nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
프로펠러에 의한 추력은 유체의 유입 속도와 익의 회전속도에 의해 생성되며 그 성능을 전진비, 추력계수, 동력계수와 같은 무차원수로 나타내고 있다. 이 연구에서 회전체의 성능을 분석하기 위한 수치적 방법으로 STL형식의 회전체 형상을 인식할 수 있는 가상경계법을 적용한 격자볼쯔만법을 제안한다. 이 가상경계법으로 프로펠러의 회전에 의한 유동을 구현하기 위해서 프로펠러의 표면 격자점에서 속도와 유동장의 격자점에서 유속의 차를 이용하여 계산한 체적력을 볼쯔만방정식의 외력항으로 적용하게 된다. 제안한 방법을 검증하기 위하여 4개의 익을 가지고 있는 프로펠러를 이용해 레이놀즈수가 100, 500, 1000이고 전진비가 0.2~1.4일 때 유동해석을 수행하였으며 그 결과로 부터 전형적인 프로펠러의 성능특성을 얻을 수 있었다. 높은 레이놀즈수와 전진비를 갖는 유동에서 해석 안정성을 확보하기 위해서는 익의 표면에 구성한 최대 격자의 크기와 유동장에 구성한 격자 크기의 비가 3 이하로 유지해야 하며 충분히 긴 후류영역을 확보할 필요가 있다.

The thrust force created by a propeller depends on the incoming flow velocity and the rotational velocity of the propeller. The performance of the propeller can be described by dimensionless variables, advanced ratio, thrust coefficient, and power coefficient. This study included the application of the immersed boundary lattice Boltzmann method (IBLBM) with the stereo lithography (STL) file of the rotating object for performance analysis. The immersed boundary method included the addition of the external force term to the LB equation defined by the velocity difference between the lattice points of the propeller and the grid points in the domain. The flow by rotating a 4-blade propeller was simulated with various Reynolds numbers (Re) (including 100, 500 and 1000), with advanced ratios in the range of 0.2~1.4 to verify the suggested method. The typical tendency of the thrust efficiency of the propeller was obtained from the simulation results of different advanced ratios. It was also necessary to keep the maximum mesh size ratio of the propeller surface to a grid size below 3. Additionally, a sufficient length of the downstream region in the domain was maintained to ensure the numerical stability of the higher Re and advanced ratio flow.

(게재일: 2016.07.01)
레이놀즈 수의 시간 증가율이 벽면난류 구조에 미치는 영향을 난류 채널유동에 대한 직접수치모사를 수행하여 조사하였다. 완전 발달된 의 난류 채널유동이 가속을 받게 되어 평균속도로 무차원화된 레이놀즈 수가 5600에서 13600까지 선형적으로 변화하게 된다. 다양한 가속 시간에 대한 계산을 수행하여 벽면난류에 대한 가속율의 효과를 파악하였다. 유량의 증가율이 큰 경우에는 우회 천이와 유사한 현상이 발견되었으며, 유량의 증가율이 낮은 경우에는 우회 천이 현상이 거의 나타나지 않았다. 본 연구 결과는 초기 레이놀즈 수와 최종 레이놀즈 수의 비 보다는 레이놀즈 수의 시간 증가율이 채널 내 과도유동에서의 우회 천이 현상 발생에 주요인자 임을 제시한다.

Effects of the increase rate of Reynold number on near-wall turbulent structures are investigated by performing direct numerical simulations of transient turbulent channel flows. The simulations were started with the fully-developed turbulent channel flow at , then temporal accelerations were applied. During the acceleration, the Reynolds number, based on the channel width and the bulk mean velocity, increased almost linearly from 5600 to 13600. To elucidate the effects of flow acceleration rates on near-wall turbulence, a wide range of durations for acceleration were selected. Various turbulent statistics and instantaneous flow fields revealed that the rapid increase of flow rate invoked bypass-transition like phenomena in the transient flow. By contrast, the flow evolved progressively and the bypass transition did not clearly occur during mild flow acceleration. The present study suggests that the transition to the new turbulent regime in transient channel flow is mainly affected by the flow acceleration rate, not by the ratio of the final and initial Reynolds numbers.

