열유동을 고려한 가호기 건조시스템의 최적 설계 -가호사의 건조 특성 연구-

김태홍,배철호,Kim, TaeHong,Bai, CheolHo 한국섬유공학회 1998 한국섬유공학회지 Vol.35 No.6

During the drying process of sized yarn, the film of sizing agent begins to form from the outpost side of the sized yarn. When the film of sizing agent has formed, drying rate decreases rapidly. In the constant drying rate region, drying rate can be obtained theoretically from the energy balance. Drying rate in the falling-drying-rate region, however, depends on the mass fraction of water at the plastic paste surface and therefore is obtained through the experiments. Predictions of drying rate using the developed empirical correlation show good agreement with the experimental results.

Subcooling Bypass Technology를 적용한 압축기 토출 냉매 온도 감소에 관한 연구

곽경민(Kyungmin Kwak),배철호(Cheolho Bai) 대한설비공학회 2009 설비공학 논문집 Vol.21 No.6

The purpose of the study is to decrease the refrigerant temperature at the outlet of the compressor under high thermal load conditions for air cooled vapor compression refrigeration system. The subcooling bypass line called subcooling bypass technology(SBT) is installed to the window type A/C system to investigate the performance test. The standard air calorimeter test method is applied to measure the refrigerant temperature at the outlet of the compressor, cooling capacity, power consumption, and system EER. The refrigerant temperature at the outlet of the compressor decreases as the bypass rate increases. When the bypass rate is 8.2%, the refrigerant temperature at the outlet of the compressor decreases 2.8 ℃ while the cooling capacity and EER are the same as the conventional A/C unit.

자연대류식 태양열 곡물 건조기의 유동 및 열전달 특성

정모(Mo Chung),배철호(Cheolho Bai) 한국태양에너지학회 1994 한국태양에너지학회 논문집 Vol.14 No.1

굴뚝 효과를 이용한 자연 대류식 태양열 곡물 건조기에 대하여 주어진 운전조건 하에서의 굴뚝 출구의 공기 온도와 공기 유량을 이론적 해석에 의하여 구하고 실험을 통하여 타당성을 점검하였다. 건조기와 굴뚝을 합쳐 일차원으로 단순화하고 질량 보존, 에너지 보존, 단순화된 Bernoulli형 운동 방정식을 적용하여 자연 대류에 의한 유동 해석을 한 결과 무차원 공기 유량과 무차원 출구 온도를 하나의 무차원 독립 변수의 함수로 표시할 수 있었다. 이 무차원 독립 변수는 굴뚝과 집열기의 운동학상 중요한 제원과 외기온, 일사량, 집열기 효율 및 건조기 내부에서의 증발량 등을 복합적으로 포함한다. 이론적 관계식을 실물 집열기의 실험을 통하여 검증한 결과 대체적으로 잘 일치함을 알 수 있었고 집열 효율과 건조 속도에 대한 추가 정보를 이론식에 대입하면 건조 과정에 대한 열 성능 분석은 물론 굴뚝 출구의 온도를 건조 대상 곡물의 요구 건조 온도에 따라 원하는 대로 제어하는데 본 연구의 이론식을 이용할 수 있을 것이다. The thermal performance of a natural draught solar dryer has been theoretically analyzed to predict the outlet temperature and the mass flow rate of the circulating air. Simplified one dimensional forms of the energy equation and the momentum equation have been solved and results are presented in terms of a dimensionless parameter. The dimensionless parameter contains such parameters as chimney and dryer configuations, ambient temperature, insolation, mass transfer rate (drying rate), and dryer thermal efficiency. The validity of the solution has been checked against experimental measurement for a full size model for a wide range of operating conditions. Reasonable agreement between theoretical prediction and experimental measurement has been observed. The theoretical result of this study can be applied to the control of dryer temperature for various crops.

