액체 질소 공급 시 발생한 뉴매틱 햄머 불안정성에 의한 극저온 외부 가압 저널 베어링의 파손에 관하여 :On the Failure of a Cryogenic Hydrostatic Journal Bearing due to Pneumatic Hammer Instability while Su pplying Liquid Nitrogen

위민수

학위논문

저자정보: 위민수 (한양대학교 )

이용 6 피인용 0

검색

초록·키워드

외부 가압 베어링은 작동 유체와 작동 조건에 따라 성능이 달라지기 때문에 외부 가압 베어링을 정확하게 평가하기 위해서는 작동 조건과 환경을 고려하여 실험을 진행해야 한다. 주변 온도 환경에 따라 상태 변화가 발생하는 액체 질소를 작동 유체로 사용할 때도, 극저온 환경 제어를 통해 액체 질소의 상태 변화가 베어링 및 회전체 시스템의 특성에 미치는 영향에 관해 확인이 필요하다. 그러나, 실험장치 주변의 극저온 환경을 제어하는 실험을 위해 액체 질소 공급 중 예상치 못한 뉴매틱 햄머 불안정성으로 인한 회전축-베어링 파손이 발생하였다. 본 연구에서는 액체 질소 공급 시 발생한 뉴매틱 햄머 불안정성에 의한 극저온 외부 가압 저널 베어링의 파손에 관하여 연구를 진행하였다. 액체 질소를 작동 유체로 사용한 연구에서 파손이 발생하지 않은 조건과 파손이 발생한 조건을 비교하여 뉴매틱 햄머 불안정성이 일어난 조건에 대해서 분석하고, 액체 질소 공급 과정에서 측정한 실험 데이터와 치수 및 형태를 통한 분석을 진행하였다. 그리고, 뉴매틱 햄머 불안정성의 조건을 예측하기 위해서 뉴매틱 햄머 불안정성의 예측 모델링을 진행하고, 기존에 발표된 다양한 연구결과와 비교하여 베어링 해석 모델을 검증하였다. 검증된 모델을 통해 뉴매틱 햄머 불안정성의 조건에 대해서 예측을 진행하고, 예측을 통해 얻은 조건과 실제 액체 질소 공급 과정에서의 뉴매틱 햄머 조건을 비교 및 분석을 진행하였다. 액체 질소 공급 과정 중 실험 장치의 온도가 충분히 낮아지지 않아 기체 상태의 질소가 가지는 압축성 성질로 인해 베어링의 뉴매틱 햄머가 발생하였고, 장시간 뉴매틱 햄머에 노출되어 베어링과 축의 파손이 발생하였다. 예측 결과, 1 bar(g) 이상의 공급 압력에서 뉴매틱 햄머가 발생하는 구동부 쪽 베어링은 온도를 낮추는 시간 동안 계속 뉴매틱 햄머가 발생한 것을 확인하였다. 베어링 파손 분석과 예측을 통해서 파손 메커니즘을 확인하였고, 액체 질소 공급 과정에서 발생할 수 있는 뉴매틱 햄머 불안정성을 회피하고 재발 방지를 위한 방안을 고려하였다. 뉴매틱 햄머 불안정성을 회피할 수 있는 방안을 적용하여 극저온 환경을 제어하고, 기존의 구동 속도보다 높은 속도에서 구동이 가능한 구동 장치를 제작하여 베어링 및 회전체 시스템의 특성에 미치는 영향을 확인할 예정이다.

#Cryogenic fluid #Hydrostatic journal bearing #Pneumatic hammer

제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구 목표 및 내용 2
제 2 장 문헌조사 4
2.1 극저온 유체 저널 베어링 실험 4
2.2 뉴매틱 햄머 불안정성 6
제 3 장 회전체 시스템 실험장치 8
3.1 회전축-베어링 시스템 실험장치 8
3.1.1 회전축 8
3.1.2 외부 가압 저널 베어링 9
3.1.3 하우징, 커버 및 기타 부속품 10
3.2 작동 유체 공급 시스템, 구동 시스템 및 센서 구성 11
3.2.1 작동 유체 공급 시스템 구성 11
3.2.2 작동 유체 공급 방법 및 순서 15
3.2.3 실험장치 센서 구성 17
3.2.4 구동 시스템 19
제 4 장 액체 질소 공급 시 발생한 뉴매틱 햄머 불안정성과 파손 분석 21
4.1 뉴매틱 햄머 불안정성 발생 조건 분석 21
4.2 극저온 외부 가압 저널 베어링 파손 발생시 실험 데이터 25
4.3 극저온 외부 가압 저널 베어링 파손 분석 28
제 5 장 액체 질소 공급 시 발생한 뉴매틱 햄머 불안정성과 파손 예측 36
5.1 극저온 외부 가압 저널 베어링 파손 조건 예측 방법 37
5.2 극저온 외부 가압 저널 베어링 파손 조건 모델 검증 41
5.3 극저온 외부 가압 저널 베어링의 파손이 발생하는 조건 예측 45
5.4 조건 예측 결과 및 실제 조건 결과 분석 46
제 6 장 결론 및 향후 관련 연구 내용 제안 48
6.1 결론 48
6.2 향후 관련 연구 내용 제안 50
제 7 장 참고문헌 53
부록 56
부록 A: 실험장치 설계도면 및 설계 치수 56
부록 B: 실험장치 주요 치수 61
부록 C: 측정 장치 성능 66
부록 D: 측정 데이터 원본 자료 68
부록 E: 파손 영역 사진 73
부록 F: 실험장치 액체 질소 공급 과정 80
Abstract 83
감사의 글 85

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

초록·키워드

목차

최근 본 자료 전체보기

댓글(0)