육군 정비관의 근골격계질환에 관한 연구

정호성 인하대학교 공학대학원 2019 국내석사

증발가스 압축기 밸브의 구조특성 및 유동특성 수치해석을 통한 성능변화 연구

최인남 인하대학교 공학대학원 2015 국내석사

본 연구에서는 한국가스공사 인수기지에서 사용하고 있는 증발가스 압축기의 가장 고장원인이 많은 구성 부품은 흡입, 토출 밸브로써 기존의 연구는 소형 압축기 및 소형 냉동기기의 밸브 위주로 진행 해 왔다. 이 연구는 밸브계의 유동면적에 변화로 인하여 밸브 플레이트의 플러터링 현상 발생으로 압축기의 성능에 영향을 미친다고 하지만, 본 연구에서는 증발가스 압축기의 밸브 플레이트의 플러터링의 영향인자인 고유진동수를 수치해석하고, 댐핑 플레이트와 고유진동수를 비교하여 공진영역을 분석 하였다. 밸브 플레이트 플러터링으로 인하여 밸브 플레이트의 피로 파괴 및 밸브 시트에 슬래밍 현상에 대하여 속도, 가속도, 스프링 반력, 충격하중을 수치해석 실행 하였다. 밸브 시트의 마멸에 따른 압축기 성능 변화을 예측하고자 밸브 시트와 밸브 플레이트 개도 높이에 따른 전산유체해석(CFD)를 실행하였고, 유체유동의 영향보다는 스프링의 반력에 따라 개도 높이의 변화로 인한 유량, 유속, 받는 힘을 전산유체해석(CFD)로 실행 하였다.

