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대한민국의 국보와 보물

대한민국의국보(國寶)와 보물(寶物)Ⅰ. 서론Ⅱ. 대한민국의 국보1. 국보 1호에서 10호2. 서울 숭례문3. 서울 원각사지 십층석탑4. 서울 북한산 신라 진흥왕 순수비5. 여주 고달사지 승탑6. 보은 법주사 쌍사자 석등Ⅲ. 대한민국의 보물1. 보물 1호에서 10호2. 서울 흥인지문3. 옛 보신각 동종4. 서울 원각사지 대원각사비5. 안양 중초사지 당간지주6. 여주 고달사지 원종대사탑비 (중초사지 삼층석탑)Ⅳ. 결론 및 참고문헌Ⅰ. 서 론문화재는 조상들이 남긴 유산으로서 삶의 지혜가 담겨 있고 우리가 살아온 역사를 보여주는 귀중한 유산이다. 우리가 고적답사를 가면 볼 수 있는 성곽·옛무덤·불상이나 불탑, 그리고 옛그림·도자기·고서적 등을 비롯한 유형의 것과 함께 판소리·탈춤과 같이 형체는 없지만 사람들의 행위를 통해 나타나는 무형문화재들도 있다. 또한 자연유산으로서 일상생활 및 삶을 풍요롭게 하는데 중요하여 보존할 만한 가치가 있는 것들을 천연기념물이라고 하여 문화재에 포함하기도 한다.이와 같은 문화재중 이번에 알아볼 국보와 보물의 경우 국가지정문화재이다. 국가지정문화재는 문화재청장이 문화재보호법에 의하여 문화재위원회의 심의를 거쳐 지정한 중요문화재로서 국보·보물·중요무형문화재·사적·명승·천연기념물 및 중요민속문화재 등 7개 유형으로 구분된다.국보는 보물에 해당하는 문화재 중 인류문화의 견지에서 그 가치가 크고 유례가 드문 것으로 선정되며 서울숭례문과 훈민정음 등이 있다. 그리고 보물은 건조물·전적·서적·고문서·회화·조각·공예품·고고자료·무구 등의 유형문화재 중 중요한 것으로 서울흥인지문과 대동여지도 등이 있다.조상들이 남겨놓은 유형·무형의 문화재는 우리 역사를 올바로 이해하는데 중요할 뿐 아니라 앞으로의 문화 발전에 바탕이 되기 때문에 현상대로 보존되어야 하며, 우리가 잘 지키고 가꾸어 후손에게 길이 물려주어야 할 값진 재산인 것을 마음속에 각인하여야 한다. 따라서 우리나라의 국보와 보물이 무엇이며 어떤 문화재가 선정되었는지 알아보면서 우리나라의 문화재의 소중주고 있다.또한 현존하는 서울의 목조건물(木造建物) 중 가장 오래된 것으로서 석축(石築) 중앙에 홍예문이 있고, 그 위에 정면(正面) 5칸, 측면(側面) 2칸의 중층(重層) 문루(門樓)를 세웠으며, 지붕(屋蓋)은 우진각지붕으로 되어 있다. 기둥 위에 짜여진 공포는 다포식(多包式)으로 힘이 있고 간결한 살미첨차가 조선(朝鮮) 초기(初期)의 수법(手法)을 잘 나타내고 있다.외관(外觀)을 살펴보면 장중(莊重)하고 내부구조(內部構造)가 견실(堅實)하여 수도(首都)의 성문(城門)으로 당당한 면모(面貌)를 지닌 조선(朝鮮) 초기(初期)의 대표적(代表的) 건축(建築)이라 할 수 있음을 알 수 있다.그리고 사료 중 『지봉유설』의 기록에는 ‘숭례문’이라고 쓴 현판을 양녕대군이 썼다고 한다. 지어진 연대를 정확히 알 수 있는 서울 성곽 중에서 제일 오래된 목조 건축물이다.ㅇ 숭례문 방화 화재(2008.2.10)- 2008년 숭례문 방화 사건(崇禮門放火事件)은 2008년 2월 10일 ~ 2월 11일 숭례문 건물이 방화로 타 무너진 사건이다. 화재는 2008년 2월 10일 오후 8시 40분 전후에 발생하여 다음날인 2008년 2월 11일 오전 0시 40분경 숭례문의 누각 2층 지붕이 붕괴하였고 이어 1층에도 불이 붙어 화재 5시간 만인 오전 1시 55분쯤 석축을 제외한 건물이 훼손되었다.