(게재일: 2016.07.01)
중대형 출력의 해상용 디젤엔진에서 여러 탈질 기술 중 요소(Urea)를 환원제로 사용하는 Urea-SCR 시스템이 가장 검증된 기술로 알려져 있다. 요소수의 경우 Urea-SCR 시스템의 노즐 특성 및 혼합기 유 무에 의한 분무거동 및 혼합특성이 시스템 효율에 지대한 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 SCR 시스템의 최적 설계를 위해 혼합기 적용에 따른 반응영역에서의 분무거동 특성 및 암모니아 균일도를 전산해석기법으로 분석하였다. 그 결과 혼합구간의 농도로 비춰 볼 때 SCR 시스템의 성능 향상을 보장하기 위해서는 환원제의 균일도를 고려한 특정 형상의 혼합기의 적용이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 특히 선박용 SCR 시스템은 설치 공간 제약에 따라 혼합구간 단축을 위해 혼합기 적용은 필수적임을 알 수 있었다.

Among various De-NOx technologies, Urea-based Selective Catalytic Reduction (SCR) systems are known to be the most effective in marine diesel applications. The spraying and mixing behavior of the urea-water solution has a decisive effect on the system's net efficiency. Therefore, in this study, the spray behavior and ammonia uniformity with and without a static mixer were analyzed by CFD in order to optimize the SCR system. The results showed that the static mixer significantly affected the uniformity of velocity and ammonia concentration. Static mixers may be especially suited for marine SCR systems with space constraints.

(게재일: 2016.07.01)
본 논문은 반 쐐기형 연소실에서 포트 형상에 따른 정상유동 특성을 비교한 연구의 첫 번째로 통상적인 충격식 스월측정기 평가위치인 1.75B에서 입자영상유속계로 반 쐐기형 연소실에 직선형 포트와 나선형 포트를 적용하여 평면유속을 측정하고 비교하였다. 속도분포 분석 결과 직선형 포트에서는 밸브리프트 4 mm 이하, 그리고 나선형 포트에서는 2 mm 이하에서 두 개의 스월이 형성되고 이후 리프트가 증가하면 하나의 스월만 관찰된다. 리프트에 따른 유동체계의 천이점이 포트형상에 따라 상이하여 직선형 포트에서는 리프트 4 mm와 5mm를 경계로 유동 특성이 완전히 바뀌는 반면, 나선형 포트에서는 리프트 증가에 따라 점진적 변화만 관찰된다. 또한 모든 포트에서 1.75B 위치에서 편심도는 측정값이 왜곡되지 않는 범위에 들어오지 않고, 특히 직선형 포트의 편심도가 매우 크다. 동시에 포트형상에 관계없이 ISM 평가와 상응하는 실린더 중심 기준의 평균접선속도는 ISM 평가에서 가정한 속도보다 매우 낮고, 속도분포 특성도 ISM 평가의 가정과 매우 다르다.

This paper is the first investigation of the steady flow characteristics of an SI engine with a semi-wedge combustion chamber as a function of the port shape. For this purpose, the planar velocity profiles were measured at the 1.75B position by particle image velocimetry. The flow patterns were examined with both a straight and a helical port. Two swirls were observed up to 4 mm valve lift with the straight port and up to 2 mm with the helical one; however, only one swirl was present after these lifts. The flow characteristics changed suddenly between 4 and 5 mm lift in the straight port; on the other hand, the change with lift was gradual with the helical port - the transition points between flow regimes were different with the port shapes. In addition, the centers of the swirls were relatively far from the cylinder center so that the effect of eccentricity may not be negligible at 1.75B, regardless the shape. The eccentricity values with the straight port were especially high - over 0.5 for all lifts. Finally, real velocities were found to be much lower than those predicted by the assumption of ISM evaluation, with the profiles differing qualitatively as well.

(게재일: 2016.07.01)
로켓연소기는 수백 개의 분사기로 구성된 연소실에서 연소반응이 발생하게 된다. 이때 구조적인 특성으로 난류유동, 밀도, 온도 등의 변화가 매우 불균일한 3차원적인 분포를 가지게 된다. 이러한 불균일한 분포에 의해 발생되는 압력의 시간변화가 연소기의 고유진동수와 일치될 경우 공진이 발생하게 되어 폭발이 발생하게 된다. 이러한 현상을 연소불안정이라 하고 이글에서는 관련된 연구의 동향을 소개하고자 한다.