소형 센서리스 직류 전동기 제어시스템의 안전 동작 구현 및 평가

배상일 인하대학교 공학대학원 2016 국내석사

효율적인 Battery 사용을 위한 BMS(Battery Management System)의 설계

김영호 인하대학교 공학대학원 2017 국내석사

최근 기후 변화와 환경 변화, 정보화 시대의 급격한 성장으로 인하여 석유, 천연 가스 등과 같은 지하자원의 양이 부족해지고 있다. 또한 지하자원의 무분별한 사용으로 환경오염도 심각한 문제로 야기되어 지고 있다. 환경오염의 해결책 중 하나로 태양열, 지열, 풍력 등 자연 에너지를 이용한 신재생 에너지의 개발이 활발하게 진행되고 있으며 이러한 신재생 에너지는 smart grid 사업에 중요한 부분이자 요소로 적용 되어 지고 있다. Smart grid 사업은 신재생 에너지를 전기 에너지는 변환하여 battery pack에 저장하여 하루 중 peak 시간대와 같은 전력 소비량이 많은 시간대에 battery pack에 저장되어 있는 에너지를 사용하여 전력 소비를 줄이는 ESS(energe storage system:에너지 저장 시스템)이다. 또한 돌발적인 정전이나 자연 재해로 인한 피해로 전력 공급이 중단 되었을 때와 같은 비상사태에서 무정전 전원장치(UPS : uninterruptible power supply)로도 사용 가능 하다는 이점이 있다. 기존 PCM은 battery pack에 대하여 과전압, 과 충전, 과 방전, 온도의 파라미터에 protection을 하여 battery pack을 보호하였다. 하지만 작은 전력이 아닌 대 전력으로 갈수록 battery pack의 용량이 커지고 Cell의 개수도 늘어났다. 이렇게 늘어난 battery cell은 각각의 담고 있는 에너지의 양도 다르며 그 에너지의 양도 정확히 알 수가 없었다. 이런 문제는 PCM만으로는 해결하기가 힘들며 이 문제를 해결하기 위한 방법과 연구, 노력이 많이 이루어졌다. 이러한 기술 중 핵심적인 기술인 부분인 배터리 관리에 대한 BMS(battery management system) 설계를 하였다. 여러 개의 battery cell을 직병렬로 연결하여 대용량 battery pack을 구성하고 이렇게 구성한 cell을 효율적이고 효과적으로 장기간 사용 할 수 있게 관리를 하는 것이 BMS의 가장 큰 역할이다 또한 사용자가 battery pack 및 cell들을 정보, 상태를 제공하는 역할을 하기도 한다. 이런 PCM과 BMS의 구분 짓는 가장 큰 기술은 cell balancing과 battery 용량의 추출 기술이며, PC와의 통신으로 인하여 battery 쉽게 관리를 할 수 있다는 것이다. battery Cell의 편차를 최대한 줄여 효율을 극대화하는 cell balancing의 종류와 설계 방법, battery 에너지 용량을 측정하기 위해 사용된 계산 알고리즘과 설계 방법, 그리고 그 외 battery pack의 용량과 제품의 종류에 상관없이 확장이 가능한 BMS 구조적인 설계와 회로 및 펌웨어 PC GUI와 연동이 되어 관리하는 최종 시스템을 구현하였다. PCM에 이런 기능을 추가하기 위해 Linear Technology사의 battery monitoring IC인 LTC6803-4를 사용하였으며, 통신 및 연산, 제어를 담당하는 MCU로 ATMEL사의 AT90CAN128을 사용하였다. 설계된 BMS는 battery pack의 12개 Cell 전압을 감지하는 전압 센싱부, battery pack의 충전/방전을 MOSFET를 이용하여 제어하는 파워부, 온도와 파워부를 제어, 전압 센싱부의 전압을 받아 battery 용량(SOC : State Of Charge) 계산, battery cell 간의 편차 비교, 총 전압의 계산 등을 수행하는 MCU부 등으로 설계하였다. Battery pack은 공칭 전압이 3.7V인 리튬폴리머 18650 battery 12개를 직렬 결합을 하여 44.4V의 공칭 전압으로 구성하였고 용량은 2600mAh이다. BMS는 battery pack을 효율적이고 효과적인 방법으로 관리를 하는 것이기 때문에 과 충전 보호(OVP), 과 방전 보호(UVP), 과전류 보호(OCP), 온도 차단의 동작 기능을 설계하였고, 전류적산에 의한 SOC 계산, PC의 GUI를 통하여 차단 값을 설정 할 수 있도록 하였다. 또한 충전이 완료 된 후 Cell 간의 편차를 비교하여 편차를 줄여 주는 cell balancing 기능을 추가하여 Cell 간의 전압 편차를 30mV이하로 유지를 하도록 시스템을 구현 하였다. 그리고 전류 적산을 이용한 SOC를 추출하여 충전, 방전 시 현재 battery의 용량 값을 표시하였다. 이렇게 설계된 BMS와 PCM에 충전과 방전을 반복하여 사용 효율을 비교하여 BMS 성능의 우수함을 분석하였다.

