일반기술
건설·교통 > 기타 건설 관리·시공 기술
본 기술은 용마루재 상에서 회전하여 개폐할 수 있도록 조립되는 천창 회전재의 조립구조에 관한 것이다. 기존의 천창회전재는 일정한 길이로 제작하여 이를 연결`제작하게 되는데 이 때 각각의 상판과 하판에 별도의 결합판을 덮어 씌워 서로 맞대기 방식으로 고정하게 되어 있어, 시공작업이 불편하고 연결부위의 단면이 정확히 일치하지 않아 누수발생의 원인이 되기도 한다. 또한 힌지부를 용마루재의 힌지작동부에 조립하는 작업이 불편하고 천창 회전재에 의해 천창의 하중이 용마루재의 일부분에 집중되면서 파손, 변형 및 부분적인 손상이 쉽게 되는 문제가 있었다. 이에 본 기술에서는 1차적으로 미리 만들어 놓은 연결홈에 연결바를 끼워 조립한 후 별도의 결합판을 이용해 2차적으로 결합시키므로 연결부분의 단면이 정확히 일치되는 상태로 간단하고 견고한 상태로 연결되어 연결부위에서 발생되는 누수를 완전차단하게 했다. 또한 용마루재에 내부힌지홈을 만들고 용마루재의 힌지작동부와 회전재몸체의 힌지부에 같은 회전곡면을 갖는 외부지지곡면과 회전라운드곡면을 각각 만들어 회전재몸체가 회전할 수 있도록 하여 용마루재의 길이방향 또는 측방향에서 작업상황에 따라 선택적인 조립을 가능하게 했으며 천창의 하중을 균등지지하여 조립견고성을 높였을 뿐만 아니라 개폐작동도 편리하게 했다 기술개요에서 요약된 본 기술의 특징 중 용마루재와 회전재몸체와의 연결방법에 대해 부연설명하면 다음과 같다. 용마루재의 힌지작동부를 내부힌지홈과 내부힌지홈의 아래쪽으로 중심이 쏠린 외부지지곡면을 일체로 만들고, 회전재몸체의 힌지부는 용마루재의 내부힌지홈에 지지되는 지지단과 용마루재의 외부지지곡면에 지지되면서 그와 같은 곡면을 갖는 회전라운드곡면으로 구성하여 회전재 몸체를 회전시킴에 따라 지지단과 회전라운드곡면이 용마루재의 내부힌지홈과 외부지지곡면에서 지지되면 회전할 수 있도록 했다. 이 때, 회전재몸체의 회전라운드곡면은 0~35도까지 용마루재의 외부지지곡면에 지지되면서 회전하도록 했는데, 그 지지되는 회전반경의 범위는 힌지작동부의 편심(곡면의 중심이 한쪽으로 쏠리게 한 것)정도에 따라 달리 할 수 있다
- 보유기관
- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-04-02
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일반기술
기계 > 운송하역장비기술
본 기술은 곡물의 입출고를 자동화하고 호퍼 빈(hopper bin;깔때기 모양의 뚜껑이 있는 저장장치)의 내부에 저장된 곡물이 균일하게 건조되도록 하기 위하여 상온통풍 순환식의 건조수단을 마련하여 효율적으로 곡물을 건조함과 아울러 장기간 저장할 때도 곡물의 변질이 없도록 필요에 따라 저장 곡물을 상온 통풍 및 순환건조시키면서 저장하는 곡물 건조저장장치 및 건조저장방법에 관한 것이다. 보통 농가에서 수확된 벼와 같은 곡물의 건조 및 간이 저장을 위하여 콘크리트로 만든 개량곳간을 사용하거나 바닥이 평평한 원형 빈(bin)을 사용한다. 하지만 개량곳간은 벼의 입출고 작업을 사람들이 직접 해야 되므로 노동력이 많이 들고, 건조과정 중 벼를 순환시킬 수 없어 아랫쪽과 윗쪽의 건조정도가 달라 곡물의 품질유지가 어려울 뿐만 아니라 높이에 제약을 받아 시설면적이 커지게 되는 문제가 있었다. 또한 바닥이 평평한 철제 원형 빈은 곡물을 입출고하거나 섞어주기 위해 고가의 많은 장치가 조합되어야 하므로 가격이 비싸 개별농가에서 설치하기가 어렵다. 게다가 빈 내부의 곡물이 완전히 배출되지 않아 남은 곡물을 별도로 처리해야 하는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 기술은, 몇 개의 지지대에 의해 지면으로부터 떨어진 위치에 유리섬유 강화 플라스틱재로 만든 호퍼 빈을 설치하고 버킷엘리베이터와 같은 곡물승강수단과 스크류콘베이어와 같은 곡물이송수단을 마련하여 호퍼 빈 내의 곡물을 순환시키며, 송풍수단 등을 마련하여 바깥 공기를 끌어들여 호퍼 빈 내의 곡물을 건조시키고 저장시켜 곡물의 품질을 잘 보존할 수 있게 했다. 이에 따라 다음과 같은 잇점이 생긴다. 우선 하부가 깔때기 모양으로 된 호퍼 빈을 사용하여 곡물이 배출된 후 빈 내에 남는 곡물이 없고 좁은 공간에도 설치할 수 있어 설치면적을 최소화 할 수 있다. 또, 호퍼 빈의 중간부로 공기를 강제송풍하고, 호퍼 빈의 상하부에 저장된 곡물을 순환시켜 곡물이 골고루 건조되도록 했다. 또, 송풍기에 의한 상온통풍과 곡물순환을 필요에 따라 선택적으로 조합하여 사용함으로써 장기간 저장시에도 곡물 품질의 저하가 초래되지 않도록 했다. 마지막으로, 입출고 작업을 자동화시켜 노동력 절감 및 에너지 절감효과를 가져왔다 본 기술에 따른 곡물건조장치는 여러 개의 지지대에 의해 지면과 떨어진 위치에 설치된 호퍼빈과, 투입호퍼가 아래쪽에 설치되어 있고 그로부터 곡물을 호퍼 빈의 윗쪽으로 보내어 재투입하거나 외부로 하역을 할 수 있게 윗쪽에는 방향전환기가 설치된 곡물승강수단(버킷엘리베이터)과, 호퍼 빈에 저장된 곡물을 순환, 건조시킬 수 있도록 호퍼 빈의 배출구와 곡물상승수단의 아래부분 사이에서 곡물을 승강수단으로 이동시키는 이송수단(스크류콘베이어)과, 호퍼 빈의 내부공간에 적재된 곡물을 건조시키기 위하여 호퍼 빈의 내부로 바깥공기가 유입되도록 통로가 만들어진 송풍수단 등으로 구성되어 있다. 여기서 호퍼 빈을 지지하는 지지대는 관형체(속이 빈 파이프 모양)로 하여 호퍼 빈의 상부와 연결되도록 만들고 아래 쪽에는 곡물상승수단의 아래쪽 호퍼 방향으로 공기배출구를 만드는 것이 바람직하다. 왜냐하면 송풍기에 의해 유입되어 곡물입자사이를 통해 순환된 공기가 속이 빈 지지대를 통해 공기배출구로 배출될 뿐만 아니라, 이를 통하여 곡물상승수단과 같이 곡물입자들을 순환시키는 역할도 할 수 있기 때문이다. 이 장치를 이용하여 곡물을 건조저장하는 방법은 두 가지 중 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있다. 첫째는 신속한 건조를 위하여 곡물을 연속적으로 순환시키면서 호퍼 빈의 내부에 상온의 공기를 불어넣어 곡물을 건조하여 저장하는 것인데, 호퍼 빈의 상하부에 저장된 곡물이 균일하게 섞이면서 건조속도가 빨라 신속하고 균일한 곡물건조가 가능하다. 둘째는 곡물을 간헐적으로 순환시키고 호퍼 빈 내부로 공기를 연속적으로 공급하여 곡물을 건조시켜 저장하는 방법인데, 송풍기만을 우선 작동시켜 바깥공기가 곡물 사이의 틈새를 통과하면서 곡물로부터 수분을 빼앗아 지지대의 배출구로 배출되면 호퍼 빈 상부의 곡물보다 하부의 곡물이 더 빨리 건조되므로 적당한 시간 간격을 두고 스크류콘베이어와 버킷엘리베이트를 작동시켜 곡물을 순환시키는 방식으로 곡물을 균일하게 건조시킬 수 있다. 또 이상의 방법은 곡물을 장기간 저장할 때도 간헐적으로 수행할 수 있다. 장마철이나 외기 습도가 높은 날이 연속되는 경우, 또는 일교차가 커서 호퍼 빈 내부에 결로 현상이 나타날 우려가 있을 때, 날씨가 좋은 날에 송풍기를 가동하여 호퍼 빈 내부에 바깥 공기를 불어 넣어 수분을 제거하여 저장 중 곡물의 변질을 방지할 수 있다
- 보유기관
- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-06-02
