In this article, to solve the problems about obsolescence of parts and unable to driving turret when internal components are failure, the DC-DC boost converter in the gun/turret drive system of mobile weapon was improved. The power converting circuit in converter is changed by applying the latest components, and the control circuit is changed from analog to digital. Also, the power converting circuits were modularized in three parallel so that it could be driven even when some components failed. The improved DC-DC boost converter secured stability such as converting to voltage in a linear manner in the entire section from the start of boosting to the end. Also, through the modular configuration, turret driving system can operates when some components failed.
Advanced technoloigy, according to the development of science, is also applied to weapons systems to prepare for future battles. But the emergence of new technologies leads to DMSMS(Diminishing Manufacturing Source and Material Shortage) because it brings a short life cycle of parts. In particular, DMSMS frequently appear in electronic parts with a short launch cycle for new products. The life support system of K2MBT(Main Battle Tank) is a key functional item related to crew survivability and convenience. Recently, various parts have been cut off on the life support system, requiring a redesign of the Control Box. The K2MBT is not only central to domestic production but also plays a key role in export projects to countries like Poland, making continuous production necessary. This study aimed to ensure the sustainability of component production and reduce maintenance costs by redesigning the control box.
This study was conducted to investigate the proper design of alpha board used to support concrete blocks under high loads. A board height of 50 mm was appropriate to ensure a deflection of 3 mm or less under a load of 5 tons. The trapezoidal shape of the vibration absorbers in the interior of the board reduced the maximum deflection by evenly distributing the deflection across the board width. The height of the board is the most important variable in preventing deflection, and for the same board height, adjusting the thickness of the top and bottom plates was more effective in reducing the amount of deflection than adjusting the thickness of the stiffener. The theoretical solution is a good tool for easily predicting the deflection of the board, as it shows a difference of 5 to 15% from the simulation results. However, as a 2D prediction model, the theoretical solution cannot represent the distribution of deflection over the entire board area, so the 3D simulations are necessary in predicting the amount of deflection over the entire board.
This paper delves into the standard system for selecting aviation tools. Generally, standards are seen as foundational and fundamental. However, in actual practice, there are often instances where a thorough differentiation of the standard unit system isn't properly executed, resulting in product defects in certain companies. Therefore, through the insights gathered in this study, we aim to reaffirm the basic principles and move forward with the objective of manufacturing products of impeccable quality in accordance with future quality improvement policies. Ultimately, we aspire for K-Defense to emerge as a prominent leader in the global market.
The design and implementation of acoustic metamaterials have garnered significant interest for their potential in noise and vibration reduction and control. However, the process of fabricating metamaterials is often perceived as challenging and confined to specialized fields. In this study, we aim to remove these barriers by demonstrating that it is possible to design and implement acoustic metamaterials using a simple array of commonly available PVC pipes. We designed and fabricated metamaterials using PVC pipe arrays and validated their performance through both numerical simulations and experimental testing. The experiments were conducted using standard audio equipment, and the results showed consistent trends with the numerical simulations. This research demonstrates that acoustic metamaterials can be effectively realized using accessible materials like PVC pipes, providing a practical approach to noise reduction and control.
This study aimed to develop a systematic process for identifying components that need to be changed to reduce the Head Injury Criterion (HIC) during pedestrian headform tests. Through simulation and analysis, it was confirmed that the hood, hinge, hinge plate, cowl, fender, and fender bracket significantly influence HIC15. The study identified the specific impact of each component on HIC15, allowing for targeted improvements. The proposed process demonstrated superior performance compared to single-component optimization, yielding more significant reductions in HIC15. Multiple vehicle models were tested, confirming the process's effectiveness in consistently lowering HIC15 values.