(게재일: 2016.09.01)
액체로켓엔진은 연소실의 온도가 약 3,600K로서 냉각시스템은 필수적이다. 지금까지 대표적으로 사용되어온 냉각방법은 재생냉각과 막냉각으로 아임계압력에서 다양한 실험연구에 의해서 설계가 진행되어 왔다. 아임계압력에서 얻어진 유동구조 이해 및 설계경험식은 초임계 압력에서는 물성치가 급격히 변하기 때문에 재정립될 필요가 있다. 특히 열전달 성능을 좌우하는 난류유동구조가 크게 바뀌기 때문에 초임계 유체에 대한 난류유동 및 열전달연구가 진행될 필요가 있다. 이 글에서는 초임계 압력조건에서 난류열전달 연구동향을 소개하고자 한다.


(게재일: 2016.09.01)
실제 크기의 로켓엔진은 수많은 예산이 소요되기 때문에 새롭게 설계된 엔진에 대하여 비행모델의 제작 및 실험연구는 예산과 위험성 때문에 매우 제한적으로 시행된다. 따라서 비행모델의 설계를 확정하기 위한 개발단계에서는 실제 크기의 로켓엔진의 특성을 나타낼 수 있는 소형 액체로켓을 제작하여 시험평가를 수행하게 된다. 이 글에서는 이러한 축소형 연소기 관련 연구동향을 알아보고자 한다.


(게재일: 2016.09.01)
초임계 유체의 고유한 물리적 특성변화와 난류유동을 결합하여 성능을 높이는 데 활용하고 있는 가장 대표적인 시스템 중의 하나는 연소기이다. 이때 연료와 산화제의 연소반응은 저압조건과 다른 고유한 특성을 가지고 있어 기존의 연소모델에 의해서는 정확한 분석이 어렵게 된다. 따라서 초임계 압력조건에 대한 연소과정을 분석할 수 있는 연소모델이 필요하고 이러한 연소과정이 난류유동조건에서 발생하기 때문에 최근 많은 연구가 초임계 난류연소모델 개발에 집중되어 왔다. 이 글에서는 특히 액체로켓엔진 관련 초임계 연소모델 개발 분야의 연구동향을 살펴보고자 한다.


(게재일: 2016.09.01)
초임계 난류유동이 활용되고 있는 가장 대표적인 시스템은 액체로켓연소기이다. 액체로켓엔진은 목적하는 임무에 따라 추력이 결정되고 엔진의 추력이 결정된다. 이러한 추력을 결정하는 핵심부품이 분사기(injector)이다. 실용 인공위성을 발사하기 위한 액체로켓엔진의 연소기는 수백 개의 분사기를 통해 연료와 산화제가 혼합되는 구조를 가지고 있다. 따라서 로켓연소기의 연소특성 및 성능은 분사기의 혼합특성에 좌우된다. 그러므로 단일 분사기의 연료/산화제 혼합특성에 대한 많은 실험과 해석연구가 진행되고 있다. 그런데 초임계압력에서는 액체의 표면장력이 사라지게 되어 독특한 혼합특성을 가지고 있기 때문에 성능을 높여주기 위하여 초임계 압력을 선택할 경우 분사기에 대한 연구가 선행되어야 한다. 이 글에서는 이러한 초임계 작동압력에서 분사기에 대한 연구들을 소개하고자 한다.