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일반기술
기계 > 운송하역장비기술
본 기술은 고형배지에서 채소와 같은 작물을 재배할 때 사용 후 배출되는 잉여배양액의 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다. 농지의 부족과 농지가격상승 및 농지와 하천의 오염에 효율적으로 대처하고 채소와 같은 농작물의 청정재배를 위하여 배양액을 공급하여 농작물을 재배하는 고형배지 재배방법이 널리 보급되고 있다. 이 때 공급되는 배양액의 10~30%나 되는 잉여배양액을 어떻게 효율적으로 처리하느냐 하는 문제가 대두되었다. 잉여배양액을 그대로 재활용하는 경우에는 재배농작물의 뿌리부분이 감염, 병해를 입게되어 품질이 떨어지는 문제가 발생하므로, 반드시 살균처리해야 한다. 또 그대로 버리는 경우에는 토양 및 수질을 오염시켜 환경문제를 야기시킨다. 이 중 바람직한 것은 배양액을 그대로 버리는 것보다는 효율적으로 살균처리하여 재사용하는 것이다. 이를 위해 기존에는 자외선램프를 이용하거나 증기에 의한 살균방법이 제안되었다. 그러나 자외선의 경우 처리용량이 크다는 잇점이 있지만 살균효과가 불투명하고 증기의 경우 가열과 냉각기능의 분리로 장치의 크기가 커지고 열효율이 낮아 비용이 많이 소요되는 문제가 있었다. 이에 본 기술에서는 잉여배양액 처리장치를 1. 배양액 집수탱크로부터 펌프에 공급되는 배양액을 일정한 온도까지 가열하여 살균하는 가열부와 2. 가열부로부터 살균처리되어 배출되는 배양액의 열을 이용하여 가열부로 공급되는 살균처리할 배양액을 예열하며 살균처리된 배양액을 냉각시키는 열교환기로 구성하였다. 이에 따르면 장치가 콤팩트하고 가열식에 의한 살균효과가 뛰어나면서도 고온으로 가열된 배양액의 열을 회수하여 냉각시키면서 동시에 그 열을 이용하여 살균처리할 배양액을 예열시킴으로써 에너지 사용효율을 높여 경제적이고 연속적인 잉여배양액 처리가 가능하도록 했다 본 기술에 의한 잉여배양액 처리장치의 작동을 상세히 살펴보면 다음과 같다. 잉여배양액을 배양액 집수탱크로부터 펌프에 의해 가열부에 공급하여 2개의 가열수단(열전도성이 좋은 재질의 케이스로 쌓여진 전기히터)으로 일정한 온도까지 가열하여 살균한다. 가열살균처리된 고온의 배양액을 열교환부로 배출시키는 한편 동시에 살균처리할 잉여배양액을 가열부로 보내기 전에 열교환부를 통과시켜 이 두 배양액 간의 온도차를 이용하여 살균처리할 잉여 배양액을 예열시키고 살균처리된 배양액은 냉각시킨다. 가열부의 하우징에는 온도센서가 부착되어 배양액의 온도를 측정하여 제어부의 컨트롤러로 신호를 보낸다. 제어부의 컨트롤러에는 미리 배양액 살균을 위한 온도와 가열시간 등에 대한 조건이 설정되어 있어 배양액의 온도가 설정된 온도에 이르게 되면 그 상태로 일정시간을 유지시켜 배양액을 완전히 살균되도록 한다. 이를 위해 하우징 내부 온도에 따라 히터를 전부 또는 부분적으로 작동하게 한다. 이어서 설정된 온도조건을 충족하고 가열시간이 경과하면, 제어부에서 배양액이 충분히 살균처리되었다고 판단하고, 펌프를 다시 작동시켜 새로이 살균처리할 배양액을 공급하여 살균처리된 배양액을 배출구를 통하여 열교환부로 배출되도록 한다. 또 열교환부는 4개의 모서리 부분에 통로용 구멍을 만들고 열전도성이 뛰어난 여러 개의 열전도판을 띄엄띄엄 배열하고 그 사이에 시일용 패킹재를 번갈아 배치하여 만든다. 열전도판과 패킹재 사이에 형성되는 공간들은 살균처리된 배양액 통로와 살균할 배양액 통로로 사용되고 고온의 살균처리된 배양액으로부터 빼앗은 열은 열전도판을 통하여 살균처리할 저온의 배양액을 예열시키게 된다. 이 때 열을 빼앗긴 살균처리도니 배양액은 냉각되어 저장탱크에 저장된 다음, 고형배지에서의 농작물 재배에 사용된다. 열교환부에서 일어나는 가열살균처리된 배양액과 잉여배양액 사이의 열교환은, 배양액을 가열살균처리하기 전에 예열시킴으로써 가열부에서 보다 적을 에너지로 설정온도까지 신속히 가열할 수 있으며, 살균처리되어 배출되는 배양액은 별도의 냉각수단을 사용하지 않고도 신속히 냉각되므로 에너지 절감효과가 있다. 또한 가열부에 마련된 온도센서가 보내온 신호에 따라 가열부에서의 가열온도, 살균처리할 배양액 공급을 위한 펌프작동을 미리 프로그램된 바에 따라 제어함으로써 연속적으로 잉여 배양액을 살균처리할수 있는 장점이 있다
- 보유기관
- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-04-17
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일반기술
기계 > 기타 에너지·환경기계
본기술은 타원형태 또는 사각형태의 단면을 가진 관을 여러 개 옆으로 합쳐 놓은 형상으로 전체적으로는 판상을 이루게 하고, 각각의 관에는 물과 같은 작동유체를 주입하여 관의 내부에는 액체부와 기체부가 상존하도록 하여 액체부에서 기체부쪽으로 한 방향으로만 열이 전달되어 열정류자 또는 단열 기능을 갖는 열전달장치에 관한 것이다. 본 장치는 기체의 응축잠열을 이용한다. 관내에 작동유체를 반쯤 주입한 판의 아래쪽에서 열이 가해지면 그 열에 의해 관내부의 액체가 증발하여 관 내부의 윗쪽으로 이동하게 된다. 이 기체는 상대적으로 온도가 낮은 곳에 위치한 관 내의 기체부에서 다시 냉각, 응축되어 다시 액체가 되는데 이 때 응축잠열이 발생하여 외부로 방출된다. 따라서 관 내의 액체부에서 기체부로의 열이동이 가능하게 되고, 그 반대방향으로는 단열된다. 따라서 본 기술에 의한 열전달장치를 수평면에 설치하면 항상 판의 아래쪽에서 판의 윗쪽으로 열이 전달되고 반대방향으로는 단열시킬 수 있다. 응축잠열을 이용한 열을 전달시키는 장치는 열사이폰(thermosyphon)이 있으나, 비교적 좁은 직경의 관으로 제조되어 있고 액체부의 관벽을 통해 열이 흡수되고 기체부의 관벽을 통해 열이 방출되도록 되어 있어 열전달 또는 단열하고자 하는 면적이 넓은 경우 열사이폰을 여러개를 설치해야 하는 단점이 있다. 하지만 본 장치는 판상이므로 넓은 면적에 걸쳐 적용하기가 쉽다. 또 열사이폰의 경우 열을 방출하는 부분은 공기중에 노출시켜야 되므로 파손의 염려가 크고 그로 인해 단열기능을 상실하게 된다. 반면에 본 열전달장치의 경우 지하에 매설되므로 파손의 염려가 없다 본 장치는 같은 평면상에 계속해서 연결하면 송유관, 도로 또는 기타 건축물 지반과 같이 넓은 지역의 전체 면적에 걸쳐 수평으로 설치할 수 있어 설치효율이 크게 향상되고 단열효과도 크게 향상된다. 또 온도조절을 필요로 하는 대형주거공간, 대형사무용건물, 공장, 저장창고, 냉장차량 등의 천정재나 바닥재에 적용되어 온도조절 보조장치로 사용될 수 있으며 이에 따른 운전비도 전혀 소요되지 않는 장점을 갖고 있다. 본 장치는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 플라스틱을 재료로 하는 경우 압출성형법으로, 금속재료인 경우 압연성형법으로 만들 수 있다. 기존의 열사이폰이 금속으로 만들어진 것과 달리, 본 장치는 플라스틱으로도 만들 수 있는데, 열전달 효율의 주요인자는 장치 외부면의 열전달 계수이기 때문에 열전달 효율에 큰 영향을 미치지 않으며, 금속에 비해 월등한 생산성을 갖는다. 본 장치의 내부에 주입되는 작동유체로는 물, 프레온II, CO2, NH3 또는 에탄올 등 단일 성분체를 사용할 수도 있고, 특히 영하의 온도에서는 어는 것을 막기 위해 물과 에탄올, 또는 물과 에틸렌글리콜 등 혼합유체를 사용하기도 하는데 이 경우 제조원가가 낮아지는 장점이 있다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-04-02