Multidisciplinary Design Optimization(MDO) method that considers principles in various fields affecting big scale structure and system design at the same time is used. Because most variables are connected many engineering phenomena under the classic optimized design method(all-in-one design approach), it is hard to judge the meaning of final design solution obtained, and there are cases where all variables converge before reaching the optimal design value in large-scale design problems with many variables. Collaborative Optimization (CO) method, the most advanced MDO approach, is used to efficiently solve these optimum problems, to efficiently analyze design problems involving numerous design variables and constraints and in which various engineering phenomena occur. However, the application of the MDO problem to CO introduces a number of numerical problems by destroying the numerical properties of the original optimal design problem. Therefore, this study researches one solution by listing the problems of CO after organizing various approaches of MDO.
The recent surge in energy consumption has sharply increased the use of fossil fuels, leading to a steep rise in the concentration of greenhouse gases in the atmosphere. Interest in hydrogen is growing to mitigate the issue of global warming. Currently, hydrogen energy is transported in the form of high-pressure gaseous hydrogen, which has the disadvantages of low safety and energy efficiency. To develop commercial hydrogen vehicles, liquid hydrogen should be utilized. Liquid hydrogen storage tanks have supports between the inner and outer cylinders to bear the weight of the cylinders and the liquid hydrogen. However, research on the design to improve the structural safety of these supports is still insufficient. In this study, through a thermal-structural coupled analysis of liquid hydrogen storage tanks, the model with three supports, which had the lowest maximum effective stress in the outer tank, inner tank, and supports as proposed in the author's previous research, was used to create analysis models based on the diameter of the supports. A structurally safe design for the supports was proposed.
Liquid hydrogen, a promising energy carrier, necessitates robust storage and transportation systems due to its extremely low boiling point. Consequently, the development of reliable cryogenic adhesives and standardized testing protocols is crucial. This study focused on optimizing the design of a gripper used in single lap shear tests for evaluating cryogenic adhesives, specifically targeting the challenges posed by low-temperature conditions that induce slippage at the gripper interface. The optimal design was performed using a total of five variables, including the position and size of the gripper. By employing the genetic algorithm coupled with finite element analysis, we exhaustively searched through over 1000 models to identify the optimal gripper geometry. We successfully minimized stress concentration at the gripper region while maintaining a uniform stress distribution on the non-bonded surface. Furthermore, the study explored the impact of symmetric versus asymmetric gripper configurations on test results. The findings revealed that symmetric grippers generally yielded more consistent and reliable data. This study's results enable the accurate and stable execution of lap shear tests under the temperature conditions of liquefied hydrogen.
This study is about the evaluation for shock-proof performance of the system, elastically support the low accumulator of the naval artillery against underwater explosion, using DDAM. For the evaluation, the shock analysis procedure using DDAM, supported by MSC/NASTRAN, was briefly described. In addition, in order to perform the shock analysis, the elastic support system was modeled as a finite element. The shock analysis of the elastic support system was performed by selecting the analysis frequency range so that reliable results can be obtained. Finally, the shock-proof performance of the system was evaluated by comparing the shock analysis results with the properties of the elastic support system.
This paper defines structural and dynamic analysis of a crane used for electric passenger vehicle fire scenarios. The crane model used in the study has a working radius of 9 meters, and under extreme conditions measured with real-world usage in mind, the load at the boom tip is 24.5kN. The boom is assumed to be made of ATOS80, and the pads are assumed to be made of Monomer Casting Nylon. Structural analysis was conducted based on the crane's materials and configuration, and dynamic analysis was performed by dividing the grab method into gripper and hinge types. In the structural analysis, the maximum stress increased as the telescopic boom faced upwards. In the dynamic analysis, the gripper type facing downward showed more stable stress. For the model with an added badge, the structural analysis showed an increase in maximum stress, but the value was negligible, and the maximum stress of the telescopic boom decreased in the dynamic analysis. Based on the analysis results, the suitable materials for the crane are ATOS80 for the lower articulated boom and the telescopic boom, and DOMEX1300 for the upper articulated boom. The gripper type grab method is more stable than the hinge type.