그림2) 숭례문 복구 기념식그림3) 숭례문의 야경3. 서울 원각사지 십층석탑종 목국보? 제2호명 칭서울 원각사지 십층석탑 (서울 圓覺寺址十層石塔)분 류유적건조물 /?종교신앙/?불교/?탑수량/면적1기지정(등록)일1962.12.20소 재 지서울?종로구? 종로 99 (종로2가)시 대조선시대소유자(소유단체)국유관리자(관리단체)종로구우선 원각사는 지금의 탑골공원 자리에 있었던 절로, 조선 세조 11년(1465)에 세워졌다. 조선시대의 숭유억불정책 속에서도 중요한 사찰로 보호되어 오다가 1504년 연산군이 이 절을 ‘연방원(聯芳院)’이라는 이름의 기생집으로 만들어 승려들을 내보냄으로써 절은 없어지게 되었다.리하고 있었으나 비(碑)를 보존하기 위하여 경복궁에 옮겨 놓았다가 현재는 국립중앙박물관에 보관되어 있다.그림6) 신라 진흥왕 순수비비의 형태는 직사각형의 다듬어진 돌을 사용하였으며, 자연암반 위에 2단의 층을 만들고 세웠다. 윗부분이 일부 없어졌는데, 현재 남아 있는 비몸의 크기는 높이 1.54m, 너비 69㎝이며, 비에 쓰여져 있는 글은 모두 12행으로 행마다 32자가 해서체로 새겨져 있다. 내용으로는 왕이 지방을 방문하는 목적과 비를 세우게 된 까닭 등이 기록되어 있는데, 대부분이 진흥왕의 영토확장을 찬양하는 내용으로 이루어져 있다.비의 건립연대는 비문에 새겨진 연호가 닳아 없어져 확실하지 않으나, 창녕 신라 진흥황 척경비(국보 33호)가 건립된 진흥왕 22년(561)과 황초령비가 세워진 진흥왕 29년(568) 사이에 세워졌거나 그 이후로 짐작하고 있다.조선 순조 16년(1816)에 추사 김정희가 발견하고 판독하여 세상에 알려졌으며, 비에 새겨진 당시의 역사적 사실 등은 삼국시대의 역사를 연구하는데 귀중한 자료가 되고 있다.그림7) 서울 북한산 신라 진흥왕 순수비(비봉, 원위치)5. 여주 고달사지 승탑종 목국보? 제4호명 칭여주 고달사지 승탑 (驪州高達寺址僧塔)분 류유적건조물 /?종교신앙/?불교/?탑수량/면적1기지정(등록)일1962.12.20소 재 지경기?여주시? 북내면 상교리 411-1시 대소유자(소유단체)국유관리자(관리단체)여주시여주 고달사지 승탑은 고달사터에 남아 있는 고려시대의 승탑이다. 고달사는 통일신라시대 경덕왕 23년(764)에 창건된 절로, 고려 광종 이후에는 왕들의 보호를 받아 큰 사찰로서의 면모를 유지하기도 하였으나, 언제 문을 닫게 되었는지는 분명하지 않다.그림8) 여주 고달사지 승탑여주 고달사지 승탑은 바닥의 형태가 8각을 이루고 있으며, 꼭대기의 머리장식이 완전하지 않은 것을 제외하면 대부분 잘 남아 있다. 전체의 무게를 지탱하고 있는 기단(基壇)은 상·중·하 세 부분으로 갖추어져 있는데, 특히 가운데돌에 새겨진 조각들이 가장 먼금 큰 듯한 지붕돌이 넓적한 바닥돌과 알맞은 비례를 이루어 장중한 품격이 넘친다. 통일신라의 석등이 8각 기둥을 주로 사용하던 것에 비해 두 마리의 사자가 이를 대신하고 있어 당시로서는 상당히 획기적인 시도였을 것으로 보이며, 통일신라는 물론 후대에 가서도 이를 모방하는 작품이 나타났다. 같은 절 안에 있는 보은 법주사 사천왕 석등(보물 제15호)과 함께 통일신라 석등을 대표하는 작품이라 할 수 있다.그림12) 법주사 쌍사자석등 중대석(쌍사자)과 상대석Ⅲ. 대한민국의 보물1. 