누적손상이론을 이용한 자동차 도어 래치의 신뢰성 평가

손지훈(Jihoon Son),배철호(Cheolho Bai),심재술(Jaesool Shim),배영화(Younghwa Bae),김우엽(Wooyoub Kim),김정재(Jungjae Kim),김청산(Chungsan Kim) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.3

Two-phase Convective Heat Transfer in a Plate-Fin Type Heat Exchanger

유걸(Jie Liu),정모(Mo Chung),배철호(Cheolho Bai) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.5

A two-phase numerical model for plate-fin heat exchangers with plain fins is studied incorporating the thermodynamic properties and the characteristics of fluid f1ow. The numerical simulations for heat exchangers with plate fin in different conditions are carried out by employing a homogenous two-phase flow model with the CFD code ANSYS CFX. The heat transfer coefficients and the friction factor for nitrogen saturated vapor condensation process inside a plate fin heat exchanger are evaluated including the effects of saturation temperature (pressure), mass flow rate and inlet vapor quantity. The convective heat trasfer coeffcients and friction factors will be used for design of plate-fin type heat exchangers operating under cryogenic conditions.

광범위한 신뢰구간에서의 무 고장 평가법

양민식(Minsik Yang),심재술(Jaesool Shim),배철호(Cheolho Bai),정재훈(Jaehun Chung) 대한기계학회 2020 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2020 No.7

가속수명시험을 이용한 자동차 헤드램프 Leveling Device 신뢰성 평가

양민식(MinSik Yang),정재훈(JaeHun Chung),배철호(CheolHo Bai),김종호(JongHo Kim),오승민(SeungMin Oh),김창수(ChangSoo Kim),남진식(JinSik Nam),심재술(JaeSool Shim) 대한기계학회 2022 大韓機械學會論文集A Vol.46 No.2

본 연구에서는 빠르고 정확한 신뢰성 평가를 위해 leveling device의 가속수명시험을 진행하였다. 신뢰성 평가 절차에 따라 우선 제품 선정 및 분석이 이루어졌다. 그 후 고장 분석을 하였고 그 결과 외부 부하에 의한 기어 축 마모/변형에 따른 이탈이 가장 주요한 고장 메커니즘으로 분석되었다. 환경조건을 고려하여 고장 메커니즘을 촉진시키는 가속수준에서 가속수명시험을 진행하였다. 이후 가속수명시험에서 얻은 고장 자료를 이용하여 가속 수준에서 제품의 수명을 추정하였다. 그리고 역누승 모형을 이용하여 환경조건에서 leveling device의 수명을 정량적으로 추정하였다. 그 결과 환경조건에서 B₁ 수명 31,150 사이클, B₃ 수명 42,844 사이클 그리고 B10 수명은 61,210 사이클이었다. In this study, an accelerated life test (ALT) of the leveling device was conducted for fast and accurate reliability test. First, product selection and analysis were made according to the reliability test procedure. After that, a failure analysis was performed, and as a result, the most important failure mechanism was identified as the shaft deviation due to wear/deformation of the gear shaft caused by load. The ALT was conducted at the acceleration level that promotes the failure mechanism. After that, the product lifespan was estimated at the acceleration level using the failure data obtained by the ALT. In addition, the lifespan of the leveling device was quantitatively estimated under environmental conditions using the inverse power model. As a result, B₁ life, B₃ life and B10 life at 31,150 cycle, 42,844 cycle, and 61,210 cycle were estimated, respectively.

가속수명시험을 이용한 자동차 도어 래치의 신뢰성 평가

정재훈(Jaehun Chung),양민식(Minsik Yang),손지훈(Jihoon Son),배철호(Cheolho Bai),심재술(Jaesool Shim),배영화(Younghwa Bae),김우엽(Wooyoub Kim),김정재(Jungjae Kim),김청산(Chungsan Kim) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4