(게재일: 2016.09.01)
Wi-Fi를 이용한 실내 위치인식 시스템은 2차원 이상의 실내 공간 정보와 노드 위치정보 등이 결합된 무선 신호 지도의 제작이 필수적이다. 이를 구성하기 위한 과정인 Wi-Fi 노드의 RSSI 측정 및 배치 정보 확인에 시간 비용이 크게 발생한다. 특히 기존의 무선 환경이 변하거나 새로운 공간이 만들어질 경우 실내 위치기반의 서비스를 제공하기 위해 노드의 재설치 및 새로운 실내 무선 지도 제작이 필요하다. 이러한 문제로 인해 발생되는 시간 소비를 줄이기 위하여 본 논문에서는 3 m 간격으로 설치된 Cable형 Wi-Fi를 사용하여 정확한 노드의 배치 위치를 판별 및 공간 분석이 가능한 RSSI 가시화 및 Sobel 필터 기반 경계선 검출을 통해 복도 구간의 직선과 곡선을 구분하는 알고리즘을 제안한다. Cable형 Wi-Fi는 동일한 전력선으로 연결되어 있으므로 노드가 일정한 간격으로 설치된 순서를 알 수 있다는 장점이 있다. 이를 기반으로, 공간의 특정 구간을 분석이 가능하도록 측정된 RSSI 기반 가시화과정을 통해 신호의 분포를 확인하고 이를 Sobel 필터 기반 경계선 검출 및 Total RSSI Distribution(TRD) 연산을 통하여 분석한다. Raw data와 제안하는 알고리즘 신호강도를 비교해본 결과 제안하는 알고리즘의 신호 세기는 곡선 구간에서 경계선 특성이 평균 13.73 % 증가하였다. 또한 직선 구간 신호의 세기를 평균 34.16 % 감소시켜 직선구간과 곡선구간의 특성이 개선되었다.

An indoor positioning system using Wi-Fi is essential to produce a radio map that combines the indoor space of two or more dimensions, the information of node positions, and etc. in processing for constructing the radio map, the measurement of the received signal strength indicator(RSSI) and the confirmation of node placement information counsume substantial time. Especially, when the installed wireless environment is changed or a new space is created, easy installation of the node and fast indoor radio mapping are needed to provide indoor location-based services. In this paper, to reduce the time consumption, we propose an algorithm to distinguish the straight and curve lines of a corridor section by RSSI visualization and Sobel filter-based edge detection that enable accurate node deployment and space analysis using cable-type Wi-Fi node installed at a 3 m interval. Because the cable type Wi-Fi is connected by a same power line, it has an advantage that the installation order of nodes at regular intervals could be confirmed accurately. To be able to analyze specific sections in space based on this advantage, the distribution of the signal was confirmed and analyzed by Sobel filter based edge detection and total RSSI distribution(TRD) computation through a visualization process based on the measured RSSI. As a result to compare the raw data with the performance of the proposed algorithm, the signal intensity of proposed algorithm is improved by 13.73 % in the curve section. Besides, the characteristics of the straight and the curve line were enhanced as the signal intensity of the straight line decreased by an average of 34.16 %.

(게재일: 2016.11.30)
연료 경제와 유해 배출 가스 저감을 목적으로 최근 들어 LNG 또는 합성 가스를 사용하는 박용 가스 기관이 주목받고 있다. 예혼합 연소를 하는 오토 사이클로 작동하는 가스 기관을 구현할 경우 EGR 또는 SCR을 적용하지 않고도 Tier III의 규제를 충족할 수 있는 것으로 확인되고 있다. 본 연구에서는 오토 사이클로 작동하는 기관에 대한 시뮬레이션 기술을 산업 기술 현장에 제공하기 위한 목적으로, 실험적으로 접근이 용이한 소형 가솔린 기관을 대상으로 상용 소프트웨어인 BOOST를 이용한 시뮬레이션을 시행하였다. 이 연구는 두 단계로 구성되어 이미 시행한 첫 번째 단계에서는 흡기 및 배기 계통에 대한 최적의 모델링 방법에 관한 연구가 수행되었다. 이번 연구는 이전의 연구에서 선정된 흡 배기 계통의 해석 모델을 적용한 상황에서 실린더 내 과정을 해석하고 최종적으로 주요 성능 인자들을 계산하는 방법을 정립하였다. 이 연구를 통하여 실험에의 의존이 적은 연소 및 열전달 모델과 밸브 유량계수 모델을 선정하고 관련 상수들을 결정하는 방법을 확립하였다. 이들을 이용하여 실린더로 유입되는 공기량, 실린더 내 순간 압력 변화 및 도시평균유효압력을 효과적으로 예측할 수 있음을 확인하였다.