In this paper, we address the issue of temperature uniformity in high-power antenna systems by proposing and analyzing various design strategies. Specifically, when there is significant spatial freedom in the internal coolant pathways of the cooling plate, a counterflow approach is implemented to achieve temperature uniformity. Conversely, in scenarios where spatial constraints exist, a differential fin area design is proposed to effectively manage heat distribution. Additionally, in cases where the design of coolant pathways is restricted and fin design is not feasible, we suggest minimizing temperature variations by adjusting the thermal conductivity of the carriers located beneath the heat-generating components. This comprehensive approach aims to enhance the thermal management of high-power antenna systems, ensuring improved system stability and performance.
현재 우리나라 연안에서 어업활동을 하고 있는 어선의 재질은 거의 FRP로 구성되어 있으며 환경개선을 고려하여 재활용이 가 능한 알루미늄 소재의 어선으로 대처를 하고 있는 실정이다. 현재 국내의 알루미늄 연안 어선의 경우 한국 해양교통 안전공단과 해수부 를 통하여 승인이 이루어져 건조를 수행한다. 우리나라의 알루미늄 연안어선의 경우 선체와 하우스의 크기에 따라 톤수 규정을 준수하며 이에 따라 형상을 정의한다. 이는 선박을 건조함에 따라 초기 선주 요구조건에 중요한 역할을 가지며 구조에 대한 하중값을 바탕으로 규 정에 만족하는 두께를 산정을 하여 선박구조를 정의할 수 있다. 국내 어선의 어업 활용 면적에 대하여 갑판 면적을 최대한 활용할 수 있 는 카타마란 알루미늄 어선의 설계 방법 및 방향을 제시하였으며 기존 연구자료의 중․소형선박의 설계 및 구조에 대한 설계 안전성을 위해 적용하였으나 본 논문은 알루미늄 어선의 구조적 형상 고찰에 따라 설계하중을 적용하고 연결 부위의 강도 해석을 수행하여 선박에 대한 안전성을 확보하여 9.77톤급 알루미늄 카타마란 선박에 대한 설계방법 및 방향을 제시하고자 한다.
본 논문에서는 15차 bézier 곡선을 사용하여 기존의 연구보다 더 유연한 빔 형상을 설계하고, 더 넓은 설계 공간에서 최적 설계를 수 행하여 최적의 열전도도를 갖는 빔 형상을 설계한다. 설계 공간이 넓어지면 그 만큼 계산양이 증가하게 되는데, 고차원 변수 공간에서 효율적으로 작동하는 인공신경망을 사용하여 최적 설계를 가속화하여 계산 한계를 극복하였다. 더 나아가 최적의 탄성계수를 갖는 빔의 형상과 비교하였으며 열전도와 탄성학 사이의 수학적 유사성을 이용하여 빔 형상을 설명한다. 본 연구에서는 인공지능을 활용 한 형상 최적설계를 통해 기존의 한계를 뛰어넘는 격자구조의 빔 형상을 제안한다. 먼저, SC(Simple Cubic), BC(Body Centered Cubic) 격자 구조 빔 형상을 bézier 곡선으로 모델링하고 bézier 곡선의 제어점 좌표를 무작위로 설정하여 학습데이터를 확보하였다. NN(Neural Network) 및 GA(Genetic Algorithm)를 통해 우수한 유효 열전도도를 가진 빔 형상을 생성하여 최적의 빔 형상을 설계하였 다. 