Estimation of the thickness of refractory ceramics using the impact-echo method

이성민,신남호,노용래,Lee, Seongmin,Shin, Namho,Roh, Yongrae The Acoustical Society of Korea 2017 韓國音響學會誌 Vol.36 No.4

일반적으로 내화물의 진동특성은 등방성 재료로 가정한 후 확인한다. 하지만 실제로 내화물은 특정 방향으로 가압 성형하여 제조되기 때문에 이방성 재료특성을 보인다. 따라서 본 연구에서는 내화물을 정방정계 대칭성으로 가정하고, 유한요소프로그램을 이용해 너비, 길이, 높이 방향에 대한 주파수 응답을 얻었다. 해석결과의 타당성은 실제 측정결과의 비교를 통해 검증하였다. 주파수 응답을 기반으로, 충격방향기법을 이용하여 내화벽돌의 세 방향의 두께를 추정하였다. 실험을 통해 찾은 두께와 실제 두께와의 최대 오차율은 5 % 미만으로 확인되었다. 이를 통해 내화물과 같은 이방성 재료 두께 측정 시 충격반향기법의 효용성을 확인하였다. Generally, the vibration characteristics of refractory ceramics are identified by assuming them as isotropic materials. However, in practice, refractory ceramics exhibit anisotropic properties as they are manufactured by pressing ceramic powders along a particular direction. Therefore, in this research, the frequency responses of a refractory ceramic brick along its width, length, and height directions were acquired using finite element analysis by assuming that the ceramics had tetragonal symmetry in their material properties. The validity of the numerical analysis results was verified by comparing them with those from experimental measurements. Based on the frequency response, the thicknesses of the refractory brick along three different directions were estimated using the impact-echo technique. The maximum difference between the estimated and actual thicknesses was observed to be less than 5 %. This result confirms the effectiveness of the impact-echo technique along with anisotropic property characterization to evaluate the thickness of the refractory ceramic.

극초음속 추진기관 고공환경 시험장치 모델 유/무에 관한 연구

이성민(Seongmin Lee),유이상(Isang Yu),박진수(Jinsoo Park),고영성(Youngsung Ko),김선진(Sunjin Kim),나재정(Jaejeong Na) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5

본 연구에서는 극초음속 추진기관을 위한 고공 환경 모사 시험 장치를 설계하였다. 설계된 사항을 기반으로 시험설비를 구축하였고, 상온 시험을 이용한 실험을 진행하였다. 상온 시험은 시험 모델의 유/무에 따라서 수행하였고, 본 연구에서 설계된 설비는 시험 모델의 유/무에 따라서 압력의 큰 변화가 없이 동일한 구현 조건을 모사하는 것을 확인할 수 있었다. 향후 시험 모델에 따른 변수 실험에 일부 적용될 데이터베이스를 확보하였다. In this study, we design an altitude test facility for hypersonic propulsion engine by constructing a test facility and cold flow test. Cold flow test is performed both with and without test models. The results show that the facility can simulate almost similar altitude condition without any significant change in pressure regardless of test models. We also constructed a database that might be useful for a variable test in the future.

횡방향 하중에 의한 마이크로파일의 거동 평가

이성민(Lee Seongmin),백승철(Baek Seungcheol) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.6

국내에는 아직까지 수평 하중에 의한 마이크로파일의 역학적 거동이 분명하게 규정되어 있지 않다. 마이크로파일의 길이가 상대적으로 짧음에도 불구하고 그 거동에 대한 표준평가 방법이 없어 국내에서는 일반적으로 고전적 말뚝의 거동과 유사하게 평가해 온 것이 사실이다. 그러나 마이크로파일의 역학적 거동은 고전적 말뚝의 거동과 매우 다르다. 특히, 지반의 수평 저항력이 마이크로파일의 역학적 거동을 좌우하는 주요 요소 중 하나라는 것은 일반적 사실이다. 이러한 이유 때문에, 본 연구에서는 점증적으로 증가하면서 수평 방향으로 하중을 받는 마이크로파일을 실내 모형으로 만들어 그 역학적 거동을 분석하였다. 본 연구에서 제작한 마이크로파일 실내 모형은 실험을 통한 말뚝의 하중과 변위 거동 그리고 마찰력과 변위 거동 모두를 평가할 수 있도록 설계하였다. 그리고 말뚝의 표면 마찰력과 변위 거동 분석 결과는 변형률 쐐기 모델에서 제시하는 해석 결과와 비교 하였다. 그 결과, 마이크로파일의 역학적 거동은 지반의 수평 저항력을 고려하여 평가하는 것이 타당하다는 사실을 확인 하였다. The mechanical behavior of a micropile due to horizontal load has not yet clearly identified in Korea. It has generally estimated from that of a traditional pile because there is no standard method even though it has shorter length. To tell the truth, its behavior is very different from a traditional pile's. Specifically, it is general fact that horizontal resistance of earth is one of the main factors to control the mechanical behavior of micropile. To this reason, a laboratory model has been made in this study to estimate the behavior of a micropile which loaded increasingly horizontally. The laboratory model has been designed to estimate both the behavior of load to displacement and skin friction to displacement. And the analysis of the latter was compared with the solution of strain wedge model. In the end, it was proved that the mechanical behavior of a micropile should be estimated from considering the horizontal resistance of earth.

