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한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Indust... 66건

  1. [국내논문]   KNU 식물공장의 냉난방 에너지 부하 해석에 관한 연구   피인용횟수: 3

    이찬규 (공주대학교 기계공학과 ) , 김우태 (공주대학교 기계자동차공학부)
    한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society v.13 no.4 ,pp. 1419 - 1426 , 2012 , 1975-4701 ,

    초록

    KNU 식물공장 모델의 냉난방 에너지 부하를 DesignBuilder를 이용하여 해석하였다. 실내설정온도, LED 보광주기, LED 보광량, 유리외피의 구조에 따른 에너지 소모량을 분석하였다. LED 보광이 없는 식물공장의 실내설정온도를 상추의 적정 생육온도인 $20^{\circ}C$ 를 중심으로 $15^{\circ}C$ , $25^{\circ}C$ 로 변화시키면서 일정온도로 유지하는데 필요한 연간 냉난방부하를 분석하였다. $15^{\circ}C$ 일 때 냉방부하, $25^{\circ}C$ 일 때 난방부하가 가장 크게 나타났다. 상추 재배에 필요한 LED 보광 적용 시 난방부하는 감소하지만 냉방부하가 약 6배 증가한다. 또한 LED 보광 시 주간보다는 야간보광이 냉난방부하 감소에 유리한 결과를 주었다. 식물공장 외피가 냉난방부하에 미치는 영향을 비교하기 위하여 다섯 가지 종류의 외피를 적용하여 계산하였다. 이중창호의 열관류율이 작을수록 식물공장의 난방부하는 감소하고 냉방부하는 증가하였다. 재배할 작물의 적정생장온도 설정, LED 및 재배설비의 내부발열량에 따른 적절한 외피선택, 다양한 패시브 및 액티브 에너지 절감기술의 적용으로 냉방부하를 감소시키는 것이 식물공장 운영에 중요한 요소로 판단된다.

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  2. [국내논문]   대체 프레온 및 자연 냉매를 이용하는 이원 냉동시스템의 성능 예측   피인용횟수: 1

    김종열 (동명대학교 냉동공조공학과 ) , 노건상 (동명대학교 냉동공조공학과)
    한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society v.13 no.4 ,pp. 1427 - 1433 , 2012 , 1975-4701 ,

    초록

    본 연구에서는 이원냉동시스템에서 사용되던 저온용 규제프레온냉매 R13 및 고온용 규제프레온냉매 R503의 대체냉매로서 프레온혼합냉매 및 친환경적 자연냉매를 사용하는 이원냉동시스템의 성능특성을 규명하고자 하였다. 이를 위해 일반적인 이원냉동시스템의 운전범위에서 과냉각도, 과열도, 응축온도, 증발온도, 캐스케이드 열교환기에서의 온도변화를 고려하였다. 고온시스템 및 저온시스템의 작동유체의 종류에 상관없이 이원냉동시스템의 COP는 캐스케이드의 온도영향을 받고 있으며, 또한 과냉각도가 증가할수록 COP는 높아지지만, 과열도의 영향은 크게 받지 않았다. 따라서 본 연구에서 고온용 시스템 및 저온용 시스템의 작동유체로 대체 프레온혼합냉매 및 자연냉매의 냉매조합 중에서 (R23/R290), (R23/R600), (R23/R600a), (R23/R717), (R744/R404A) 냉매를 사용하는 이원냉동시스템의 COP는 저온측에 R23, 고온측에 R22를 사용하는 시스템에 비해 20 ~ 36% 높게 나타났다.

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  3. [국내논문]   등가 코너링강성을 사용한 차량의 조종안정성에 대한 민감도 해석   피인용횟수: 1

    이창노 (우석대학교 기계자동차공학과)
    한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society v.13 no.4 ,pp. 1434 - 1439 , 2012 , 1975-4701 ,

    초록

    차량은 여러 가지 설계변수가 결합된 동적계이다. 차량의 운동특성은 이러한 설계변수의 변화에 따라 변하게 된다. 설계변수의 조종안정성에 대한 영향을 파악하기 위하여 현가장치나 조향장치 특성이 포함된 등가코너링강성을 고려한 차량의 조종안정성 모델에 대하여 수치해법에 의한 민감도 해석을 수행하였다. 민감도 해석결과로부터 차량설계변수인 무게중심위치, 타이어 코너링특성, 현가장치 및 조향장치의 특성의 변화에 대한 정상상태이득, 스테빌리티 팩타, 주파수응답 등 차량 조종안정성의 변화율을 파악할 수 있었다. 또한 민감도 해석은 정성적이고 정량적인 결과를 제공하므로 설계단계는 물론 차량개발단계에서도 차량의 성능향상을 위한 설계변수들의 최적화에 사용될 수 있다.