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일반기술
전기·전자 > 소프트 스위칭 기술
여러 개의 전원기구를 몇개씩 묶거나(그룹선택) 아니면 개별적으로(개별선택) 구동전원을 공급하거나 차단할 수 있도록 유선 혹은 무선 방식으로 제어가 가능하며, 그룹구동을 위한 그룹선택시 그룹정보를 자유롭게 변경할 수 있도록 한 전기기구의 전원제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 건축물에는 그 용도에 따라 다소 차이가 있으나 전등과 환기용 펜 등과 같은 각종 전기기구가 설치되며, 이를 위한 전기배선은 크게 전선 인입구에서 전기기구까지의 천장 배선과 전기기구에서 스위치 또는 콘센트까지의 벽면배선으로 나눌 수 있다. 이러한 전기배선은 통상적으로 건물의 신축 시에 앞서 시공되는 전기배관 내에 인입되며, 전기 배관공사는 콘크리트를 치기 전에 시행된다. 이 때, 전기배관은 배선을 보호하고 설치를 쉽게하는 장점이 있으나 구조물에 큰 구멍이 뚫리는 거나 다름 없어 콘크리트를 밀도있게 타설할 수 없다. 또 이슬맺힘이나 방수결함이 전기배관을 통해 누수로 이어질 우려가 있으며, 생활소음이 전기배관을 통해 이웃으로 전달되는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 전기배관 및 배선의 연장길이를 최소화하려는 노력이 진행되어 왔고 그 결과로 벽면배선을 제거하고 무선방식으로 원격제어하는 기술이 개발되었다. 하지만 기존에 적용된 기술들은 유선 혹은 무선방식을 단독으로 채용하여 사용자의 욕구를 제대로 충족시키지 못했으며 각각의 전기기구를 개별적으로만 제어하므로 순차적인 제어는 가능했으나 동시에 제어할 수 없어 키조작 횟수가 많아지는 번거로움이 있었다. 본 기술은 이러한 점들을 해결하기 위하여 1. 여러 개의 전기기구를 유선과 무선방식으로 모두 제어 가능하며 그룹 또는 개별 구동이 가능하도록 했으며 2. 그룹 또는 개별 구동할 때 설정그룹을 자유롭게 변경가능하도록 하여 사용의 편리성을 극대화시켰다 본 기술에 의한 전원제어장치는 각각의 전기기구를 다양하게 조합하여 그룹화할 수 있으며 개별적으로 제어가 가능해 쓸데없이 전원이 켜져있는 전기기구의 전원을 차단할 수 있기 때문에 절전효과가 있다. 또한 본 장치는 무선방식으로 이용할 때 여러가지 효과를 더 높일 수 있다. 무선방식의 경우, 선택신호를 송출할 수 있는 적외선발광다이오우드(IED)가 포함된 스위치는 벽에 부착하고, 적외선 감지센서와 논리연산기, 수신제어부 등으로 구성된 신호수신부를 전기기구에 부착하게 된다. 이렇게 함으로써 전기기구와 스위치 사이의 배관이나 배선시공이 필요없어 시공의 편리성 및 자원절감의 효과를 얻게 된다. 또한 배관으로 인한 구조체 공동화 및 누수, 생활소음의 이웃세대 전달 등의 문제가 최소화될 것이다. 이는 본 전원제어장치로의 교체시 뿐만 아니라 건물을 지을 때 전기배관 및 배선 공사 시에도 자원, 시간의 낭비를 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 또, 소형리모콘을 이용하여 노약자나 장애인들도 쉽게 전원을 제어할 수 있으며 배선이 없기 때문에 벽에 부착한 스위치의 위치를 사용자가 임의로 변경할 수가 있다. 한편, 무선신호로 적외선을 이용하여 증가하고 있는 전자파에 의한 간섭효과, 노이즈를 최소화 시킬 수 있어 오작동의 우려를 줄일 수 있다. 또한, 프로그램이 내장된 IC칩을 내장하면 그룹 선택 및 전원제어를 자유롭게 할 수 있고 프로그램을 적당하게 변경하면 1~10회로까지 전기기구 부하별(1회로당 400W 상한) 분리 및 확장이 쉬워 별도의 배관 배선공사 없이도 전기기구 내부에서 스위치 분기가 가능하다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-03-28
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일반기술
전기·전자 > 계측기기
본 기술은 연료, 약품과 같은 액체를 노즐로 분무시켰을 때 생기는 분무의 분포를 정량적으로 나타내기 위해 분무의 크기와 속도를, 레이저를 이용해 측정하기 위한 기술이다. 수송이 편리하고, 저장이 쉬우며, 액체상태로 이용가능하다는 점 때문에, 가솔린, 디젤 등의 자동차 엔진이나 가스터빈, 산업용 로(爐) 등 현재의 에너지 수요 중 많은 부분이 연소실 내로 액체연료를 분무의 형태로 주입하여 연소하는 방식으로 이루어지고 있다. 뿐만 아니라, 액체 분무는 농업, 의학, 기상학 등 여러 응용 분야에 광범위하게 적용되고 있어 그 중요성이 커지고 있다. 따라서, 분무의 분포를 정량적으로 측정하는 것은 노즐의 설계와 개발을 위해서 뿐 아니라 실제 적용에서의 성능 제어를 위해서 필요하다. 분무의 분포를 측정하는 방법으로 기존에는 많은 수의 수집관이나 구역들로 이루어진 기계적 patternator를 이용하여 측정해 왔다. 그러나 이런 기계적 patternator는 공간 분해능력이 떨어질 뿐만 아니라 유동을 교란시킬 수 있기 때문에 복잡한 재순환 유동이나 화학 반응이 있는 유동에서의 적용이 어렵다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 레이저를 이용해 평면의 이미지를 얻어 분무의 분포를 얻어내는 광학적 patternator에 대한 연구들이 진행되고 있다. 광학적 patternator는 유동을 교란시키지 않으면서 고해상도의 분무 패턴 측정을 할 수 있게 해준다. 광학적 patternator에서는 레이저 평면광에 의한 분무의 산란광(scattering) 또는 형광(fluorescence)을 이용하여 액체 연료 분포의 균일성과 대칭성을 알아본다. 특히 형광 신호는 물질의 체적에 비례하므로 이를 이용하여 분무 단면의 2차원 질량 유량 분포를 알수 있다. 또한 액적의 지름에 비례하는 것으로 알려지는 Mie 산란광과의 비를 가지고서 액적의 SMD(Sauter Mean Diameter)의 2차원 분포도 한 번에 구할 수 있다. 그리고 각 단면의 질량 분포를 조합하여 3차원 분무 구조의 이미지를 재구성할수 있다 분무의 크기를 상세하게 분석하는 방법으로 위상 도플러 입자 분석기(Potential Doppler Particles Analyzer;PDPA)가 널리 사용되어지고 있다. PDPA는 점측정 방식으로서 고정된 위치를 통과하는 액적의 크기와 속도, 수밀도, 체적 유량 등을 실시간으로 측정해 준다는 장점을 가지고 있다. 그러나 분무의 특성은 3차원적인 현상으로 파악해야 하는 것이 일반적인데 PDPA를 이용하여 분무의 전체적인 특성을 분석하는 일은 매우 많은 시간과 노력을 필요로 한다. 또 다른 방법으로 기계적 patternator를 들수 있는데 공간 분해능이 낮고, 유동을 직접적으로 교란시키는 단점을 지닌다. 레이저 평면 이미지 기법을 이용한 분무 특성 측정은 일반적인 레이저 계측 기술의 특징이라 할 수 있는 유동에 대한 교란이 없이, 높은 공간 해상도의 측정을 할 수 있다는 장점을 가진다. 또한 PDPA와 같은 점 측정 방식에 비해 손쉽게 2차원 단면 분무 특성을 파악할 수 있다는 특징을 추가적으로 가지고 있다. 각 단면의 액적 속도 벡터를 알면 질량 플럭스 개념으로 발전할 수 있다. 액적 자체가 측정 입자로 작용할 수 있으므로 stereo PIV와 같이 3차원 속도 벡터를 손쉽게 구할 수 있다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-03-28