In recent years, gas engines fueled with LNG or synthetic gas have been attracting considerable attention for marine use owing to their potential to facilitate better fuel economy and to reduce emissions. It has been confirmed that gas engines using the Otto cycle, which involves premixed combustion, can satisfy Tier III regulations without the EGR or SCR system. The objective of this study is to acquire simulation technologies for predicting gas engine performances in industrial fields. Using the commercial software BOOST, the simulation is conducted on a gasoline engine rather than a marine engine due to the gasoline engine's easier accessibility. This study consists of two stages. In the first stage published previously, the optimal modeling techniques for representing the behavior of the gas in the intake and exhaust systems were determined. In the current study, we formulated a method to evaluate the combustion and heat transfer processes in the cylinder and to ultimately determine the major performance parameters, given that the analytical model derived from the previous stage has been applied. Through this study, we were able to determine a combustion and heat transfer model and a valve discharge coefficient that are less reliant on empirical data: we were also able to formulate a methodology through which relevant constants are decided. We confirmed that the values of transient cylinder pressure variation, indicated mean effective pressure, and air supply can be successfully predicted using our modeling techniques.

(게재일: 2016.11.30)
산 및 알칼리 용액 속에 침지한 SiC 세라믹의 기계적 특성은 와이블 통계로 해석하였다. 시험편은 1373K에서 열처리를 행하였다. SiC의 부식은 KSL1607 방법에 의한 산 및 알칼리 용액 속에서 수행하였다. 부식된 균열치유재의 굽힘 강도는 부식되지 않은 균열치유재의 굽힘강도보다 산 및 알칼리 용액 속에서 각각 47% 및 70% 감소하였다. SiC 세라믹의 부식은 산 용액 속에서보다 알칼리 용액 속에서 더 빨랐다. 척도 파라미터 및 형상 파라미터는 모재와 부식재에서 평가하였다. 산 및 알칼리 용액에서 부식된 모재의 형상 파라미터는 산용액에서 크게 나타났다. 그러나 열처리재는 산용액에서 크게, 알칼리 용액에서 작게 나타났다. 모재 및 열처리재의 척도 파라미터는 산 및 알칼리 용액에서 모두 작게 나타났다.

A Weibull statistical analysis of the mechanical properties of SiC ceramics was carried out by immersion in acidic and alkaline solutions. The heat treatment was carried out at 1373 K. The corrosion of SiC was carried out in acidic and alkaline solutions under KSL1607. The bending strength of corroded crack-healed specimens decreased 47% and 70% compared to those of uncorroded specimens in acidic and alkaline solutions, respectively. The corrosion of SiC ceramics is faster in alkaline solution than in acid solution. The scale and shape parameters were evaluated for the as-received and corroded materials, respectively. The shape parameter of the as-received material corroded in acidic and alkaline solutions was significantly more apparent in the acidic solution. Further, the heat-treated material was large in acidic solution but small in alkaline solution. The shape parameters of the as-received and heat-treated materials were smaller in both acidic and alkaline solutions.

(게재일: 2016.09.01)
본 연구에서는 한국원자력연구원이 개발 중인 소듐 열유동 종합효과 시험장치(STELLA-2)의 주요 배관 계통을 대상으로 고온 설계를 수행하고, 두 가지 설계기술기준에 따라 배관의 건전성 평가를 수행하였다. 배관 설계기술기준으로는 일반 압력배관에 관한 ASME B31.1과 프랑스의 원자력등급 배관 설계기술기준인 RCC-MRx RD-3600을 적용하였으며, 이들 기술기준의 보수성을 정량적으로 비교 및 분석하였다. STELLA-2 소듐시설에서는 모의 잔열제거계통(Model DHRS), 모의 중간열전달계통(Model IHTS) 및 펌프 모의계통(PSLS)에 배관이 설치되는데, 두 설계기술기준을 따라 이들 배관 계통에 대해 건전성 평가를 수행한 결과 설계 건전성이 확인되었으며, 설계 기술기준 간 비교분석 결과 유지하중에 대해서는 ASME B31.1이, 열하중에 대해서는 RCC-MRx RD-3600이 더 보수적인 것으로 평가되었다.