액체로켓 발사대 LNG 공급 시스템 개념안

이성민(Seongmin Lee),도정환(JeongHwan Do),지상연(Sangyeon Ji),임병직(Byoungjik Lim) 한국추진공학회 2021 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11

하수슬러지의 에너지 자원화를 위한 마이크로파 건조특성 분석

이성민(Lee Seongmin),이윤식(Lee Yoonsik) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.7

하수를 정화하는 과정에서 발생하는 슬러지는 과거 주로 매립되어 왔으나, 2003년 유기성 슬러지의 매립금지라는 폐기물 관리법이 개정됨에 따라 최근에는 주로 해양투기 되어왔다. 그러나 ‘런던협약 96의정서’에 의해 2011년부터 해양투기도 금지될 예정이어서, 세계 각국은 슬러지의 다양한 처리방법에 대해 노력하고 있다. 우리나라도 예외 없이, 하수슬러지의 합리적인 처리방법을 찾기 위해 현재 많은 전문가들이 노력하고 있으며, 그중 하나가 재생 에너지화이다. 슬러지의 재생 에너지화의 성패는 친환경적이고 경제적인 건조방법에 달려 있다 해도 과언이 아니다. 따라서 본 연구에서는 영동군에서 발생하고 있는 하수슬러지를 재생에너지화하기 위해, 슬러지의 화학적 특성을 분석하여 에너지화 가능성을 검토하고, 마이크로파를 물과 슬러지에 각각 조사하여 슬러지의 건조 특성과 효율성 등을 분석하였다. 그 결과, 영동군하수 슬러지는 중금속 성분이 매우 적고 열량이 3,370㎉/㎏ 이상으로 재생 에너지화하기에 적당함을 확인하였다. 또한, 마이크로파에 의한 슬러지 건조 특성을 분석한 결과, 슬러지 중량 대비 시간의 곡선은 투입 슬러지 량에 관계없이 늘어진 S자 형태의 거동특성을 보임은 물론 그 기울기가 일정함을 확인하였다. 또한, S 곡선을 변곡점 기준으로 세 영역으로 나눌 경우 두 번째 영역에서 건조가 가장 많이 일정하게 발생하며, 전체 건조량의 약 80% 이상임도 확인하였다. 본 결과는 향후 마이크로파를 이용한 full-scale 건조공정에서 투입 슬러지 대비 슬러지 건조량을 예측하는데 적용할 수 있다. 또한 본 실험 결과에 의하면, 마이크로파에 의한 건조능력이 약 1.0㎏/㎾ 이상을 보이고 있어 경제성도 갖고 있음을 확인하였다. Wastewater sludge had normally filled up in land before revising the law of waste material management in 2003, which does not permit landfill of organic sludge in Korea. After the law, most sludge has been littered in the ocean up to now. However, due to the London Convention 96 Protocol, littering sludge in the ocean will also be prohibited after 2011. This Protocol makes countries find out new methods to treat wastewater sludge. There is no exception in Korea too. Many researchers have urgently try to find out better ways to treat sludge. One of ways is to make sludge recycle energy and the success of it depends on drying method. Specifically, it really depends how to make sludge dry ecologic friendly and economic efficiently. Therefore, wastewater sludge produced in Youngdong was analyzed to make it energy resources in this study. The sludge was tested to analyze the drying and chemical characteristics of it by irradiating microwave. In the result, it is sure that the sludge has little heavy metals as like as others in country side. High calories, 3370 ㎉, shows that it has good potential to be recycle energy. Moreover, weight deduction of the sludge vs. time shows long S-curve and has same deduction ratio. Specifically, S-curve can be divided by three sections based on the curvature points. There are steady state reduction ratio of weight and approximately 80% of weight duction in the second section. This results can be used to estimate the amount of sludge reduction in the full-scale microwave dryer. Drying capacity of microwave shows approximately 1.0 ㎏/㎾/hr. It makes sure that sludge recycle energy has the potential of economic efficiency too.

n개의 경험: 코로나 19의 시간

이성민(Lee Seongmin) 한국디자인사학회 2021 Extra Archive: 디자인사연구 Vol.2 No.1

ADAMS를 이용한 DCT 변속 시뮬레이션

이성민(Seongmin Lee),이준영(Joonyoung Lee),이한규(Hankyu Lee),서한교(Hangyo Seo),임가영(Gayoung Lim),송수현(Suhyun Song),김정윤(Jungyun Kim) 한국자동차공학회 2015 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2015 No.11

온실에서 초분광 영상 취득을 위한 보조광 적용 연구

이성민 ( Seongmin Lee ),조병효 ( Byeong-hyo Cho ),이강진 ( Kangjin Lee ),홍영기 ( Youngki Hong ),이기범 ( Ki-beom Lee ),김경철 ( Kyoung-chul Kim ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1