보물 1호에서 10호보물은 국보와 마찬가지로 문화재청장이 문화재보호법에 의하여 문화재위원회의 심의를 거쳐 지정한 중요문화재로서 건조물·전적·서적·고문서·회화·조각·공예품·고고자료·무구 등의 유형문화재 중 중요한 것을 선정한다.아래로는 보물 1호에서 10호이다.보물 제1호 서울 흥인지문보물 제2호 옛 보신각 동종보물 제3호 서울 원각사지 대원각사비보물 제4호 안양 중초사지 당간지주보물 제5호 (현재 지정된 문화재 없음)보물 제6호 여주 고달사지 원종대사탑비보물 제7호 여주 고달사지 원종대사탑보물 제8호 여주 고달사지 석조대좌보물 제9호 용인 서봉사지 현오국사탑비보물 제10호 강화 장정리 오층석탑보물 제5호는 현재 비어있는데 과거 1997년 전까지는 경기 안양시 만안구에 위치해 있는 중초사지삼층석탑이었다. 문화재 지정 등급 재조정으로 경기도 유형문화재 제 164호 안양중초사지삼층석탑으로 재지정되었고 이를 통하여 문화재의 손실이나 혹은 추후에 문화재의 가치를 재평가하여 문화재 등급이 언제든지 바뀔수 있는 여지가 있다는 것을 알 수 있다.그리고 국보와 보물의 차이점은 국보가 보물에 해당하는 문화재중 인류문화의 견지에서 그 가치가 크고 유례가 드문 것을 문화재위원의 심의를 거쳐 지정한다고 정의하므로 보물로 지정한 문화재중 가치가 더 크다고 평가되는 것을 국보로 지정한다.2. 서울 흥인지문종 목보물? 제1호명 칭서울 흥인지문 (서울 興仁之門)분 류유적건조물 /?정치국방/?성/?성곽시설수량/면적1棟지음통이 없고 2마리 용이 종의 고리 역할을 하고 있다. 어깨부분에서 중간까지 완만한 곡선을 이루다가 중간 지점부터 입구 부분까지 직선으로 되어 있다. 몸통에는 3줄의 굵은 띠를, 종 입구 위로는 일정한 간격으로 2줄의 띠를 두르고 있고, 종의 연대를 알 수 있는 긴 문장의 글이 있다.보신각 동종은 2번의 화재를 겪으면서 원형에 손상을 입고, 음향도 다소 변했으나 명문(銘文)이 남아있는데“성화 4년 월 일…”몸체에 위와 같은 장문의 명문이 새겨 있어 주조년대가 확실한 임진왜란 이전의 범종임을 알 수 있다.조선 세조(世祖) 14년(1468)에 주조되어 원각사(圓覺寺)에 있다가 절이 폐사된 후 숭례문(崇禮門)에 옮겨지고 다시 선조(宣祖) 30년(1597) 명례동현(明禮洞峴)(현 명동성당 부근)에 옮겨진 뒤, 광해군(光海君) 11년(1619) 현재의 자리에 옮겨져 파루(罷漏:오전 4에 33번)와 인정(人定:오후 10시에 28번)에 울려 도성(都城)의 문을 여닫고 하루의 시간을 알리는 데 쓰였다.종루(鍾樓)은 태조(太祖) 4년(1395)에 창건된 이래 네 차례의 소실과 여덟 차례에 걸쳐 중건이 있었고, 고종(高宗) 32년(1895)에 ‘보신각’이란 현판을 걸게 됨에 따라 이때부터 보신각이라 불리어졌다.현재의 건물은 서울특별시가 1979년 8월에 동서 5칸, 남북 4칸의 중층누각(重層樓閣)으로 세운 것이다.그림3) 옛 보신각 동종4. 서울 원각사지 대원각사비종 목보물? 제3호명 칭서울 원각사지 대원각사비 (서울 圓覺寺址大圓覺寺碑)분 류기록유산 /?서각류/?금석각류/?비수량/면적1기지정(등록)일1963.01.21소 재 지서울?종로구? 종로2가 38-3시 대조선시대소유자(소유단체)국유관리자(관리단체)종로구대원각사비는 원각사의 창건 내력을 적은 비로, 조선 성종 2년(1471)에 건립되었다. 원각사는 탑골공원 자리에 있던 절로 조선시대 태조가 한양에 도읍을 정할 때 조계종의 본절로 세웠다. 조계종이 없어지자 관아로 사용되다가 세조가 간경도감에서 『원각경 (圓覺經)』을 번역하다.