코로나19에 따른 소비패턴의 변화 및 지역별 특성의 연관성 분석

이지연 인하대학교 공학대학원 2023 국내석사

2020년 시작된 코로나19의 전 세계적인 대유행은 인류의 삶을 크게 바꾸어놓았다. 각국 정부는 자국 내 코로나19의 유행 확산을 방지하기 위하여 많은 수의 사람들이 모이는 것을 금지하였고 사람들은 외출하는 대신 집에 머물기 시작하였다. 이처럼 코로나19의 대유행 이후 삶의 방식이 변하면서 사람들의 소비패턴 또한 달라지기 시작하였다. 사람들은 불필요한 대면접촉을 최소화하고자 필수적인 경우에만 소비하기 시작하였고 이와 같은 소비패턴의 변화는 코로나19 대유행 이후 대다수 소비 산업에 적지 않은 충격을 주었다. 본 논문은 코로나19 이후 국내의 다양한 소비 산업이 지역별로 받은 영향을 분석하는 데 초점을 두었다. 본 논문은 국내 한 신용카드사의 2018년 11월부터 2020년 10월까지 전국 9개 광역시도에서 발생한 고객의 소비데이터를 기반으로 작성되었으며 그 중에서도 오프라인 소비를 중점적으로 분석하였다. 코로나19가 발생한 기준 시점은 전국적으로 대유행이 시작된 2020년 2월로 선정하였으며, 각 지역의 8개 소비 카테고리별 2020년 2월 이전의 평균 거래 건수와 2020년 2월 이후의 평균 거래 건수를 산출하였다. 또한 센서스 데이터를 활용하여 지역별 특성과 8개 카테고리별 거래 추이의 관계를 분석하였다. 마지막으로 코로나19 전후 오프라인 및 온라인에서 발생한 2019년 9주차부터 43주차까지의 소비와 2020년 9주차부터 43주차까지의 소비의 변화를 카테고리별로 분석하였으며 이 중에서도 코로나19 이후 큰 변화가 예상되는 배달음식 카테고리를 별도로 분석하였다. 끝으로 본 논문은 KDI 국제정책대학원에서 제공해주신 데이터를 활용하여 작성되었음을 알려드리며 KDI 국제정책대학원에 감사하다는 말씀을 드린다. The global pandemic of COVID-19, which began in 2020, has greatly changed the lives of mankind. Governments around the world banned a lot of people from gathering to prohibit pandemic of COVID-19 in their countries and people started staying at their homes instead of going out. The lifestyle changed after COVID-19 had a great influence on consumption patterns. People began to consume only when it was essential to minimize unnecessary face-to-face contact and such changes in consumption patterns had a great impact on most consumption industries after COVID-19. This paper focused on analyzing the impact of various domestic consumption industries by region after COVID-19. This paper was written based on the customers’ consumption data from a domestic credit card company in 9 metropolitan cities and provinces nationwide from November 2018 to October 2020 and among them, offline consumption was mainly analyzed. The reference time for the outbreak COVID-19 was selected February 2020, when the pandemic began nationwide, and the average number of transactions before February 2020 and after February 2020 according to 8 offline consumption categories were calculated in each region. In addition, the relationship between regional characteristics and the transaction trends by 8 categories was analyzed using the census data. Finally, the changes in consumption from Week 9 to Week 43 of 2019 and from Week 9 to Week 43 of 2020 that occurred offline and online before and after COVID-19 were analyzed by category and among them, delivery food category that is expected to change significantly after COVID-19 was analyzed seperately. For the lastly, we are grateful to the KDI School of Public Policy and Management for providing financial support.

하이포이드 기어의 국산화 개발을 위한 기어 신뢰성에 대한 실험적 연구

최성환 인하대학교 공학대학원 2014 국내석사

기어는 동력을 전달 및 변속장치로서 거의 모든 산업 분야에 걸쳐 사용되고 있는 필수적인 기계장치이다. 현재 하이포이드 기어는 서로 맞물리는 기어의 중심축이 교차하는 교차축 기어 즉, 피니언과 기어의 Shaft Angle이 90˚이므로, 직각으로 동력 전달이 필요한 기계장치에 많이 활용된다. 스파이럴 베벨기어도 동일한 교차축 기어이지만, 하이포이드 기어의 편심적용으로 인하여 피니언의 중심이 낮아졌기 때문에 스파이럴 베벨기어보다 외형상 축소가 가능하여 공간상의 이점을 볼 수 있다. 이러한 이점으로 인하여 기계 및 자동차 산업에 많이 활용되고 있지만, 현재 국내에 하이포이드 기어를 전문적으로 제작하는 업체가 거의 없어 국내 제작에 어려움이 많은 실정이다. 하지만 최근에 하이포이드 기어의 제작 필요성이 대두되면서 기어 치형 설계에 대한 여러 연구가 이루어지고 있다. 많은 연구에도 불구하고 아직은 하이포이드 기어에 대한 국내의 설계 및 제작 기술력은 세계시장을 주도하는 미국의 “GAM”, 일본의 “스미토모”, “닛세이”, “쯔바키”, 독일의 “REXROTH”에 비하여 많이 취약한 실정이다. 따라서 하이포이드 기어 수명에 대한 신뢰성 또한 많이 뒤떨어지는 실정이다. 본 연구는 일본의 “스미토모”, “닛세이”의 하이포이드 기어를 신뢰성 시험 장치를 활용하여 정격 토르크에서의 내구성 시험 결과인 신뢰성 수명과 국산화 하이포이드 기어의 신뢰성 수명을 파악하여 비교 정리한 후, 정리한 내용을 시뮬레이션 프로그램인 KISSSOFT과 비교하여 하이포이드 기어 설계 시 수명에 대한 안전률 기준을 세운다. 또한, 하이포이드 기어를 연속으로 정, 역회전시키며 기동/정지 시에 모터에서 발생하는 정격 토르크 보다 높은 기동 토르크로 인한 충격하중을 활용하여 일본의 “스미토모”와 국산화 제품을 비교 테스트하여 파손 횟수를 정리하여, 그 시점을 비교, 분석하였다. 분석을 통하여 원인을 파악하며, 기어 작동 시 발생되는 문제점에 대한 해결방안을 제시한다. 본 연구의 내용을 통해서 하이포이드 기어를 현재의 국내 제작 상황에 맞게 적용하여 제작하면서, 현 시장을 주도하는 미국의 “GAM”, 일본의 “스미토모”, "닛세이", "쯔바키" 독일의 의 “REXROTH” 하이포이드 기어와 대등한 수명에 대한 신뢰성 확보에 유용하게 활용될 것을 기대한다.