최근 온실 자동화에 대한 요구가 증가함에 따라 온실에 로봇을 적용하기 위한 연구가 활발히 수행되고 있다. 이를 위해 우선 작물의 품질이나 성숙도 등을 모니터링할 수 있는 기술이 필요하며, 디지털 영상 이외에도 초분광 영상과 같은 광학적 방법을 적용하여 작물을 모니터링하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 그러나 초분광 영상은 조명에 크게 의존하며 저조도의 환경에서는 안정적인 데이터의 수집이 어렵다(Tang et al. 2023.). 특히 온실의 경우 자연광에 대한 의존도가 높아 안정적인 초분광 영상 취득이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 향후 온실에서 안정적인 초분광 영상을 취득하기 위해 적정한 광 조건을 제시하고자 하였다. 보조광의 강도 및 거리에 따른 초분광 영상의 차이를 조사하기 위해 암실 조건에서 초분광 영상을 취득하였다. 초분광영상 취득을 위해 400-1,000 nm 밴드 영역을 제공하는 휴대용 초분광 카메라(SPECIM IQ, Oulu, Finland)를 이용하였으며, 보조광은 Light Bank (LS-F100HS, Shinkawa, Tokyo, Japan)를 사용하였다. 조명은 카메라 좌우 측면에 각각 설치하였고, 보조광의 강도 및 거리를 조절하여 95% 백색 표준판을 촬영하였다. 표준판과 조명의 거리는 세 단계(230mm, 260 mm, 295 mm), 광원의 강도는 여섯 단계(4.17-8.33 A)로 하여 실험을 진행하였다. 영상 취득 후 백색 표준판영역의 반사율만을 추출하여 분광 특성을 비교하였다. 그 결과, 모든 조건에서 Visible 영역의 스펙트럼이 안정적이었지만 상대적으로 NIR 영역에서는 노이즈가 나타났다. 그러나 보조광의 거리가 260 mm, 광원의 강도는 6.67 A 조건이 NIR 영역에서 상대적으로 노이즈가 적게 나타났다. 따라서 보조광의 강도 및 거리를 고려해야 안정적인 분광 정보를 얻을 수 있음을 확인하였다. 이를 기반으로 추후 실제 온실 환경에서 초분광 영상을 위해 보조광을 적용한 실험을 진행할 계획이다.

드럼 세탁기 Spider의 피로수명 신뢰성 평가에 대한 연구

이성민(Seongmin Lee),조상봉(Sangbong Cho),조성진(Seongjin Jo),김영수(Youngsoo Kim),강동우(Dongwoo Kang),정연수(Younsu Jung),정보선(Bosun Chung) 한국정밀공학회 2004 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2004 No.10월

The spider of a drum washing machine receives the repeated fatigue loadings during laundering. Although the spider is designed statically safely, it often happens fatigue failure. Therefore it requires the safe design for fatigue and needs the prediction of quantitative fatigue life. The S-N diagram for a spider material is developed by fatigue test and statistical analysis. The stresses are measured directly from strain gages on the spider. To predict the fatigue life of spider, the rainflow counting method and Miner"s rule are used. The data for fatigue life are analyzed statistically. From these data, reliability estimation for fatigue life can be done and also, equivalent fatigue life can be obtained. It will be applied to make and improve to a short period for design and prototype test.

초고속 비행체를 위한 준 자유흐름식 고공환경 모사시험설비의 상온시험 및 내부유동 해석

이성민(Seongmin Lee),유이상(Isang Yu),최지선(Jiseon Choi),오정화(Junghwa Oh),신민규(Minkyu Shin),고영성(Youngsung Ko) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.4

본 연구에서는 초고속 비행체 고공환경 모사시험 설비의 운용범위를 확인하기 위하여 시험모델의 형상변수에 따라 상온시험 및 수치해석을 수행하였다. 시험 모델의 형상변수로는 폐색율, 각도 및 길이 비를 고려하였다. 폐색율은 경사충격파와 팽창 팬의 영향으로 40%이상의 영역에서 운용이 제한될 것으로 판단된다. 각도의 변수는 강한 충격파의 영향으로 45도 이하의 크기에서 모델을 선정해야함을 확인하였다. 길이의 변수는 모델직경대비 8배의 길이 변화에도 성능의 차이가 없었다. 최종적으로 원뿔형 시험 모델의 형상 변수에 따른 성능 데이터베이스를 확보하였으며, 준 자유흐름식 고공환경 모사설비의 운용 가능한 범위를 확인할 수 있었다. In this study, the cold test and the numerical analysis were carried out according to the shape parameters of the test model in order to confirm the operation range of high altitude environment simulation test facility for the supersonic vehicle. The blockage ratio, angle and length ratio were considered as the design parameters. The blockage rate is expected to be limited in the region of more than 40% due to the normal shock and expansion fan. It was confirmed that the angle of model should be selected at the size of 45 degrees or less due to the influence of the strong shock wave. There was no difference in performance between the lengths of 8 times the model diameter. Finally, we obtained the performance database according to the shape parameters of the conical test model and confirmed the operable range of the semi-freejet type high altitude environment simulation test facility.