사회과학| 2014.06.04| 16페이지| 1,500원| 조회(323)

국민대, 대한민국, 국보, 보물, 이미지로 생각하기

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유한요소법을 이용한 보의 처짐 실험

자동차공학과학번 20111401 이름 경대현유한요소법을 이용한 보의 처짐 시뮬레이션1. 실험 측정 값1) 실험 측정 값 비교추 무게이론 값실험 값beam 요소를 이용한 해석shell 요소를 이용한 해석solid 요소를 이용한 해석변위 [mm]0100g111211.311.2411.22200g222422.7122.4822.44300g333534.0633.7233.66400g444645.4244.9644.88500g555756.7756.256.12) 위 표를 이용하여 값을 표시하고 1차식 추세선으로 표현- 그래프 상에서 각 요소별로 차이가 크지 않아 한 눈에 식별이 쉽지 않다.- 이론값에 대하여 실험값이 가장 오차가 크고 solid 요소로 해석한 값이 오차가 작다.3) 측정된 보의 강성(k) 도출굽힘공식 : δ ={P} over {kappa } ={PL ^{3}} over {3EI} (I= {bh ^{3}} over {12} ) =>E`= {PL ^{3}} over {3I delta }따라서 강성 k ={P} over {delta } ={0.98`N} over {11`mm} = 89.09 N/M4) 위 값을 이용하여 영계수 ( Young`s modulus) 도출E`= {PL ^{3}} over {3I delta }={0.98N` TIMES `(300mm) ^{3}} over {3 TIMES 4.32mm ^{4} TIMES 11mm}= 185.563 GPa(I= {bh ^{3}} over {12} ={30 TIMES 1.2 ^{3}} over {12} = 4.32mm ^{4} )5) 문제 1에서 각 요소 (beam, shell, solid)별 오차 원인 분석beam, shell, solid 요소들은 각각 1차원, 2차원, 3차원의 형상을 다룬다. 이때 가해진 하중에 의해 변형되는 보의 변위값은 프로그램의 계산에 의해서 도출되는 영계수에 영향을 받는다.영계수의 값의 식을 위에서 다시 살펴보면 분모에 단면 2차 모멘트 값이 포함 된다는 것을 알 수 있다. 그리고 이 값은 물체의 형상에 따라 달라진다. 그런데 물체의 형상을 다룸에 있어 그 차원이 아예 다르다면 단면 2차 모멘트 값이 달라진다는 것은 당연하다.그러므로 beam, shell, solid 각 요소별로 계산되는 단면 2차 모멘트의 값이 달라지므로 이에 따라 오차가 생긴다.2. 영계수 (Young`s modulus) 와 단면 2차 모멘트 ( moment of inertia)에 대한 조사1) 대부분의 공업용 재료는 탄성영역 내에서 응력과 변형률 간에 선형적인 관계를 보인다. 따라서, 응력이 증가하면 변형률도 비례해서 증가한다. 이러한 사실은 후크(Robert Hooke)가 1676년에 스프링을 이용하여 처음 발견하였으므로, 이를 후크의 법칙(hooke`s law)이라 한다. 수학적으로는 이 법칙을 다음과 같이 쓸 수 있다.sigma `=`E` epsilon (1-1)여기서 E는 응력과 변형률 간의 비례상수를 나타내는데, 이를 탄성계수(modulus of elasticity)라 하고, 1807년에 이에 대해 잘 설명한 영(Thomas Young)의 이름을 따서 영의 계수(Young`s modulus)라고도 한다.식 (1-1)은 응력-변형률선도에서 비례한도까지의 초기 직선부를 나타내는 식이고, 탄성계수는 이 직선부의 기울기를 나타낸다. 변형률은 무차원이므로, 식(1-1)에서 E는 psi,ksi, 파스칼 등 응력과 같은 단위를 갖게 된다.강의 비례한도는 탄소 함량에 따라 다르지만, 탄성계수는 가장 연한 연강부터 가장 단단한 공구강에 이르기까지 대부분의 강에 있어서 거의 같으며 일반적으로 200Gpa의 크기를 갖는다. 다른 공업용 재료의 E값도 공업규격이나 참고문헌 등에서 쉽게 찾아 볼 수 있다. 그리고 탄성계수는 재료의 강성을 나타내는 기계적 물성치라는 점에 주목하여야 한다. 강과 같이 뻣뻣한 재료는 E값이 큰 반면, 경화고무 같이 유연한 재료는 낮은 값을 갖는다.유의할 점으로는 E는 재료가 선형 탄성거동을 보일 때에만 사용할 수 있다는 점을 항상 명심해야 한다. 또, 재료 내의 응력이 비례한도를 넘어서면 응력0변형률선도는 더 이상 직선이 아니며 식(1-1)도 성립되지 않는다.2) 단면 2차 모멘트재료역학에서 사용되는 공식들 중에는 면적의 관성모멘트가 종종 사용된다. 이 값은 좌표축상의 x와 y축에 대하여 계산되어지는 기하학적 특성값으로 다음과 같이 정의된다.I` _{x} =` int _{A} ^{} {y ^{2} dA}I _{y} = int _{A} ^{} {x ^{2} dA} (A-1)이 적분은 물리적인 의미를 갖고 있지 않지만, 물질의 동적 특성값인 질량의 관성 모멘트와 공식이 유사하여 그렇게 불리운다. 또한 미소요소의 극점 O 또는 z축에 관한 관성모멘트를 구할 수도 있으며, 이를 극관성모멘트(polar moment of inertia)라고 부른다.3. 재료의 무게를 늘리지 않으면서 강성을 증가시키는 방법에 대한 고찰우선 강성은 변형에 저항하는 정도를 의미한다. 강성은 재료가 동일하다고 할 경우에는 같은 재료일지라도 그 형상에 따라 단면 2차 모멘트의 크기가 달라질 수 있다.위의 식I= {bh ^{3}} over {12} 에서도 볼 수 있듯이 세로축과 가로축이 바뀔 때 h 값이 이전 h 값보다 커지면 단면 2차 모멘트의 값이 상당히 커질 수 있음을 알 수 있다. 따라서 자신이 원하는 강성이 특정한 방향에서 오는 힘에 대한 강성을 증가시키기 원한다면 이 성질을 이용하여 E의 값을 증가시키면 강성을 증가 시킬 수 있다.그리고 원래 무게와 동등하게 혹은 그 보다 적은 무게의 재료를 사용하는 방법이 있다. 보통 재료에 따라서 물성치 값은 다르기 마련이며 이에 강성또한 포함된다. 만약 처음에 사용한 재료가 고무였다면 그 만큼의 무게를 가진 강철을 사용하여 형상을 만들 경우 그 크기나 부피에서 차이가 있을 수는 있지만 더욱 큰 강성을 가진 형상을 만들 수 있다.4. 이번 실험에서 응용한 유한요소법의 실제 적용 사례에 대한 조사1) 유한요소법을 이용한 밸브 스프링 리테이너의 형상설계- 신혁수, 김동범, 박진근, 이인환, 조해용 충북대학교 산업과학기술연구소, 27권 2호 (2013)에서 발췌- 밸브 스프링 리테이너는 자동차 엔진의 흡배기 밸브 스텝에 장착된 작은 원판형태의 부품으로서 스프링 힘을 밸브 스텝에 전달하는 기능을 한다. 또한, 리테이너는 밸브 스텝의 가이드 역할과 스프링을 안정화 시키는 역할을 한다. 밸브부는 크게 밸브와 밸브 스프링, 밸브 스프링 리테이너, 리테이너 락으로 구성되어 있다. 밸브는 캠축의 회전에 의한 로커 암의 운동으로 반복적인 개폐가 이루어진다. 리테이너는 반복적인 하중을 받게 되고 밸브가 열릴 때 스프링을 압축하게 되면서 큰 하중을 받게 된다. 따라서 엔진의 최고 회전속도에서도 견딜 수 있는 내구성이 필요하다.