In this study, elevated temperature design and integrity evaluation have been conducted using two different piping design codes for the high-temperature piping systems of sodium integral effect test loop for safety simulation and assessment(STELLA-2) being developed by KAERI(Korea Atomic Energy Research Institute). The design code of ASME B31.1 for power piping and French nuclear grade piping design guideline, RCC-MRx RD-3600 were applied, and conservatism of those codes was quantified based on the piping integrity evaluation results. The piping system of Model DHRS, Model IHTS and PSLS are to be installed in STELLA-2. The integrity evaluation results for the three piping systems according to the two design codes showed that integrity of the piping system was confirmed. As a code comparison result, ASME B31.1 was shown to be more conservative for sustained loads while RD-3600 was more conservative for thermal loads compared to B31.1.

(게재일: 2016.09.01)
IMU기반 자세결정에 있어 추정 정확도의 저하요인 중 주요한 한 가지는 운동체의 가속도이다. 이는 가속도가 크게 발생하는 경우 가속도계 신호는 더이상 수직축 참조벡터가 될 수 없기 때문이다. 이에 대한 대책으로 일부 자세추정 알고리즘에서는 가속도 보상 메카니즘이 적용되어 왔다. 가장 보편적이고 간단한 스위칭 방법부터 적응추정방식, 가속도 모델기반 방식 등이 제안되어 왔으나, 이들 보상 메카니즘에 대한 비교분석은 이루어 지지 않았다. 본 논문은 쿼터니언기반의 Pseudo 칼만필터를 바탕으로 하여 세 가지 가속도 보상 메커니즘의 성능을 비교분석하였다. 가속조건 실험 분석을 통해 다음을 확인할 수 있었다. (1) 가속구간에서의 추정정확도 저하를 방지하기 위해선 가속도 보상 메카니즘이 반드시 필요하다. (2) 단순 스위칭 방법도 상당한 효과를 보였으나, 보다 정교한 적응추정 방식과 가속도 모델방식이 동등수준으로 가장 정확한 결과를 보였다.

One of the main factors related to the deterioration of estimation accuracy in inertial measurement unit (IMU)-based orientation determination is the object's acceleration. This is because accelerometer signals under accelerated motion conditions cannot be longer reference vectors along the vertical axis. In order to deal with this issue, some orientation estimation algorithms adopt acceleration-compensating mechanisms. Such mechanisms include the simple switching techniques, mechanisms with adaptive estimation of acceleration, and acceleration model-based mechanisms. This paper compares these three mechanisms in terms of estimation accuracy. From experimental results under accelerated dynamic conditions, the following can be concluded. (1) A compensating mechanism is essential for an estimation algorithm to maintain accuracy under accelerated conditions. (2) Although the simple switching mechanism is effective to some extent, the other two mechanisms showed much higher accuracies, particularly when test conditions were severe.

(게재일: 2016.09.01)
최근 기계 시스템의 고속화가 진행됨에 따라 구조물 및 기계부품의 신뢰성 및 안전성 확보 측면에서, 충격하중하에서 구조용 재료의 동적변형거동에 대한 평가가 필요하다. 그러나 를 넘는 고 변형률속도에서 실험적 기법을 사용한 구조용 재료의 변형거동의 파악은 용이하지 않은 실정이다. 본 연구에서는, 고 변형률속도역에서 금속재료의 동적변형거동을 조사하기 위해 Taylor 봉 충격시험을 실시하였다. 또한 고속영상촬영 시스템을 사용하여 Taylor 봉 충격시험 동안 변형거동을 관찰하였다. Taylor 봉 충격시, 경과시간에 따른 변형과정을 AUTODYN 상용 S/W를 사용한 수치해석을 수행하여 실험결과와 비교하여 고 변형률속도역에서 거동을 평가하였다.

To ensure the reliability and safety of various mechanical systems in accordance with their high-speed usage, it is necessary to evaluate the dynamic deformation behavior of structural materials under impact load. However, it is not easy to understand the dynamic deformation behavior of the structural materials using experimental methods in the high strain-rate range exceeding . In this study, the Taylor bar impact test was conducted to investigate the dynamic deformation behavior of metallic materials in the high strain-rate region, using a high-speed photography system. Numerical analysis of the Taylor bar impact test was performed using AUTODYN S/W. The results of the analysis were compared with the experimental results, and the material behavior in the high strain-rate region was discussed.

