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        전주시 중심가를 주행중인 승용차내 초미세먼지(PM<sub>2.5</sub>) 농도 변화에 대한 연구

        문형석(Hyung Suk Moon),김종수(Jong Soo Kim),김인수(In Soo Kim) 大韓環境工學會 2013 대한환경공학회지 Vol.35 No.10

        대한민국 환경부는 전국 대도시 측정소의 절반 이상에서 초미세먼지(Particulate Matter, PM2.5) 농도가 기준치를 초과함으로서 국민의 건강보호를 위한 초미세먼지 제거대책을 추진 중에 있다. 전주시 중심가에서 여러 가지 주행조건을 달리하고 주행 중에 승용차내 초미세먼지를 측정한 결과 공기순환모드(Actuator)를 내기모드로, 송풍기(Blower)를 2단으로 조절한 경우에 초미세먼지의 감소속도가 가장 신속하고 낮은 농도를 유지하였다. 주행중에 창문을 열면 외부의 오염원 진입과 더불어 내부 먼지의 비산이 발생하였으며 탑승인원의 증가도 초미세먼지의 비산을 유발하였다. 공기 청정용 필터는 현재 사용중인 절곡 폴리프로필렌 부직포가 가장 우수했으나, 초미세먼지와 함께 휘발성 유기물질의 제거를 위하여는 탄소흡착제인 활성탄소섬유(Activated Carbon Fiber Filter) 부직포 필터의 사용이 훨씬 효과적일 것으로 판단된다. The Korea Ministry of Environment prepares some paticulate matter eliminate measures for national health protection, as the Paticulate Matter (PM2.5) exceeds the standard at more than half of the monitoring posts installed in the nation`s big cities. At the center of JeonJu, when measuring the ultrafine particles of inner car at the different driving conditions, at the condition of the Actuator of inner recirculation mode and the Blower of 2-speed, the reduction speed of the ultrafine particles is most fast and the concentration stays low. When the windows are opened during driving, outer pollutants enter the car and also inner paticulate matter flies in all direction, and the increase of passengers causes the scattering of the ultrafine paticles. As the filter for air cleaning, the using of polypropylene non-woven fabric (used commonly now) is most excellent, but for the removal of volatile organic substance as well as the paticulate matter, it is thought that the using of activated carbon fiber filter, carbon adsorbent, is even more excellent.

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        급구배 및 급곡선 궤도 추진시스템 개발 및 성능 평가

        서승일(Sungil Seo),문형석(Hyung-Suk Mun),문지호(Ji-Ho Moon),석명은(Myung-Eun Suk) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.9

        본 연구에서는 급곡선과 급구배가 많은 산악 도로 상의 궤도에서 운행할 수 있는 산악트램의 추진시스템 핵심 기술을 개발하였다. 국내 산악 관광지는 겨울철 폭설과 결빙에 의해 교통이 통제되고 있어 지형 조건 뿐만 아니라 기후 조건에도 무관한 산악철도가 필요하다. 먼저, 일반적인 120‰ 구배 등반에 소요되는 견인전동기 출력을 고려하여 추진시스템을 설계하였으며, 추진장치 설치 공간을 고려하여 동력 전달 계통을 설계하고 감속기 및 동력 전달축을 개발하였다. 급구배 상승을 위해 필요한 랙앤피니언 추진장치의 강체 접촉에 의한 진동 소음을 줄이기 위해 탄성 피니언을 개발하여 적용하였으며, 충격비교 시험을 통해 기존 강체 피니언에 비해 진동이 1/3이하로 감소됨을 확인하였다. 반경 10m의 급곡선을 운행할 수 있도록 개별 회전 차륜․차축을 개발하였다. 또한 급구배 주행중 제동력 향상을 위해 밴드 제동장치를 개발하였으며, 제동력 시험을 통해 요구 제동력을 발휘할 수 있음을 확인하였다. 개발된 주요 부품은 시험을 통해 성능을 검증하였고, 최종적으로 급구배 및 급곡선 운행 대차시스템에 적용된다. In this study, core technologies of a traction system on a mountain tram operating on the track of mountain road full of sharp curves and steep gradients were developed. In domestic mountain resort areas, sometimes the transportation service is not provided in winter because of ice and heavy snow on roads, so a mountain railway service independent of the climate and geographic conditions is needed. A traction system was designed taking into account of the power of a traction motor to climb the gradient of 120 ‰, which is common in domestic mountainous areas. and power transmission system was designed to consider the installation space for the traction system. In addition, a reduction gear and a propeller shaft were developed. An elastic pinion was developed and applied to the rack & pinion bogie system for steep gradient so that noise and vibration generated by contact between the steel gears could be reduced. Impact comparison tests showed that the vibration level of the elastic pinion is one-third lower than that of previous steel pinion. Independent rotating wheels and axles were developed for the bogie system to operate on the sharp curve of a 10 meter radius. In addition, the band braking system was developed to enhance the braking force during running on the steep gradient. A test for the braking force showed it exerts the required braking force. The performance of the developed core components were verified by the tests and finally they were applied to the bogie system running on the track of steep gradient and sharp curve.