본 연구를 통해 추후 다양한 열 조건에서 격자구조의 적절한 구조적 해답을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 도로 프로젝트의 설계 단계에서 ESG(환경, 사회, 지배구조) 요소를 효과적으로 적용할 수 있는 구체적인 지표를 개발하고 제안하는 것을 목적으로 한다. 최근 글로벌 경영 환경에서 ESG의 중요성이 증대됨에 따라, 대규모 인프라 사업인 도로 프로젝트에서도 ESG 요소의 체계적인 적용이 요구되고 있다. 본 연구에서는 GRI, SASB, CDP 등 국제적 ESG 표준을 분 석하고, 도로 프로젝트의 설계 단계를 세부적으로 검토하여 각 단계에 적합한 ESG 지표를 개발하였다. 연구 결과, 프로젝트 목표 설정부터 지속가능성 고려까지 각 설계 단계별로 적용 가능한 구체적인 ESG 지표를 제시하였다. 이는 에너지 효율, 온 실가스 감축, 생태계 보호, 지역사회 참여, 자원 효율성, 안전 기준 등을 포함한다. 본 연구에서 제안된 지표는 도로 프로젝트 의 환경적 영향을 최소화하고, 사회적 가치를 증진하며, 투명하고 책임 있는 프로젝트 운영을 가능케 하는 실질적인 가이드라 인을 제공한다. 이를 통해 도로 프로젝트의 지속가능성을 제고하고 사회적 가치 창출에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구의 목적은 보행로에서 자유 주차된 공유형 자전거 및 전동킥보드를 수용하기 위한 혼합형 주차구획 설계방안을 제시하는 것 이다. 본 연구의 방법은 다음과 같다. 현장조사를 통해 공유형 자전거 및 전동킥보드의 주차비율을 도출한다. 문헌조사를 통해 공유형 자전거 및 전동킥보드의 주차단위구획을 도출한다. 주차단위구획의 배치에 따른 기하학적 특성을 이용하여 혼합형 주차구획 설계공식 을 도출한다. 혼합형 주차구획 설계 공식을 이용하여 주차구획 설계 사례를 제시한다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 주차실태 현장 조사를 통해 공유형 자전거 및 전동킥보드의 주차비율을 도출하였다. 혼합형 주차구획 설계공식 도출을 위한 주차단위구획의 규격을 도출하였다. 공유형 자전거 및 전동킥보드의 주차비율을 반영한 혼합형 주차구획 설계공식을 도출하였다. 공유형 자전거 및 전동킥보 드의 주차각도 유형별로 혼합형 주차구획 설계공식 적용 사례를 도출하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 자유주차 방식의 공유형 자 전거 및 전동킥보드로 인한 보행 방해 문제를 해소할 수 있을 것으로 기대한다.
현재, 교통안전진단의 경우 차량 및 보행자의 교통사고를 미연에 방지하고 도로의 전체적인 안전을 도모하고자, 교통안전법 제34조 에 의거하여, 수행 조건에 부합한 경우 교통안전진단을 받도록 규정하고 있다. 교통안전진단의 경우 도로의 구분에 따라 다른 기준을 적용하고 있으며, 도로별 길이를 기준으로 수행 여부를 판단하고 있다. 교통안전진단의 경우 도로의 설계단계, 개시 전 단계 및 운영단계 등 3가지로 구분되어 수행되고 있으며, 각각의 단계별로 진단 수행 내용 및 범위가 조금씩 다르게 진행된다. 설계 단계에서의 교통안전진단의 경우, 해당 도로의 실시 설계 내용을 바탕으로 도로의 안전 을 판단하며, 개시 전 단계의 경우 도로의 신설 이후 운영 전 도로의 안전을 평가한다. 마지막으로 운영 단계의 교통안전진단의 경우 현재 운영 중인 도로에 대하여 도로의 안전을 평가하는 것이다. 본 연구에서는 진단단계별 교통안전진단 중 도로 설계단게에서 수행 시 발생될 수 있는 한계점을 파악하고, 이를 보완할 수 있는 방 안을 제시하여 그 효과를 분석하고자 한다. 또한, 국제 기준으로 운영되고 있는 iRAP(International Road Assessment Programme)의 SR4D( Star Rating for Design)을 통해 설계단계의 교통안전진단 수행 시 효과적이고 안전한 진단결과를 도출해내고자 한다.