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일반기술
우주·항공·천문·해양 > 항공기 추진계통
본 장치는 추력선상에 일치한 축방향과 회전방향으로 동시에 운동하는 엔진마운트축을 베어링 구조물에 연결하여 엔진에 의한 힘을 마찰력 없이 두 로드셀(load cell)에 전달하고 이를 통해 추력과 마력을 동시에 측정할 수 있도록 만든 장치이다. 본 장치는 엔진마운트 고정대와 균형무게추가 양끝에 설치되는 토크축을 2개의 베어링 구조물로 지지하고, 이 토크축에 축방향과 회전방향에 대하여 자유로이 움직이는 베어링을 설치하여 이에 추력측정장치와 마력측정장치를 연결하여 로드셀을 이용, 추력과 마력을 동시에 측정할 수 있게 제작되었다. 기존의 피스톤엔진에 대한 마력측정은 토크축에 연결된 진자(pendulum)의 회전량과 회전수를 측정하여 구할 수 있었고, 추력은 엔진을 실은 시험대를 수평자유운동을 시켜 그 변위를 구하여 측정하였다. 하지만 피스톤 엔진의 토크로 인한 회전량을 사람의 눈으로 확인하는 데 정확도에 한계가 있고, 추력 또한 마력수가 작은 소형엔진의 경우 추력을 측정하는 시험대 전체를 움직이는 데 필요한 충분한 힘을 낼 수 없는 문제와, 추력과 마력을 따로 측정하는 데 따라 시간과 비용이 중복되는 문제가 있다. 본 기술은 엔진에 연결되는 토크축이 축방향과 회전방향에 대하여 동시에 자유로이 움직이는 베어링 장치를 설치하여, 엔진의 추력측정시 토크에 의하여 마찰력을 상쇄시키고, 마력측정시 추력에 의한 마찰력을 없애 두 힘을 동시에 보다 정확한 데이터로 얻을 수 있게 한다 본 장치에서 추력과 마력을 측정하는 과정을 좀 더 자세히 살펴보면, 다음과 같다. 엔진마운트 고정대에 소형엔진을 연결시키고 구동시키면, 토크축이 회전되면서 축의 방향으로 추력이 전달된다. 이 추력은 토크축에 설치된 축방향과 회전방향에 대하여 동시에 자유로이 움직이는 베어링 장치를 통해 추력전달장치의 추력전달덮개에 붙은 로드셀로 전달된다. 이 로드셀은 시험대 한쪽 끝에 설치된 변형측정기와 연결되어 추력의 크기를 측정한다. 한편 이와 동시에 토크축을 통해 전달된 엔진의 토크가 마력측정장치의 로드셀로 전달되고 이 역시 변형측정기에 의해 측정된다. 이 때 추력 및 마력전달장치와 토크축을 연결하는 베어링은 추력측정시에는 토크에 의한 마찰력을 상쇄시키는 작용을 하고 마력측정시에는 추력에 의한 마찰력을 없애 두 힘을 동시에 측정할 수 있게 한다. 또 추력전달 덮개는 로드셀에 미치는 충격을 완화시키는 역할도 겸한다. 한편 본 장치는 간편하게 제작되고 구조물의 중량을 줄여 이동을 편하게 했으며 실험시간을 단축시키는 잇점도 있다
- 보유기관
- 한국항공우주연구원
- 등록일
- 2001-05-24
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일반기술
기계 > 기타 육상수송기계
본 기술은 선루프(sun-roof)와 같은 자동차 차체 지붕에 설치하는 구조물을 유리섬유로 강화된 폴리에스테르 복합재료(F.R.P.;fiber reinforced plastics)를 이용하여 만들어 무게를 줄이고 강성(rigidity)과 강도(strength)를 강화시키며 재활용이 가능하도록 하기 위한 것이다. 현재 플라스틱으로 만든 선루프는 어느 정도까지 작은 크기의 범위내에서는 충분한 강성과 강도를 유지하지만 차체 지붕의 대부분을 차지할 정도의 크기를 가진다면 요구강성 및 강도를 충족시키기가 어려우며, 주행시 바람에 의한 진동 및 소음을 방지할 수 없다. 또한 자동차 부품, 욕조, 선박, 스포츠/레저용품, 인쇄회로기판(PCB) 등 다양한 분야에서 가볍고 기능성이 뛰어난 재료로서 각종 섬유강화 플라스틱이 널리 사용되고 있지만 대부분 매립에 의존하고 있어 매립지 부족의 문제가 대두되고 있고 환경규제가 강화됨에 따라 적절한 폐기물 처리방법이 개발되어야 한다. 본 기술은 유리섬유가 강화된 폴리에스테르 복합재료를 사용하여 지붕판을 만들고 그 테두리 안쪽으로 고밀도 폴리프로필렌계 플라스틱으로 된 보강리브를 띠 모양으로 구비하여 경량화, 고강도, 고강성 등의 목적 뿐만 아니라 재활용도 가능하게 하였다 본 기술에 따른 섬유강화플라스틱 지붕판은 유리섬유로 강화된 폴리에스테르 복합재료를 사용해서 만들고 전면에는 한쌍의 차체결합용 스틸브라켓 접착부를, 후면에는 개폐용 스틸 브라켓 접착부를 갖춘다. 또 플라스틱 포옴(foam) 보강재로 보강을 하도록 했는데, 폭이 19mm, 비중이 0.060g/cm3 인 고밀도 폴리프로필렌계 플라스틱을 사용하여 보강리브를 만들어 지붕판 내부의 전후좌우면을 따라 띠를 두르듯이 만든다. 이렇게 하면 다른 보강재를 사용할 때보다 강성 및 강도는 뛰어나면서도 무게에 있어서는 스틸을 사용한 경우보다 약 47% 정도의 경량화 효과를 얻을 수 있다. 한편 본 기술에 따른 지붕판은 잘게 부숴 고온압축성형하면 폴리프로필렌이 바인더로 작용하여 다시 섬유강화플라스틱과 결합되어 보도블럭과 같은 2차부품으로 재활용이 가능하다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-04-02
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일반기술
기계 > 동력전달장치 (R94)
본 기술은 형상이 간단하고 단가가 저렴한 가솔린 엔진용 멀티 포인트 인젝터(MPI;multi-point injector)의 보조공급장치에 관한 것이다. 일반적으로, 가솔린 엔진용 멀티포인트 인젝터에는 핀틀형, 홀형 등이 있고 제작회사에 따라 여러가지 종류가 있다. 하지만 원리와 형상은 대체로 유사하고 국내에서는 보쉬(Bosch), 히타찌(Hitachi) 등의 제품이 주로 사용되고 있다. 특히 최근에는 보조공기를 공급, 분사연료의 미립화를 촉진하여 연소효율을 향상시키려는 목적으로 공기보조형 인젝터(Air-assist injector 또는 Air-shroud injector)의 적용범위가 확대되고 있다. 하지만 기존의 인젝터는 보조공기를 공급할 수 있는 챔버가 일체형으로 제작되어 모양이 복잡해서 설계와 가공이 어렵고 제조에 따른 공정과 비용이 많이 소모되는 문제가 있었다. 또한 공기 보조 어댑터를 사용하는 경우에도 어댑터의 모양이 복잡하고 가공이 어려우며 인젝터의 특성에 따른 연료의 분사각과 연료분사 유도홈을 설계해야 하기 때문에 설계가 어려우며 연료분사 유도홈을 따라 공기가 분사되기 때문에 홀형의 연료분사만이 가능하고 핀틀형에는 적용할 수 없다는 문제가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 기술은 원통을 상부와 하부의 지름을 다르게 만들어 상부원통부의 아래쪽 측면에 보조공기를 공급하는 니플이 결합될 수 있도록 공기공급용 탭구멍을 뚫고 하부원통부의 안쪽면 둘레에 같은 간격으로 공기분출을 위한 여러 개의 반달형 홈을, 그 아래에 분출방향 유도수단을 만들었다. 