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        설계변수에 따른 압축천연가스 저장 공동의 거동 분석

        박연준(Yeon-Jun Park),문형석(Hyung-Suk Moon),박의섭(Eui-Seob Park) 한국암반공학회 2013 터널과지하공간 Vol.23 No.3

        최근 유가 상승 및 지구 온난화에 대한 온실가스의 규제 강화로 인해 국내 천연가스 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 이에 국내 천연가스 시장의 공급 안전성을 높이기 위하여, 2008년 한국가스공사와 Gazprom 간에 러시아 파이프라인 천연가스 공급에 관한 협약서를 체결하기도 했다. 러시아 PNG 도입계획이 본격화되어 천연가스가 도입되면 겨울철에 가스 수요가 집중되는 국내의 경우엔 천연가스 수급 균형을 위하여 지하저장시설이 필수적으로 요구될 것이다. 본 연구는 암반등급, 토피고, 저장압력, 현지측압계수(Ko)를 변수로 하여 천연가스저장 공동의 안정성을 정량적으로 평가하였다. 제안된 설계변수에 따른 저장 공동의 거동을 파악하기 위해 축대칭 조건을 사용하여 2차원 응력해석을 수행하였다. 해석 결과 전단강도/전단응력으로 정의된 공동의 안전율은 심도, 암반등급 및 저장압력에 크게 영향을 받았으나 측압계수의 영향은 거의 없었다. The domestic demand of natural gas has increased continuously due to the sudden rise of oil price and regulations on greenhouse gas to global warming. In order to improve the supply security of natural gas market in Korea, the agreement on supply of pipeline natural gas (PNG) in Russia was signed between Gazprom and Korea Gas Corporation in 2008. If the supply plan of Russian natural gas is realized, underground storage facilities would be required in order to balance supply and demand of natural gas because the gas demand is concentrated in the winter. This study investigated the safety of the storage facility in quantitative way considering several design parameters such as gas pressure, depth of the storage cavern, rock condition and in-situ horizontal stress ratio. Two dimensional stress analyses were conducted using axi- symmetry condition to examine the behavior of cavern depending upon suggested design parameters. Results showed that the factor of safety, defined as the ratio of ‘shear strength’/‘shear stress’, was largely affected by the depth, rock class and gas pressure but was insensitive to the coefficient of lateral pressure(Ko).

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        인터모달 트램 대차프레임의 하중 시험 및 강도 평가

        서승일(Sung-il Seo),문형석(Hyung-Suk Mun),문지호(Ji-Ho Moon),석명은(Myung-Eun Suk),김정국(Jeong-guk Kim) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.10

        본 연구에서는 도로 겸용 궤도상을 운행하는 인터모달 트램에 적용하는 대차 시스템의 구조 안전성을 검증하고자 대차프레임에 대해 하중 시험과 강도 평가를 수행하였다. 기존 철도의 궤도와는 달리 급곡선과 급구배가 많은 도로상에 건설된 궤도의 특성을 고려하여 하중을 산정하였고, 기존 표준 규격의 기준 하중과 비교하였다. 비교 결과, 인터모달 트램 대차시스템에 작용하는 수직하중은 기존 표준 규격에서 제시하는 수직하중보다 작으나, 전후하중 및 좌우하중은 기존 표준 규격에 제시하는 하중 이상이 되었다. 표준 규격의 수직하중은 다양한 종류의 열차를 포괄하기 때문에 보수적인 값을 제안하고 있으나, 전후하중과 좌우하중은 급구배 급곡선을 고려하지 않기 때문에 대차 프레임에 작용하는 실제 하중과 차이가 있게 된다. 새로운 철도시스템의 개발 시에는 표준 규격 하중보다도 실제 작용 하중을 산정하여 적용하는 것이 합리적임을 알 수 있었다. 산정된 하중을 기초로 제작된 대차 프레임에 스트레인게이지를 부착하고 대형 하중 프레임에 세팅한 후, 유압 액튜에이터를 이용하여 하중을 가하고 응력을 계측하였다. 응력 계측 결과 대차 프레임에 발생하는 최대 응력은 프레임 단면이 변화되는 곡선부나 브라켓이 취부되는 취약부에서 발생하였으나 허용응력 이하가 되어 구조적 안전성이 확보된 것으로 평가되었다. In this study, loading tests and a strength evaluation of the bogie frame were conducted to verify the structural safety of the bogie system in an intermodal tram, which runs with cars on a road track. The loads were calculated taking into account the features of the road track with many sharp curves and steep gradients, which are different from the track of conventional railway. They were compared with the loads specified in the previous standard specifications. After the comparison, it was confirmed that the loads acting on the bogie system operating on a road track are slightly different from the specified loads. The specified vertical load of the standard specification for all kinds of trains is conservative, but the specified lateral and longitudinal loads are less than the calculated loads. The application of the actual loads was proven to be reasonable in the development of a new railway system. Based on the defined loads, the bogie frame was fabricated on which strain gauges were attached. It was set on the large loading frame so that the stresses could be measured when loads were applied by hydraulic actuators. After measuring the stresses, it was shown that they were below the allowable stress, which verified the structural safety of the bogie frame.