(게재일: 2016.09.01)
플러그인 하이브리드 전기자동차는 내연기관과 전기모터를 동력원으로 사용하며 주행 상황에 따라 다양한 주행 모드을 갖는다. 주행 모드에는 전기모터로만 주행하는 EV 모드(전기주행), 내연기관으로 주행하는 엔진 운전 모드, 두 개의 동력원을 이용하는 HEV 모드(하이브리드 주행)가 있다. 특히 병렬형 구조를 갖는 하이브리드 전기자동차는 모드변환에 따라 엔진 클러지가 접합되거나 해제되는데, 클러치 접합 시 나타나는 충격은 차량의 승차감에 영향을 주기 때문에 중요하다. 본 논문에서는 플러그인 하이브리드 전기자동차의 성능 시뮬레이터를 MATLAB/Simulink를 이용하여 개발하고, 시뮬레이션 결과를 통해 엔진 클러치 접합 시 나타나는 충격 특성을 분석하였다.

In this paper, engine clutch engagement shock is analyzed during the mode change of plug-in hybrid electric vehicles. Multi-driving mode includes the EV (electric vehicle) mode, HEV (hybrid electric vehicle) mode, and engine operating mode. Depending on the mode change, the engine clutch is either engaged or disengaged. The magnitude of shock during clutch engagement is very important because it impacts vehicle acceleration and clutch synchronization speed, which affects ride comfort substantially. The performance simulator of plug-in hybrid electric vehicles was developed using MATLAB/Simulink. The simulation results show that the mode change control algorithm is necessary for minimizing shock during clutch engagement.

(게재일: 2016.09.01)
최근 다차원 운동의 잔류진동억제 제어를 위한 테스트베드로서 로봇 머니퓰레이터의 말단장치에 부착된 구면진자를 자주 활용하고 있다. 하지만 봅의 운동을 온라인에서 실시간으로 추적할 수 있는 자동감지장치가 없어, 봅의 궤적을 디지털데이터로 저장하고 플로팅하는데 불편함이 있었다. 본 논문에서는 디지털 USB 카메라를 이용하여 봅의 운동을 이차원 평면상에서 실시간으로 감지할 수 있는 시스템을 개발하였다. 본 시스템의 개발 목표를 빠른 이미지프로세싱 및 인터페이싱을 위한 하드웨어 구성과 효과적인 C 프로그래밍에 두었다. 개발된 시스템을, 2 자유도 스카라로봇의 말단장치에, 구면진자를 설치한 이차원 구면진자의 잔류진동억제 제어에 적용하여, 그 효용성을 입증하였다.

Recently, a spherical pendulum attached to an end-effector of a robot manipulator has been frequently used for a test bed of residual vibration suppression control in a multi-dimensional motion. However, there was no automatic tracking system to detect the current bob position on-line, and there was inconvenience to not be able to store the bob position in real time and plot the trajectory. In this study, we developed a two-dimensional, real-time bob-detecting system using a digital USB camera, of which the key is hardware component design and software C programming for fast image processing and interfacing. The developed system was applied to residual vibration suppression control of a two-dimensional spherical pendulum that is attached at the end-effector of a two degree-of-freedom SCARA robot, and the effectiveness of the developed system has been demonstrated.

(게재일: 2016.09.01)
탄성중합체와 흑연입자의 복합재는 전기 전도성 유연 소재로써, 대변형률 측정센서의 감지소자 제작에 적합하다. 본 연구에서는 기계적 연성이 우수한 탄성중합체인 polydimethylsiloxane(PDMS)와 전기 전도도가 높은 박리 후 파쇄된 흑연(expoliated and fragmented graphite, EFG)을 혼합하여 새로운 전기 전도성 유연 소재를 합성한 후 이를 이용하여 측정대상물의 변형률을 50% 이상까지 측정할 수 있는 고감도 연성 센서를 개발한다. 먼저, 천연 흑연가루를 전자레인지로 팽창시킨 후 초음파분쇄로 파쇄시켜 EFG를 준비한 후 PDMS와 혼합하여 전기 전도성 유연 소재를 준비한다. 1, 2 및 3축 대변형률 연성 센서는 상기 복합재로 만들어진 감지소자층과 순수 PDMS로 만들어진 절연층으로 구성되며, 각층은 저압스프레이 기반의 스텐실 기법을 통해 복합재 혹은 순수 PDMS 용액을 반복적으로 적층함으로써 제작된다. 본 논문에서는 PDMS와 EFG의 혼합비가 전기 전도성 유연 복합재의 기계적 연성과 전기 전도성에 미치는 효과에 대해 집중적으로 살펴본다.