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  4. [국내논문]   마이크로핀관내 냉동기유가 초임계 이산화탄소의 열전달과 압력강하에 미치는 영향  

    구학근 (동명대학교 냉동공조공학과)
    한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society v.13 no.4 ,pp. 1440 - 1446 , 2012 , 1975-4701 ,

    초록

    본 논문은 수평 마이크로핀관내 초임계 $CO_2$ 와 PAG 혼합물의 열전달과 압력강하 특성에 대해서 실험적으로 연구한 것이다. $CO_2$ 와 PAG 혼합물의 열전달계수는 압력이 10 MPa이고, 질량유속은 520 kg/ $m^2s$ 이며, PAG 오일 농도는 0.06~2.26%에서 측정하였다. PAG 오일농도가 0.3%인 경우, $CO_2$ 와 PAG 혼합물의 열전달계수와 압력강하는 순수 $CO_2$ 냉매의 열전달계수와 동일한 경향을 나타내었다. 그리고 PAG 질량농도가 2.26%인 경우, 초임계 온도근처에서 측정한 열전달계수는 순수 $CO_2$ 의 열전달계수 보다 약 50%정도 낮게 나타났다. 마찰압력강하는 $60^{\circ}C$ 의 $CO_2$ 평균온도에서 순수 $CO_2$ 의 압력강하보다 약 1.6배 더 높게 나타났다.

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  5. [국내논문]   밸브 수압측정기의 구조해석   피인용횟수: 1

    이종선 (대진대학교 컴퓨터응용기계설계공학과)
    한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society v.13 no.4 ,pp. 1447 - 1452 , 2012 , 1975-4701 ,

    초록

    산업현장에서 사용되고 있는 기존의 밸브 수압측정기는 압력조절을 수동으로 제어함으로서 정확한 압력측정을 할 수 없는 불편함이 있었다. 이를 개선하기 위하여 기존의 밸브 수압측정기에 대하여 자동설계 프로그램인 CATIA를 활용하여 설계하고 3차원 유한요소 해석코드인 ANSYS를 활용하여 설계된 밸브 수압측정기에 대하여 구조해석을 수행하고 내부압력에 따른 내부누수, 응력, 변형률, 총변형량 등을 구하였다. 이러한 결과는 새로운 밸브 수압측정기를 개발하기 위한 기초자료로 활용할 계획이다.

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  6. [국내논문]   본드그래프를 이용한 듀얼 스테이지 시스템의 모델링, 해석, 및 제어   피인용횟수: 3

    왕위준 (한양대학교 기계공학과 ) , 한창수 (한양대학교 기계공학과)
    한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society v.13 no.4 ,pp. 1453 - 1459 , 2012 , 1975-4701 ,

    초록

    본 연구에서는 보이스코일 모터와 압전 구동기를 동일 축으로 배치함으로써 초정밀 위치결정뿐만 아니라 동특성을 개선할 수 있도록 하는 듀얼 스테이지를 다룬다. 듀얼 스테이지는 모델링이 엉성할 경우 오히려 나쁜 동특성을 보이는 단점이 있다. 이 논문은 본드그래프를 이용하여 듀얼 스테이지를 모델링하고 동적 상태방정식을 본드그래프에서 유도하였다. 또한 동특성을 향상시키기 위한 보상기의 설계 예시를 보이고 있으며, 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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  7. [국내논문]   소방배관용 강관을 위한 반자동 가스메탈아크용접장치 개발과 용접부 특성평가  

    임영민 (한국기술교육대학교 에너지.신소재.화학공학부 ) , 오태석 (한국기술교육대학교 에너지.신소재.화학공학부 ) , 조현 (한국기술교육대학교 에너지.신소재.화학공학부 ) , 고진현 (한국기술교육대학교 에너지.신소재.화학공학부)
    한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society v.13 no.4 ,pp. 1460 - 1465 , 2012 , 1975-4701 ,

    초록

    본 연구에서는 소방배관용 아연도금 강관을 용접하기 위하여 반자동 가스메탈아크용접장치를 개발하고 최적 용접 조건을 확립하고 용접성을 조사하기 위해 보호가스, 전압을 변화시켜 용접시험을 수행하였다. Ar 가스에 $O_2$ 를 첨가함으로써 미려한 비드외관과 기공률이 감소되었다. 반자동 용접부는 기계적 강도와 용접이음효율이 수동용접부에 비해 약 1.8배 우수하였으며 수압시험에 의해 건전성이 확인되었다. 본 연구에서 개발된 반자동용접장치로 비숙련자도 강관용접이 가능하며 용접결함이 적고 용접생산성을 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다.