      • 산악철도 도입 및 운영을 위한 현안 및 대책

        서승일(Sung-il Seo),문형석(Hyung-suk Moon),사공명(Myung Sagong) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.5

        국민소득 향상과 함께 레저·관광에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라 산악철도와 관광열차에 대한 지자체의 관심이 증가하고 있다. 산악관광지가 많은 우리나라에서 산악철도는 새로운 교통분야의 성장 동력이 될 수 있다. 본 연구에서는 우리나라에서 산악철도의 도입과 성공적인 운영을 위해 현안을 점검하고, 대책 방안을 제시하고자 한다. 특히, 국립공원 1호인 지리산을 중심으로 환경 보전과 개발을 병행할 수 있는 산악철도의 시스템 구축 방안과 지형 및 기후 조건에 따른 기술적 현안을 소개하고, 이를 극복하기 위한 기술 개발 방향을 제안하고자 한다. As the demand for leisure and tour increases with more national income, local governments pay much interest to mountain railway and tour trains. Our country has large mountainous area and resort facilities so that the mountain railway can be a new growth engine in transportation field. In this paper, for successful introduction and operation of mountain railway, problems are investigated for solutions to be found. In particular, Jiri Mountain, the first national park is selected for a candidate of mountain railway. For this purpose, methods to construct a mountain railway system parallel with environment protection and solutions to overcome the geographical and climate problems which are inherent to mountainous area are proposed.

      • KCI등재

        Acid Group이 도입된 Casting 폴리우레탄 탄성체의 접착 및 기계적 물성에 관한 연구

        목동엽 ( Dong Youb Mok ),신현등 ( Hyun Deung Shin ),김동호 ( Dong Ho Kim ),김구니 ( Gu Ni Kim ),문형석 ( Hyung Suk Moon ),김인수 ( In Soo Kim ) 한국접착및계면학회 2013 접착 및 계면 Vol.14 No.2

        Acid group을 도입하여 접착 및 그립성이 향상된 casting 폴리우레탄을 합성하였다. 폴리우 레탄의 그립 특성 및 접착 특성을 확인하였고, 접촉각 및 인장강도, 기계적 물성 등을 연구하였다. Acid 함량에 따른 특성들을 조사하기 위해 acid 함량별로 경화제를 제조하여 각각의 특성들을 연구 하였다. Acid group을 도입함으로써 접착력 및 wet slip이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 인장강도 및 마모 등 기계적 물성 또한 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Acid 함량별로 물성을 측정한 결과 일정한 함량까지 기계적 물성은 증가하며, 일정 함량 이상에서는 기계적 물성 및 접착력이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. Wet slip과 접촉각의 경우에는 acid group 도입에 의해 친수성이 증가함으로 acid 함량이 증가할수록 wet slip은 증가하며 접촉각의 경우에는 감소하는 것을 확인할 수 있었다. We synthesized polyurethane elastomer containing acid groups. We measured the adhesion, grip, tensile strength and mechanical properties. Casting polyurethane elastomers were prepared with the contents of acid. The adhesive strength and the wet slip were increased. Also, the tensile strength and abrasion properties were increased. We measured the properties with different acid contents. Increasing the acid content, the mechanical properties were increased. But the mechanical properties were decreased above 0.20 wt% of acid content. The wet slip was increased and the contact angle was decreased as the acid content increased.

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