An elastic polymer (e.g., PDMS) blended with EFG particles is a promising conductive composite for fabricating soft sensors that can detect an object's deformation up to or more than 50%. Here, we develop large-strain, sprayable soft sensors using a mixture of PDMS and EFG particles, which are used as a host elastomer and electrically conductive particles, respectively. A solution for a conductive composite mixture is prepared by the microwave-assisted graphite exfoliation, followed by ultrasonication-induced fragmentation of the exfoliated graphite and ultrasonic blending of PDMS and EFG. Using the prepared solutions for composite and pure PDMS, 1-, 2-, and 3-axis soft sensors are fabricated by airbrush stencil technique where composite mixture and pure PDMS are materials for sensing and insulating layers, respectively. We characterize the soft strain sensors after investigating the effect of PDMS/EFG wt% on mechanical compliance and electrical conductance of the conductive composite.

(게재일: 2016.09.01)
원자력 배관 설계에는 파단전 누설(leak before break, LBB) 개념이 사용되고 있다. LBB 개념의 적용을 위해서는 관통균열을 통한 누설률을 정확하게 예측할 수 있어야 한다. 단면적이 일정한 관통균열에 대한 누설률 해석은 많이 이루어지고 있으나 실제 관찰되는 관통균열에서는 배관 내면 쪽과 외면 쪽의 단면적이 다른 경우가 많이 발생된다. 따라서 본 논문에서는 유동경로를 따라 선형적으로 변화하는 단면적을 가진 관통균열에 대하여 누설률을 평가하여 단면적의 분포가 누설률에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 클래딩 등에 의하여 두께 방향으로 이중 재료로 된 배관에 존재하는 관통균열에 대해서도 누설률을 평가하여 유동경로를 따라 달라지는 균열면 형태학적 변수가 누설률에 미치는 영향을 살펴보았다.

The leak before break (LBB) concept is used in pipe line design for nuclear power plants. For application of the LBB concept, leak rates through cracks should be evaluated accurately. Usually leak late analyses are performed for through-thickness cracks with constant cross-sectional area. However, the cross-sectional area at the inner pipe surface of a crack can be different from that at the outer surface. In this paper, leak rate analyses are performed for the cracks with linearly-varying cross-sectional areas. The effect of varying the cross-sectional area on leak rates was examined. Leak rates were also evaluated for cracks in bi-material pipes. Finally, the effects of crack surface morphology parameters on leak rates were examined.

(게재일: 2016.09.01)
와이어 직조 Kagome는 와이어로 직조된 Periodic Cellular Metal의 일종으로서 Kagome 구조로 이루어져 있다. 와이어 직조 Kagome는 무게 대비 높은 강도와 강성을 가지면서 대량 생산에도 큰 가능성을 가지는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 -cristobalite 구조적 특성을 모사하여 음의 푸아송비를 갖는 새로운 직조 구조체를 개발하였다. 와이어 직조 Kagome를 제작한 후 사면체 단위셀 부분을 강구와Epoxy를 이용하여 채우고, 초기 변형을 주어 시편을 제작하였다. 또한 FEA 시뮬레이션을 통해 제작 가능성을 확인하고, 실제 제작한 구조체를 대상으로 기계적 특성을 연구하였다.

Wire-woven Kagome is a kind of Periodic Cellular Metal, which is known to have high strength, stiffness for its weight, and potential for mass production. In this work, we developed a new structure that mimics -cristobalite. First, an ordinary wire-woven Kagome was fabricated using metallic wires, and the tetrahedral cells were then filled with metal balls and epoxy. The wire-woven Kagome was transformed to have a negative Poisson's ratio by carrying out a specified amount of initial deformation. The fabrication possibility and kinematic behavior were checked by using FEA simulation. Finally, the mechanical properties were measured using compressive tests.

(게재일: 2016.09.01)