GIS 기반의 지적측량 자료조사 통합관리시스템 구축에 관한 연구

최정주 인하대학교 공학대학원 2013 국내석사

지금까지 지적도면 전산화 및 지적관련 응용시스템의 개발·사용은 약 100년을 이어온 측판측량에서 전자평판측량으로 측량방법의 혁신을 가져왔으며 측량착수 전 작업의 신속성 및 현장에서의 업무 효율성에 커다란 변화를 주었다. 하지만 지적측량 자료가 체계적으로 관리되고 있지 않아 측량성과의 일관성과 통일성을 유지하기에 어려움이 있었다. 지적측량 수행 시 성과결정의 오류방지를 위해 측량 작업자들은 현장 관측 이전 경계 및 면적, 지적측량성과의 결정방법, 측량연혁, 지적기준점 성과 등의 자료조사를 필수적으로 시행하게 된다. 그러나 현재 지적측량의 자료 관리는 다양한 시스템들에 중복·저장되어 관리되고 있음은 물론 지역별, 수행자별로 관리되고 있는 등 체계적인 자료관리가 이루어지지 못하고 있다. 이로 인하여 지적측량을 위한 자료조사 과정에서 조사 사항의 누락, 조사 시간의 증대 등 여러 비효율성이 초래되고 있다. 본 연구에서는 지적측량 자료를 효율적으로 관리·조사하기 위해 GIS를 이용한 지적측량 자료조사 통합관리시스템의 구축 방안을 제시하고자 하였다. 연구결과는 다음과 같다. 먼저, 지적측량 자료조사의 개념, 오류 유형, 문제점 등을 분석하였다. 이렇게 분석된 내용을 기초로 기존의 지적관련 응용시스템에서 활용하고 있는 여러 가지 자료와 전산화 하고 있는 정보들을 파악하고 GIS 기반의 지적측량 자료조사 통합관리시스템을 설계·구축하였다. 구현된 자료조사 통합관리시스템은 기존의 공간적 시스템에 관련 시스템에서 관련된 자료조사 데이터를 추출하고 필요한 데이터는 추가 통합하여 시각적인 면과 속성정보를 통해 자료조사의 효율화를 기할 수 있도록 하였다. 구축된 지적측량 자료조사 통합관리시스템의 효율성을 평가하고자 기존 지적측량 자료조사와 비교·분석한 결과 측량데이터 누락에 따른 측량의 오류를 사전에 제거할 수 있고, 대략 2배 정도의 자료조사 시간을 단축시킬 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 구축한 지적측량 자료조사 통합관리시스템을 지적업무에 활용한다면 업무시간 단축과 지적측량자료의 집약적 관리로 인하여 일관성 있는 지적측량을 통해 민원발생을 감소시킬 뿐 아니라 향후 지적재조사 사업의 불부합지 선정 및 지적측량 자료조사 관리에 새로운 모델 제시가 가능할 것으로 기대된다.

유한요소법을 이용한 구조해석을 통한 C형 액압 프레스의 안정성 평가

박윤제 인하대학교 공학대학원 2014 국내석사

본 논문은 유한요소법을 이용하여 액압식 C형 프레임 프레스의 설계검사 및 안정성을 평가하였다. C형 프레임 프레스는 그 구조가 헤드, 베드, 프레임의 3가지 구조로 되어 있고, 헤드에서 발생하는 가압력을 프레임이 견뎌내는 구조를 하고 있다. 구조적인 문제로 인하여 C형 프레임은 앞벌어짐 현상이 불가피 하게 발생되며, 그 변형으로 인하여 기계의 정밀도가 저하되어 기계의 수명을 단축, 불량 제품이 생산되는 현상을 야기한다. 이는 소성가공의 장점인 빠르고, 대량 생산가능, 별도의 후가공 처리를 하지 않는다는 장점에서 역행하는 측면으로, 필히 개선해야 할 문제이다. 또한 변형된 프레임으로 인해 프레스의 램이 직선왕복운동을 하는데 있어서 그 궤적을 잃고 편하중을 받는 현상이 생겨 피스톤 로드가 파손이 되는 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 C형 프레임의 응력분포 및 모재를 가압하는 램의 응력 분포 및 변형 등을 분석 하고 기존의 설계 데이터와 비교 검증을 통한 제품의 안정성을 평가하는데 그 목적이 있으며, 지향해야 할 설계방법을 제시 하였다.