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  8. [국내논문]   소프트 아이스크림 제조기 증발기의 전열 특성   피인용횟수: 1

    변호원 (인천대학교 기계시스템공학과 ) , 이진욱 (인천대학교 기계시스템공학과 ) , 김내현 (인천대학교 기계시스템공학과)
    한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society v.13 no.4 ,pp. 1466 - 1473 , 2012 , 1975-4701 ,

    초록

    소프트 아이스크림은 환형 증발부의 외측에서 증발하는 R-404A에 의해 형성된 얼음을 스크레이퍼로 깍아내어 제조된다. 본 연구에서는 소프트 아이스크림 증발기의 냉매 측 및 아이스크림 측 열전달계수를 도출하였다. 실험 결과 환형부 내 냉매 유동은 격막에 의해 매우 복잡한 양상을 보이고 열전달계수도 위치에 따라 현저히 달랐다. 즉, 유입위치의 열전달 계수가 다른 부분에 비하여 낮게 나타났다. 냉매측 평균 열전달계수는 열유속의 증가에 따라 또한 포화온도의 감소에 따라 증가하였다. 열유속과 포화온도를 변수로 하여 평균 열전달계수를 예측하는 상관식을 도출하였다. 아이스크림 측 열전달계수는 연속적으로 진동하였다. 이는 스크레이퍼에 의해 관벽의 얼음이 주기적으로 탈착되기 때문으로 판단된다. 아이스크림 원액의 단상 열전달계수는 냉각 기간 중 150 W/ $m^2K$ 에서 250 W/ $m^2K$ 로 증가하였다. 아이스크림 제조 시 열전달계수는 대략 280 W/ $m^2K$ 로 나타났다.

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  9. [국내논문]   식물공장을 위한 인공광 회전형 스마트 조명 제어시스템 개발   피인용횟수: 1

    이원섭 (공주대학교 기계공학과 ) , 김성관 (공주대학교 기계자동차공학부)
    한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society v.13 no.4 ,pp. 1474 - 1479 , 2012 , 1975-4701 ,

    초록

    회전형 스마트 조명 제어시스템은 작물 재식판에 위치한 작물들에게 필요한 광을 회전하며 공급하는 시스템이다. 기존 식물공장은 무수히 많이 설치되는 LED와 형광등과 같은 조명장치에 따라 고가의 초기 조명 시스템 설치비용이 발생 된다. 이에 본 논문은 비교적 적은 양으로 설치된 조명장치를 회전시키는 시스템을 개발하였으며, 식물이 생장하는데 필요한 광량과 광속, 광양자속 밀도(PPFD)를 계산하였다. 조명 시뮬레이션 프로그램 Relux와 시제품을 이용한 실험을 통하여 조명 모듈의 각도 변화와 블레이드의 회전속도 변화에 따른 측정 영역에서의 광량의 차이를 비교하고 분석하였다.

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  10. [국내논문]   실험계획법과 최적화알고리듬을 이용한 터널지보의 파손하중 예측   피인용횟수: 3

    이동우 (창원문성대학 자동차기계학부 ) , 조석수 (강원대학교 자동차공학과)
    한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society v.13 no.4 ,pp. 1480 - 1487 , 2012 , 1975-4701 ,

    초록

    최근, 국내 탄광의 안전성이 향상되고 있으나 사고는 꾸준히 발생하고 있다. 대부분의 터널 지보는 I빔과 I빔을 연결하는 이음판 부분에서 지압을 견디지 못하고 파손이 발생한다. XX 탄광의 경우, 터널지보의 아치부가 일반적인 굽힘 거동이 아닌, 위쪽 방향으로 굽힘이 발생하고 있다. 이러한 경우는 터널지보에 수직하중 이외에 수평하중이 과대하게 작용하는 경우로 볼 수 있으며 이러한 수평하중은 지하암반의 급격한 변화에 의한 암반의 이완범위의 증가나 지하수의 누출 등으로 인한 수리학적인 요인 등의 복합적인 문제가 작용하여 나타난다. 따라서 본 연구에서는 위쪽 방향으로 굽힘을 일으키는 수평하중의 크기를 추정하기 위하여 실험계획법과 최적화 알고리듬을 적용하여 터널지보의 굽힘거동을 규명하였다.

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