이렇게 함으로써 설계`가공이 용이하고 인젝터에 쉽게 장착할 수 있으며, 또 인젝터의 외형과 보조공기 공급장치의 안쪽면이 억지끼워맞춤이 되도록 해 별도의 체결요소가 필요없어 단가가 저렴하고 대량생산에 유리한 효과를 얻을 수 있다 본 장치의 재질은 알루미늄이나 테프론 등 연성이 강하면서도 변형이 심하지 않은 재료를 사용하면 되고 선반작업을 통하여 일체형으로 가공한다. 본 보조공기공급장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 상부원통부의 탭구멍에 결합된 니플을 통하여 압축공기실로 들어온 압축공기는 다시 공기 분출노즐의 역할을 수행하는 반달형 홈을 따라서 인젝터 팁까지 유도되어 벤츄리관 형상의 경사면 방향으로 분출되면서 인젝터에서 분사되는 연료와 일정한 각을 이루면서 충돌하게 된다. 이 때, 공기분출노즐 역할을 하는 반달형 홈의 크기와 개수는 인젝터 자체의 분무 유량특성과 엔진의 배기량에 따라 다르지만, 직경은 1mm정도가 적당하다. 또 공기가 분출되는 경사면의 경사각은 인젝터의 분무특성에 따라 변경이 가능한데, 경사각이 커지면 분무각이 커져 분무의 도달거리가 짧아지고, 경사각이 너무 작으면 연료분무의 미립화 효과가 줄어들게 되므로, 30도~45도가 적당하다. 본 공기공급장치의 기본원리는 가솔린 엔진용 인젝터에만이 아니라 여러가지 액체분무에 대해서도 적절하게 수정하여 적용할 수 있을 것이다. 또 본 장치는 인젝터를 감싸 끼우게 되어 있는데 이 때 상부원통부와 인젝터의 몸체 사이에 공기 압축실이 형성된다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-03-28
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일반기술
기계 > 엔진
본 기술은 상용차량(Commercial Vehicles)에서 공기압력(이하 공압)에 의해 기어 변속을 제어하는 수동변속장치에 관한 것이다. 변속레버와 변속기어가 기계적으로 직접 연결되어 있기 때문에 버스, 트럭 등과 같이 주로 상업적인 용도로 쓰이는 대형차량, 즉 상용차량에서는 수동변속조작은 일반 소형 차량과는 달리 조작이 어려워 운전자의 피로감을 가중시키고 정확하고 신속한 변속을 어렵게 한다. 이에 본 기술은 상용차량의 수동변속레버와 변속기어 간의 기계적인 연결부분을 없애고 대신 공압에 의해 기어변속을 제어하여 보다 쉽게 변속조작을 할 수 있도록 했을 뿐 아니라 내구성 및 신뢰성을 향상시켰다 본 기술은 상용차량의 수동변속레버와 변속기어 간의 기계적인 연결부분을 없애는 대신 다음과 같이 구성된 공압제어형 변속시스템이다. 1. 클러치 스위칭부는 클러치의 동작에 따른 스위칭 신호를 발생하여 TCU(Transmission Control Unit)으로 보낸다. 2. 변속레버 조작부는 레버위치 감지부와 완료밸브로 구성된다. 변속레버의 소정 위치에 장착되어 변속 레버 조작에 따른 레버 위치 신호를 출력한다. 완료밸브는 변속단계가 성공적으로 수행되었다는 것을 운전자에게 알리기 위한 반력공압을 만들어 낸다. 3. 기어변화부는 변속밸브, 액츄에이터(actuator), 기어위치감지부로 구성되며 TCU의 제어하에 변속기를 정해진 단수로 변환하기 위한 작동장치이다. 변속밸브는 솔레노이드 밸브를 이용하며 기어변속을 위한 공압을 형성하는 역할을 하고 이 공압이 액츄에이터를 작동시켜 변속기가 구동된다. 4. 기능조작부는 엔진 시동용 릴레이, 스몰 온 스위치, 엔진구동감지부, 속도 감지부로 구성된다. 엔진시동용 릴레이는 레버위치 감지부와 기어 위치 감지부의 데이터를 읽어 중립상태가 아니면 엔진 시동이 걸리지 않게 동력라인을 끊는 역할을 한다. 엔진구동감지부는 엔진의 동작유무를 감지하고 속도감지부는 엔진회전속도를 감지하여 TCU로 보내어 적절한 변속이 가능하게 한다. 5. TCU는 이상의 장치들에서 보내온 신호를 감지하고 적당한 신호를 보내 이를 제어하는 역할을 한다. 이외에도 TCU에는 기어상태표시부가 연결되어 기어의 위치를 운전자가 볼 수 있게 디스플레이한다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-04-13
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일반기술
전기·전자 > 전력설비
본 기술은 자동차의 배터리로부터의 방전전압을 안정된 정전압으로 출력하는 회로에 관한 것이다. 자동차에서 전원으로 사용되는 배터리의 전압을 27V로 설정되어 있으나 자동차 내의 각종 전기장치들은 24V로 작동하도록 설계되어 있다. 따라서 27V의 전압을 24V의 정전압으로 변압시키기 위한 별도의 전원회로가 필요하다. 기존에는 펄스폭 제어방식인 TL494의 전원회로를 이용해 왔다. TL494 전원회로는 밧데리의 전원을 입력받으면 저항 및 콘덴서의 시정수에 의한 발진주파수를 가지고 트랜지스터의 구동을 펄스폭 제어함으로써 24V의 정전압을 출력하는 구조로 되어 있다. 그러나, 이는 ISO7673-1에서 정의한 과도전원 내성규격을 만족하지 못했다. 즉 자동차의 밧데리는 외부 환경요인에 의해 과도전압이나 노이즈 등이 인가될 수 있는데, 이 때문에 전원회로가 파손되거나 24V를 초과하는 전압이 발생하는 문제가 있었던 것이다. 이에 본 기술은, 밧데리로부터의 입력전원을 정류회로에서 정류하고, 이 정류된 전원가 일정전류이상일 때에는 스위칭회로의 폴리스위치용 저항이 오프(off)되어 과전류에 의한 회로의 차단을 방지하고, 입력전원에 포함된 노이즈들은 필터회로 내의 콘덴서로 필터링하여 노이즈에 의한 오동작을 막도록 했다 본 기술에서는 자동차의 밧데리와 전원회로 사이에 다이오드로 구성되어 입력전원을 정류하는 정류회로와 폴리스위치용 저항으로 구성되어 정류회로로부터 과전류가 인가될 때 스위칭 오프 상태가 되도록 하는 스위칭회로, 2개의 콘덴서로 구성되어 노이즈를 필터링하도록 한 필터회로를 두었다. 여기서 필터회로의 2개의 콘덴서는, 스위칭회로로부터의 정류전원에서 일반노이즈를 필터링하는 전해콘덴서와 고주파 성분의 노이즈를 필터링하는 세라믹 콘덴서으로 되어 있다. 이는 과전류로 인한 전원회로 파괴를 방지하고, 잡음에 의한 전원회로의 파손 또는 오동작을 막을 수 있다. 또한 스위칭 회로와 전원회로의 전원 입력단 사이에 과전압 방지용저항으로 구성된 과전압방지 회로를 구성하여 과전압에 의한 전원회로의 파손에 역시 대비할 수 있다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-06-26
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일반기술
전기·전자 > 전력설비