자동차 도어 래치는 차량에 승객이 탑승하기 위해 반드시 필요한 부품으로 도어의 Open/Close 뿐만 아니라 Lock/Unlock 과 같이 복합적인 기능을 수행한다. 차량 주행 중에 도어를 닫힌 상태로 유지하여야 하고 비상시 승객의 신속한 탈출을 위해 반드시 작동하여야 한다. 이와 같이 도어 래치는 자동차 안전 법규가 적용되는 부품으로 대단히 높은 신뢰도가 요구된다. 그러나 도어 래치는 다양한 기후에 의한 광범위한 기온에 노출되고 내부 기어류는 모터 동작에 의해 반복적인 하중을 받는다. 그러므로 스트레스 환경에서 높은 신뢰도를 만족하기 위해 누적고장률을 통한 정확한 수명 예측이 필수적이다. 본 연구는 도어 래치 내부의 다양한 부품에 대해 FMECA 와 QFD 기법을 이용하여 고장 메커니즘과 고장 인자를 정의하였으며 HALT를 통해 가속 수준을 결정하였다. 고장 메커니즘은 저온/고온과 하중에 의한 기어 파손이며 평화정공㈜의 시험 장비를 사용하여 -45℃ ~ 100℃의 온도 조건과 18V, 24V의 전압에 의한 하중 조건을 적용해 고장을 가속하였다. 10 개의 가속수명시험과 2 개의 보증 시험이 실시되었으며 신뢰구간을 고려하여 시험 조건별로 10 개의 샘플을 사용하였다. 다수준, 다인자 가속수명시험을 통해 공통형상모수와 수준별 척도모수를 구하였으며, 아이링 모형을 이용하여 온도와 하중의 복합 조건하에서 수명을 예측할 수 있다. Door latch of automobile is a necessary component for automobile passengers which performs not only Open/Close but also Lock/Unlock. Also, door latch is strongly controlled by automobile safety regulation and requires high reliability. Door latch is exposed to wide range of temperatures due to climate and repetitive load of motor is applied to gears. Therefore, estimation of cumulative failure rate and lifespan under stress condition is necessary. This research investigated various parts inside of latch and organized FMECA and QFD to analyze failure mechanisms and factors. Also, HALT was performed for acceleration level decision. Failure mechanism of door latch is gear damage due to high/low temperature and repetitive load. This research utilized PHA Co. Ltd’s testing equipment and applied temperature (-45℃ ~ 100℃) and load (18V, 24V) conditions to accelerate failure. 10 ALTs and 2 proof tests were conducted. Considering confidence interval, 10 samples were used for each test. Common shape parameter and scale parameters were derived as a result of multi-levels, factors ALT. By applying Eyring model, lifespan under specific temperature and load condition is estimated.

베이지안 기반의 무고장 시험을 통한 시료수 추정

손지훈(Jihoon Son),양민식(Minsik Yang),정재훈(Jaehun Chung),배철호(Cheolho Bai),심재술(Jaesool Shim) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4

어떤 제품이 새롭게 설계된 후 수명 분석을 위한 신뢰성 평가는 필수적이다. 이 후 새롭게 제작된 제품에 대하여 신뢰성 보증이 필요하다. 일반 산업체에서는 가장 빠르고 적은 시료수로 검증할 수 있는 무고장 시험을 이용하여 보증이 이루어지게 된다. 하지만 일반적으로 사용되는 Classic model의 경우 형상모수와 척도모수를 알고 있다는 위험한 가정을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 형상모수와 척도모수를 모른다는 가정에서 베이지안 이론을 사용하여 무고장 시험법인 Bayesian model을 제시하고자 한다. Bayesian model의 경우 사전지식을 Monte-Carlo 시뮬레이션에서 얻어지므로 연산이 복잡하지만 더욱 보수적인 가정이므로 위험성을 최소화할 수 있다. 그 결과 보수적인 Bayesian model의 경우 더욱 많은 시료수를 요구받는 것을 확인하였다. Reliability test for life analysis is conducted after the product is newly designed. After that, reliability demonstration is required for newly manufactured products. In the industry, the demonstration is achieved using the zero failure test that can be verified with the fastest and the smallest number of samples. However, in the case of the commonly used classic model, there is a risky assumption that the shape and scale parameters are known. Therefore, in this study, the Bayesian model, which is the zero failure test method, is proposed using Bayesian theory under the assumption that the shape and scale parameters are unknown. In the case of the Bayesian model, the computation is complex because the prior knowledge is obtained by Monte-Carlo simulation, but the risk can be minimized because it is a more conservative assumption. As a result, it was confirmed that the Bayesian model requires a larger number of samples.

가속수명시험을 이용한 자동차 헤드램프용 냉각 팬의 수명 예측

정재훈(Jaehun Chung),양민식(Minsik Yang),심재술(Jaesool Shim),배철호(Cheolho Bai),김창수(Changsoo Kim),김민성(Minseong Kim),오승민(Seungmin Oh) 대한기계학회 2020 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2020 No.7