ESD에 기인한 전자파펄스 차폐를 위한 차폐재 특성에 관한 연구

김종희 인하대학교 공학대학원 2023 국내석사

본 논문에서 정전기에 기인한 전자파 펄스 차폐를 위한 차폐재 특성에 대하서 연구하였다. 정전기 방전(ESD)은 현대의 최신 전자시스템 등에 직접적인 피해와 간접적이 피해를 동시에 일으킬 수 있다. 현대의 모든 장비는 고도화 최신화 되었으며 전자기기의 관련 기술이 급속도로 발전하고 미세화, 소형화, 저전력, 집적화 된 전자 소자들이 우리 일상에서 많이 사용되고 있다. 하지만 이러한 전자 소자들은 그 형태 및 물리적인 성질로 인해서 정전기에 취약할 수 밖에 없다. 일상적인 생활 중 혹은 제조 과정에서 발생하는 ESD가 야기하는 직접 혹은 간접적 전자기 방전으로 인한 전기/자기장은 이러한 소자에 악영향을 미치며 소자의 오동작 및 고장을 유발하게 된다. 본 논문에서는 정전기방전 현상을 모사하기 위하여 차폐 챔버에서 안테나 및 정전기 건을 이용하여 30 MHz에서 300 MHz, 30 MHz 에서 1 000 MHz 대역의 주파수 영역에서 차폐재 특성을 분석하였다. In this paper, the characteristics of shielding materials for shielding electromagnetic pulses caused by static electricity were studied. Electrostatic discharge (ESD) can cause both direct and indirect damage to electronic systems. All modern equipment has been advanced and up-to-date, and the latest electronic devices has been very quickly developing, miniaturized, low-power. The integrated electronic devices are widely used around our lives. However, these electronic devices are inevitably vulnerable to static electricity due to their shape and physical properties. Electric/magnetic fields caused by direct or indirect electromagnetic discharges caused by ESD in everyday life or manufacturing process adversely affect these devices and cause malfunctions and failures of the devices. In this paper, in order to mimic the electrostatic discharge phenomenon, the shielding material characteristics were analyzed in the frequency domain of 30 MHz to 300 MHz and 30 MHz to 1 000 MHz using an antenna and an electrostatic gun in a shielding chamber.

家庭用 가스 보일러의 保證期間內 修理率에 關한 硏究

한재훈 인하대학교 공학대학원 2013 국내석사

본 연구의 목적은 가정용 가스 보일러를 대상으로 보증기간 내 서비스율의 추이를 분석하고 서비스 발생 원인을 제거하여 기업 비용부담을 줄이고 동시에 고객만족도를 증진시키는데 의의가 있다. 본 연구는 일반 공산품이 서비스과정에서 나타나는 정형적인 패턴을 근본으로 하여 제품 또는 부품의 품질문제를 조기에 감지 할 수 있는 방안을 연구하였다. 본 연구에서는 수리율에 대한 하나의 정형적인 모델과 신뢰성공학에서 다루는 여러 형태의 분포 중에 지수분포를 중심으로 하였고, 지속적으로 일정하게 생산 판매가 보장된 상황에서 무상보증기간 동안의 서비스(수리율)를 조기감지하고 서비스의 성질을 파악하여 이를 전략적으로 공략할 수 있는 시스템을 구축할 수 있도록 하였다. 뿐만 아니라 제품의 보증력을 정량적으로 지표화 시킴으로써 품질향상을 기할 수 있으며, 고객만족으로 이어지는 효과까지 기대할 수 있다. 향후 과제로는 조기감지시스템의 프로그램에 정보기술을 접목하여 수리율을 자동 감지 할 수 있는 시스템을 확대 개발하고자 한다.