본 기술은 자동차의 밧데리 전원이 입력되면 이를 5V의 전압으로 바꾸기 위한 차량용 5V 직류 안정화 전원회로에 관한 것이다. 직류 안정화 전원회로는 입력전압, 부하전류, 주위온도의 변동 등에 영향을 받는 일 없이 안정된 직류전압을 얻기 위한 회로로, 통상 차량용으로는 24V의 밧데리 전압을 5V의 전압으로 바꿔주는 안정화 회로가 이용되고 있다. 기존의 안정화 회로는 3단자 레귤레이터가 밧데리로부터 입력된 전압을 5V로 전압강하하여 출력하게 하고 입력단에 접속된 콘덴서는 3단자 레귤레이터의 동작을 안정화시키고 출력단에 접속된 콘덴서는 레귤레이터의 출력에 대한 고주파 임피던스를 감쇄시키는 작용을 하도록 구성되어 있다. 그런데, 이와 같은 기존의 안정화 회로는 과도전원내성규정(ISO7673-1)에서 정하는 정도의 높은 노이즈가 인가되면 3단자 레귤레이터 내부의 소자가 불안정하게 작동하여 안정된 출력을 얻을 수 없을 뿐만 아니라 소자가 소손되는 문제점이 있었다. 이에 본 기술에서 제안된 안정화 회로는 입력전원에 노이즈가 포함되더라도 해당 노이즈를 감쇄시켜 보다 안정화된 출력을 얻을 수 있도록 했다. 즉 밧데리와 제1콘덴서 사이에 1.밧데리로부터 인가되는 전원전압에 포함된 노이즈를 제거하는 코일과, 2. 이 코일을 지난 전류가 미리 설정된 전류를 초과하면 개방되는 폴리스위치와, 3. 폴리스위치의 출력전압이 과도전압을 초과하지 못하도록 조절하는 과도전압억제 다이오드( Transient Voltage Suppressors Diode;TVS)와, 4.폴리스위치 출력전압을 정류하여 출력하는 다이오드 등을 추가했다 본 기술에 따른 안정화 회로의 구조와 동작을 자세히 살펴보면 다음과 같다. 밧데리로부터 제공되는 전압은 코일과 콘덴서에 의해 노이즈가 제거된 후 3단자 레귤레이터로 입력되는데, 이 때 코일에 연결된 폴리스위치는 코일을 지난 전류가 과전류일 경우 턴오프(turn off)되어 3단자 레귤레이터를 보호하는 역할을 한다. TVS는 폴리스위치의 출력단에 캐소드(cathode)단이 연결되고 애노드(anode)단은 접지되어 있는데, 폴리스위치와 다이오드 사이에서 과도전압이 인가되는 것을 방지하는 역할을 한다. 다이오드는 TVS의 캐소드단 전압을 정류하여 비로소 제1콘덴서로 보낸다. 이하는 기존의 안정화회로와 같다. 이상의 과정에 의해서 차량의 레귤레이터에 입력되는 전원에 ISO7673-1의 노이즈가 포함되면 회로를 끊거나 노이즈를 감쇄시켜 보다 안정화된 출력을 얻을 수 있으며, 내부 소자를 보호할 수 있는 효과가 있다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-07-19
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일반기술
기계 > 엔진
본 기술은 미리 설정된 기간 간격으로 상용차의 외부입력상태를 감지하면서 소정의 기어변속을 수행하는 공압제어형 상용차변속시스템의 실시간 제어방법에 관한 것이다. 기존의 상용차변속시스템에서는 실시간처리과정(Real-time Processing Routine)을 위해 인터럽트 방식을 채용하고 있다. 인터럽트 방식이란, 상용차량의 변속시스템을 구성하고 있는 각종 센서들로부터 동작신호가 입력되면 우선 순위에 따라 현재 수행하고 있는 과정에서 인터럽트 처리과정으로 점프하여 그에 해당하는 과정을 수행하고 인터럽트 처리과정이 완료되면 인터럽트 발생직전에 수행하고 있었던 처리 과정을 재수행하도록 하는 방식을 말한다. 그런데, 이러한 인터럽트 방식은, 우선 순위에 따라 인터럽트를 처리하기 때문에, 여러 개의 인터럽트가 동시에 발생하는 경우에 인터럽트 발생시간과 수행처리시간 사이에 지연(delay)이 발생하여 프로그램 수행이 누락되는 경우가 생기기도 하고, 경우에 따라서는 데드 락(dead-lock) 상태로 되어 실질적인 실시간변속처리가 불가능한 경우가 발생했다. 본 기술은 기존의 인터럽트 방식 대신에 변속 시 입력되는 다양한 상태 데이터에 따라 일정한 순서에 의해 일정시간간격으로 제어하는 폴링(polling)방식을 채용함으로써 실시간 변속처리가 가능하게 했다. 뿐만 아니라 차량운행에 및 변속 수행에 따른 이상상태를 운전자가 신속하고 쉽게 판단할 수 있으므로 공압제어형 상용차량의 신뢰성을 높이고 안전운전에 기여하는 효과가 있다 본 기술에 따른 변속시스템은 클러치 부스터 스위칭부, 레버 조작부, TCU(Transmission Control Unit), 기어 변환부, 기어 상태 표시부, 변속기, 기능조작부, 메모리부, 스피커 등으로 구성된다. 여기서 클러치 부스터 스위칭부는 제1, 제2, 두개의 클러치로 구성되는데, 각 스위치로부터의 접점 신호는 클러치 유격(有隔, gap)이 어느 정도냐에 따라 시간차를 두고 발생한다. 예를 들면 제1클러치는 클러치가 1cm정도 눌려졌을 때 스위칭 신호를 발생하고, 제2클러치는 8cm정도 눌려졌을 때 스위칭 신호를 발생하는 식이다. 또한 TCU에는 메모리부가 연결되어 상용차량의 시동시부터 변속 종료시까지 에러 및 상태 데이터, 즉 해당코드를 저장한다. 메모리부는 시리얼방식의 비휘발성 메모리인 EPPROM (Electrically Erasable & Programmable Read Only Memory)을 적용하면 된다. 또 TCU에는 스피커가 연결되어 있어 에러코드 발생시 부저음을 외부로 송출할 수 있다. TCU는 변속수행시 입력되는 다양한 상태 데이터를 일정한 순서에 의해 일정시간간격(700마이크로초)으로 체크하여 제어하는 폴링방식을 채용하여 실시간 변속처리가 가능하도록 구성했다. 즉 변속 수행시 외부상태변화(엔진스위치의 온, 변속기어 위치의 변화, 차량의 속도 증감 등)들을 일정시간 간격으로검출하여 변속제어하거나 운전자에게 디스플레이하므로 실시간 변속처리가 가능하다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-04-02
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일반기술
기계 > 엔진
본 기술은 공압제어형 상용차 변속시스템(Air Controlled Transmission System)의 변속과정 수행시 워치도그 타이머(Watchdog Timer;WDT)의 이상 상태를 판별하는 방법이다. 보통 상용차 변속시스템에서 변속의 실시간 처리를 위해 인터럽트 방식이 주로 채용되는데, 이 때 실시간 제어를 위한 프로그램에는 시스템의 순간적인 이상 발생으로 인하여 프로그램 수행이 중단 또는 이상 동작되는 것을 검출하는 WDT 기능이 포함되어 있다. 여기서 WDT란 시스템의 동작상태를 모니터하는 기능으로 일정시간 동안 시스템이 정지상태를 유지하면 시스템을 리셋(reset)시켜 시스템이 재동작할 수 있도록 하는 기능을 말하는데, 이 기능이 제대로 동작하는지 여부를 사전에 체크하는 것은 공압식 상용차량의 변속 수행에서 매우 중요하다. 그러나 내부 WDT가 타임아웃되면 리셋이 발생하여 프로그램의 초기루틴부터 실행되므로 시스템 내의 TCU(Transmission Control Unit) 자체만으로는 내부 WDT의 이상유무를 판단할 수 없다는 문제점이 있었다. 본 기술에서는 변속제어 수행시 WDT를 프로그램 초기에 자가 진단하고 이상유무를 검출하므로써 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있게 했다. 본 기술을 적용할 시스템은 클러치 스위칭부, 변속레버 조작부, TCU, 변속기어변환부, 변속기, WDT, 메모리부, 표시부, 스피커 등으로 구성되어 있다. 여기서 WDT는 TCU가 정상적으로 동작하고 있는지의 여부를 체크하고, 이상 동작으로 검출한 경우에는 이상 발생을 알리기 위해서 즉시 TCU에 인터럽트를 거는 회로이다. 이러한 이상 동작 검출은 정해진 시간, 예컨대 1초 이내에 정해진 루틴을 종료하지 않으면 이상 검출신호, 리셋신호를 출력하므로써 가능할 것이다. 전원이 켜져 리셋이 되면 TCU는 WDT의 점검코드를 저장하고, 시간지연과정을 수행한다. 즉 설정된 WDT의 카운트 시간을 경과하는 자가진단과정을 수행하는 것이다. 이 때 리셋없이 시간지연과정이 끝나면 TCU는 WDT에 이상이 있는 것으로 판단한다. 또 시간지연과정 수행 중 WDT에 의해 리셋이 발생하면 WDT에 의한 리셋인지, 전원 온 리셋인지를 판단한다. 판단 결과, WDT에 의한 것이면 TCU는 메모리부에 저장된 상태코드 데이터를 읽어들여 이 데이터가 WDT 점검 코드 데이터와 일치하는지를 판단하여 일치하면 WDT가 정상상태인 것으로 판단한다. 이상과 같이 WDT를 프로그램 초기에 자가 진단하여 이상유무를 판별함으로써, 시스템의 신뢰성을 확보하는 효과가 있다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-04-02
