shear-Stress Transport(SST) 난류 모델을 이용하였다. 해양 부유체는 Pitch, Heave 운동에 대한 2자유도 해석을 진행 하였고, 결과에서는 슬로싱을 포함한 강체 운동을 확인 할 수 있다.

The sloshing of liquid inside an ocean floater is caused by disturbances due to waves. For the analysis of sloshing impact within the floater and that of waves on the floater, the coupled analysis method is used. The Stokes order non-linear wave theory equations were adapted for wave making. Furthermore, Navier-Stokes equation and Shear-Stress Transport (SST) turbulent model were used to Computational Fluid dynamics, where the ocean floater motions are considered the heave and the pitch motion. The results obtained confirms the mutual relationship between the rigid body motions and that of sloshing, where the sloshing behaviour within the floater is characterized by the wave effects on the floater.

(게재일: 2013.09.30)
본 논문은 두산중공업(주)에서 개발 중인 소형 가스터빈의 축류 터빈 설계 과정을 기술하였다. 축류터빈의 설계 과정은 크게 유로설계, 익형설계, 3D 성능 계산의 세 단계로 구성되며. 최적의 유로를 설계하기 위해 자오면의 형상, 평균 반경, 블레이드간 간격, 유로 형상각 등 여러 형상 변수에 대해 통과유동계산 및 손실계산을 수행한다. 익형 설계는 유로 설계시 스팬 방향으로 계산된 입출구 유동각을 기준으로 실험상관식을 적용하여 최적의 블레이드 개수를 결정한 후 2D 익형 단면을 설계하며 2D NS 계산을 통해 캐스케이드 유동구조를 검토하여 설계한 단면의 설계적정성을 평가한다. 설계된 2D 익형 단면을 스팬방향으로 적층하여 3D 익형을 생성하고, 다단 Euler 계산, 단익렬, 다단 NS 계산을 수행하여 3D 유동 특성을 고찰한다.

This study describes the aerodynamic design procedure for the axial turbines of a small heavy-duty gas turbine engine being developed by Doosan Heavy Industries. The design procedure mainly consists of three parts: namely, flowpath design, airfoil design, and 3D performance calculation. To design the optimized flowpath, through-flow calculations as well as the loss estimation are widely used to evaluate the effect of geometric variables, for example, shape of meridional plane, mean radius, blades axial gap, and hade angle. During the airfoil design procedure, the optimum number of blades is calculated by empirical correlations based on the in/outlet flow angles, and then 2D airfoil planar sections are designed carefully, followed by 2D B2B NS calculations. The designed planar sections are stacked along the spanwise direction, leading to a 3D surfaced airfoil shape. To consider the 3D effect on turbine performance, 3D multistage Euler calculation, single row, and multistage NS calculations are performed.

(게재일: 2013.04.01)