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일반기술
기계 > 엔진
본 기술은 메모리부 내에 저장되며 워치도그 상태코드를 갖는 다수의 실행 프로그램들을 순차적으로 수행하며, 워치도그타이머(WDT;Watchdog Timer)에 의하여 리셋(Reset)되는 공압제어형 상용차변속시스템의 실시간 제어방법이다. 즉 공압제어형 변속시스템의 프로그램 수행 도중 WDT에 의하여 리셋된 부분이 어디인지를 파악하여 시스템 리셋 후 불필요한 프로그램의 수행없이 바로 그 부분의 프로그램 수행이 가능하도록 하므로써, 워치도그 타이머 리셋에 의한 실시간 변속 과정 중 발생하는 저해 요인들을 제거하는 효과가 있다. 기존의 공압식 변속시스템은 내부 WDT가 타임아웃이 되어 리셋이 발생하면 항상 프로그램의 초기 루틴부터 재실행되는 알고리즘(Algorithm)으로 구성되었다. 따라서 변속 수행시 수반되는 각종 실행 프로그램들, 예컨데 시동전 기어 중립과정이라든지 운행 중 기어 변속과정들의 리셋이 발생할 때 에러의 원인을 판별하기가 불가능했고, 실시간 변속제어를 필요로 하는 변속시스템의 오동작 또는 위험을 초래하는 문제가 있었다. 본 기술은 변속시스템의 실시간 제어과정에서 WDT에 의한 리셋발생시 리셋 발생 번지로부터 소정 실행 프로그램을 수행하므로써 실시간 변속을 저해하는 요인을 제거할 수 있다 본 기술에 의한 공압제어형 상용차 변속시스템은 클러치 스위칭부, 변속 레버 조작부, TCU, 변속 기어 변환부, 변속기, WDT 및 메모리부 등으로 구성되어 있다. TCU는 다수의 프로그램 수행에 따른 워치도그 상태 코드를 각 단계 수행시 메모리부에 임시적으로 저장하고, 공압식 상용차량의 실시간 변속 과정을 순차적으로 수행한다. 이때, TCU는 WDT 리셋에 따른 시스템 리셋 발생후, 프로그램의 초기부에서 WDT에 의한 리셋인지 파워 온 리셋인지를 판단한다. 판단 결과, WDT에 의한 리셋이 발생하면TCU는 리셋 발생시의 메모리부에 임시 저장된 임의의 워치도그 상태 코드를 읽어 상태 코드에 대응하는 번지의 소정 실행 프로그램들을 순차적으로 수행한다. 예를 들면, 워치도그 상태 코드가 시동전 기어 중립 과정 실행시 기록된 코드이면, 변속 레버 위치와 변속기어 위치가 중립 상태인지를 판단하여, 변속 레버 위치와 변속 기어 위치가 중립 상태가 아니면 소정 경고 메시지 및 경고음을 송출하며, 변속 레버 위치와 변속 기어 위치가 중립 상태이면 경고 메시지 및 경고음 송출을 중단하고 기어 중립상태를 외부로 디스플레이하는 과정을 수행하는 것이다. 만일, 워치도그 상태 코드가 운행중 기어 변속 과정 실행시 기록된 코드이면, 변속 레버 위치와 변속기어 위치의 에러 발생 여부를 체크하고 변속 레버 위치와 변속 기어 위치가 일치하는지를 판단하여 소정의 에러 메시지송출하거나 적정 단수로 변속하는 과정을 수행하는 것이다. 또한, 워치도그 상태 코드가 주차후 기어 중립 과정 실행시 기록된 코드이면, 즉 변속 레버 위치와 변속 기어 위치를 중립으로 전환하기 위한 에러 메시지 송출 및 중립 전환을 표시하는 과정을 수행하는 것이다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-04-02
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일반기술
기계 > 동력전달장치 (R94)
본 기술은 최적 3차함수를 치형 생성인자로 사용한 자동차용 스크류형 수퍼차져 로터(rotor)의 치형에 관한 것이다. 자동차용 수퍼차져(supercharger)는 자연흡입상태의 공기를 압축시켜 자동차용 엔진의 연소실로 유입하는 압축기로서, 주어진 엔진의 크기에 따라 공기의 반입량과 그에 따른 출력을 증가한다. 수퍼차져에서 로터는 핵심역할을 수행하는 중요한 부품으로서 로터 하우징 내부에서 자형 로터와 웅형 로터가 하나의 쌍으로 서로 맞물려 작동한다. 최근, 자동차용 스크류형 수퍼차져 로타의 형상에 대한 연구가 활발히 수행되어 왔으며, 그 결과 자,웅의 스크류형 로터의 치형을 대칭으로 하지 않고 비대칭으로 함으로써 성능을 크게 향상시켰다. 이때 웅형 로터는 그 주요부분이 피치원의 내측에 위치하고 있는 반면, 자형 로터는 그 주요부분이 피치원의 외측에 위치하고 있다. 하지만, 이러한 비대칭의 스크류형 로터는 웅형 로터의 어덴덤(addendum;이끝)이 그 외경보다 비교적 크게 설정되어있으며, 이와 맞물려 있는 자형 로터의 디덴덤(deddendum;이뿌리)도 상대적으로 크게 설정되어 있다. 이와 같이 어덴덤과 디덴덤이 크게 설정되어 있기 때문에, 작동공간의 체적을 증대시키게 되고, 누설 삼각형의 크기를 증대시켜 체적효율과 단열효율을 저하시키는 단점이 있었다. 또한, 생산성 측면에서 볼 때 중요한 인자인 가공성과 그 비용에 있어서, 압력각이"0"으로 되는 부분이 있기 때문에 로타전용가공기를 이용한 로타가공시 매우 열악한 절삭특성을 가지게 되며, 추종측 치형에 점창성 부분이 있어 이 부분에 대한 가공이 어려울 뿐만 아니라, 점창성으로 된 부분은 마모가 심하므로 로타 표면에 많은 손상을 입게 되기 때문에 진공조성의 공간을 크게 해야하는 문제가 있었다. 본 기술에 의하면 최적 3차함수를 로타 치형의 생성인자로 사용함으로써 로타 간의 접촉이 선창성으로 구성되고, 로타간의 면접촉을 크게 하여 내구성을 향상시키고 밀봉면을 최소로 함과 동시에 로타의 미끄럼율을 최소로 하여 동력을 원활하게 함으로써, 진동과 소음을 감소시키고 압축공간을 증가시키며 로타의 무게도 줄이는 효과가 있다 본 기술에 의한 수퍼차져 로타는 웅형(雄形)로타와 자형(雌形)로타가 비대칭으로 구성된다. 웅형로타는 4개의 로브가 달려있는데, 피치원의 반경이 외부원의 반경에 근접하도록 설계되어 있고 시계방향으로 회전한다. 자형로타는 3개의 로브가, 피치원의 반경이 중심반경에 근접하도록 설계되어 웅형로타와 맞물려 시계 반대방향으로 회전하도록 되어 있다. 이 때 서로 맞물려 돌아가는 웅형로타와 자형로타의 치형을 설계할 때, 3차함수의 각각의 상수를 최적화하면, 밀봉면을 증대시키고 진공조성공간과 누설삼각형의 면적을 감소시키는 효과를 가지며, 압축공간을 늘려 체적의 증가를 가져오는 장점을 얻게 된다. 또한 기계가공시 공구의 마모를 줄이고 절삭조건을 향상시킨다. 또한 로타의 치형을 로타축에 수직인 평면으로 구성하여 로타의 전부분이 선창성으로 구성되고, 면접촉을 크게 했기 때문에, 미끄럼율이 감소하고 압축공간이 증가하며 그결과 체적효율과 단열효율이 향상된다. 특히 로타가 고속으로 회전할 때 유리하다.
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-24
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일반기술
기계 > 단위기계 요소부품
일반적으로 액체 엔진 로켓의 김발 엔진(gymbal engine) 구동장치에 적용되는 위치 제어용 유압 서어보 작동 시스템 (hydraulic servo actuator)의 경우, 초기위치 설정을 위해 별도의 여러 장치를 설치하게 되는데 이에 따라 시스템이 복잡해 지고 중량과 부피가 증가한다. 이상의 원인과 로켓 발사 프로그램에 의해서도 김발 엔진 구동장치를 발사 10～20초 전에 가동하여야 한다. 그런데 이 짧은 시간동안 유압구동장치를 정상상태로 운전하여 자기 진단 프로그램 수행뿐만 아니라 로켓의 경사 및 외란으로 발생한 김발 엔진의 비정렬 오차를 재 정렬하기 위한 보정시험을 실시하는 것은 로켓 발사에 많은 부담이 된다. 본 기술은 로켓 엔진 구동부의 초기 조립시 로켓 기체축과 김발 엔진축이 일치하도록 김발 엔진 구동용 유압 서어보 작동기를 엔진 마운트와 엔진연결부에 각각 조립한 후 이 상태를 유압 서어보 작동기의 중립위치로 설정하여 시스템을 재가동하였을 때 절대위치 감지센서에 의해 기억된 중립 위치 정보로부터 시스템을 절대 중립위치로 재정렬할 수 있도록 하였다 본 기술은 하우징이 연결되는 실린더의 내부로 피스톤이 설치되어 로켓엔진과 엔진마운트를 연결하는 작동기의 하우징과 어스엔드 조립체의 내부에 위치 검출을 위한 펄스를 발생하는 절대위치 감지 센서를 설치하고, 피스톤의 끝단에 자장을 발생하는 마그네트를 설치하여 미리 설정된 중립 위치로 재정렬시킬 수 있도록 한 특징이 있다. 본 기술에 의하면 절대위치 감지 센서를 작동기의 피스톤 내부에 내장하여 시스템이 가볍고 구조가 간단해졌으며 부피를 작게 차지하게 된다. 또한 적용부품이 많아져 시스템 신뢰도가 떨어지는 문제에도 적절한 해결책을 제공한다
- 보유기관
- 한국항공우주연구원
- 등록일
- 2001-05-04
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일반기술
전기·전자 > 기타 산업용 전기전자
본 기술은 투명한 액적으로 이루어진 분무의 특성 중에서 액적크기 및 SMD(Sauter Mean Diameter)의 값과 분포 그리고 분무의 농도분포를 측정하기 위한 것이다. 입자의 빛에 대한 굴절이나 위치에 따른 위상차를 이용하여 입자크기를 측정하는 Marvern 시스템과 PDA(Phase Doppler Anemometer) 등은 전체적 특성을 파악하기 위하여 별도의 복잡한 데이터 처리 과정을 필요로 하며 측정할 수 있는 액적의 크기가 제한적이다.또한 분무가 유리창 등으로 둘러싸인 경우에 발생하는 신호의 편이, 측정각도의 제한 등으로 인해 실제 분무가 일어나는 조건에서의 분무측정이 어렵다. 분무 이미지의 획득을 통한 분무 측정 기술 중에 입자의 크기에 따라 편광 특성이 다르다는 점을 이용한 것이 있는데, 이 방법은 단일 광을 사용하고 편광 방향을 수직, 수평으로만 사용하여 만족할 만한 결과를 보여주지 못했다. 본 기술은 입자의 편광특성을 이용한 것으로, 두 개의 서로 다른 파장의 광을 사용하고 평균하는 방법으로 입자의 크기를 측정할 수 있도록 했다. 즉 수직, 수평 편광에 대한 입자의 선형성을 확보하기 위해 큰 관측 각도에 대한 평균, 두 가지 파장에 대한 평균을 사용하였다.이렇게 함으로써 입사광의 편광이 수직 또는 수평이 아니고 45도가 되더라도 90도의 관측 각도에서 산란광을 얻을 수 있다 본 기술에 의하면 서로 직각인 편광을 가진 두가지 색깔의 광과 두 대의 칼라 카메라를 사용하여 액적으로부터의 산란광의 편광비를 측정하여 빠른 시간 안에 적은 비용으로 전체 분무의 크기를 측정할 수 있는 효과가 있다. 또한 분무로 입사되기 전의 평면광 이미지에서 얻을 수 있는 평면광의 강도 분포로부터 각 측정 지점에서의 입사광과 산란광의 비를 따로 계산할 수 있다. Gaussian 분포를 갖는 광원을 사용하면 측정의 정확도를 높일 수 있으며, 파장이 서로 다른 두 광원을 사용함으로써 칼라 카메라에서 자동적으로 색깔에 의해 편광 성분을 구분할 수 있다. 한편 액적의 면적 크기만을 측정하고자 할 경우에는 이광편광 기법을 이용하면 광원의 종류에 관계없이 파장대가 다른 두개의 광원과 입사 광원의 파장을 획득할 수 있는 두대의 카메라가 있으면 응용이 가능할 것이다. 또한 본 측정기법은 물을 분무하고 광원으로 아르곤-이온(Ar-ion) 레이저를 사용하여 측정하는 경우, 물에 형광 물질인 로다민(Rhodamine)-B 를 첨가하여 액적에 의해 형광(fluorescence)되어 나온 광을 동시에 계측하여 액적의 SMD 및 액적의 농도 분포도 측정할 수 있다
- 보유기관
- 한국항공우주연구원
- 등록일
- 2001-05-04
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일반기술
기계 > 단위기계 요소부품
항공기 등 비행체 등의 구조시험을 할 때, 한 개의 큰 집중하중을 여러 개의 작은 하중으로 분산하기 위하여 레버나 링크를 많이 사용한다. 일반적으로 사용하고 있는레버는 필요한 팔 길이에 맞도록 좌우 한 개 또는 여러 개의 구멍을 뚫어서 링크의 체결위치로 사용하므로 매번 많은 수의 새로운 레버를 필요로 하게 되거나, 체결위치를 변경해야 할 때, 연속적인 조정이 불가능했다. 본 기술에 따르면, 레버의 길이방향으로 두 개의 긴 구멍을 내서 링크의 체결위치를 자유롭게 변경 고정할 수 있도록 했다. 게다가 레버 몸체의 가이드에 눈금이 있는 자를 부착하고 가이드에 지침선을 표시하여 링크이 체결위치를 확인할 수 있도록 했다. 본 기술은 링크의 체결 위치, 즉 레버의 작동길이를 연속적으로 용이하게 변경할 수 있도록 하였으며, 또한 눈금을 부착한 자를 통하여 작동 길이를 쉽게 확인할 수 있도록 하였다. 본 기술에 의하면 비행체 등의 구조시험을 수행하는데 있어서 레버를 사용하면 사용조건에 따라 링크의 체결위치를 자유롭게 변경하여 사용할 수 있으므로 링크의 고정위치에 제한받지 않고 반복 사용이 가능한 효과가 있다. 또한 레버의 가이드에 눈금자를 붙임으로써 정확한 체결 위치를 확정, 확인할 수 있도록 했다.
- 보유기관
- 한국항공우주연구원
- 등록일
- 2001-05-06
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일반기술
우주·항공·천문·해양 > 항공기 시스템
항공기가 지면에 접근할 때 항력(drag)은 감소되고 양력(lift)은 증가하여 양항비(lift drag ratio)가 매우 높아진다는 사실은 이미 잘 알려져 있으며 이를 이용한 새로운 운송수단을 해면효과익선, 지면효과익기 등의 여러가지 명칭으로 불리는데 이를 총칭하여 WIG(Wing In Ground Craft)라 칭한다. 지금까지 알려진 WIG 중 PAR(Power Augmentation Ram) 방식과 SES(Surface Effect Ship) 방식이 주로 사용되는데, 이들은 대부분 호수, 강등의 내수면에서만 운행되고 있다. 이는 바다를 운행할 경우 필수적으로 부딪치는 파도와 악천후에 대한 운행 효율과 안전성이 낮기 때문이다. 이 때문에 현재의 WIG들은 초고속선에 비해 효율적인 고속 운항이 가능함에도 불구하고 상업성이 떨어져 상용화 초기 단계에 머물러 있는 실정이다. 일반적으로 기존의 PAR 방식 WIG는 이수를 위한 별도의 추진장치를 탑재하여 운항 효율이 떨어지고, SES 방식은 호버크래프트와 같이 자중의 일부를 압축공기로 부양하여 이수시의 필요 추력을 줄이는 방식으로 파고가 낮고 저속으로 운항할 때에는 좋은 성능을 보이나 파고가 높고 고속으로 운항할 때에는 급격히 성능이 떨어지는 문제가 있다. 본 기술에서는 PAR와 SES 효과를 동시에 낼 수 있도록 설계된 날개, 추진장치 및 호울(선체)를 사용하는 PASER(Power Augmentation of Surface Effect Ram) 방식을 이용했 본 기술은 주날개의 뿌리부는 PAR 효과를 얻기 위하여 종횡비가 작은 직사각형 모양의 날개장착하는데 PAR효과를 더 높이고 파고가 높을 때 안정성을 증대시키기 위해 큰 장착각을 갖도록 설치하고, 주날개의 끝부분은 SES 효과를 내면서 안정성을 증대시키기 위해역상반각, 역삼각형 날개를 사용한다. 또한 역상반각 역삼각형 날개의 접합부에는 SES 효과를 얻기 위하여 호울을 설치한다. 이 호울은 날개뿌리와 끝부분의 접착부 역할 뿐 아니라 착수장치 및 추진장치 고정을 위한 역할도 한다. 또한 덕티드 팬을 사용하여 역시 PAR와 SES 효과를 높였다. 본 기술에 의하면 PASER방식의 WIG는 기존의 고파고 악천후 시의 운행성능 및 안전성을 개선하는 새로운 방식으로 측풍에 대한 안정성을 확보하기 위해서는 높은 실속속도(失速速度, Stall Speed), 실속 익하중(Stall Wing Loading) 및 넓은 조종면 등이 요구되므로 PAR효과를 이용하여 유효 실속 속도와 실속 익하중을 높였으며, 익단에 외부조종면을 부가 설치하여 안정성을 확보하는 효과가 있다
- 보유기관
- 한국항공우주연구원
- 등록일
- 2001-05-06
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