공학/기술| 2014.06.04| 5페이지| 1,000원| 조회(197)

처짐, 모멘트, 굽힘, 유한요소법, 보, 단면모멘트, 단면2차모멘트, 영계수, 2차모멘..

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PWM을 이용한 스텝모터 제어

PWM을 이용한 스텝모터 제어이름 : 경대현 학번 : 201114011. 주파수 응답 특성입력 Width 값측정된 PWM 주파수 [Hz]측정된 모터속도 [RPM]7500약 310.00454400약 520.00701100약 2100.001502.실험에서 측정한 주파수 응답 특성 데이터를 이용하여 측정한 값의 관계에 대해서 한줄로 간단히 쓰시오 (비례/반비례, 대략적인 비율)1)입력 width와 측정 PWM 주파수간의 관계입력 width 값이 감소함에 따라서 PWM 주파수가 증가하므로 이 width값을 x축 그리고 PWM 주파수를 y축으로 두었을 때 기울기 약 0.5 수준으로 반비례관계에 있다.2)PWM 주파수와 모터 속도간의 관계PWM 주파수가 증가하면 모터속도도 증가하므로 이 둘은 PWM 주파수를 x축으로 모터속도를 y축으로 두었을 때 기울기 약 0.05 수준으로 비례관계에 있다.3.실험 샘플코드에 대한 코드분석을 하시오 (코드 주석 달기)Const Device = CB280 ‘여기는 푸쉬 버튼이 연걸되는 핀들이다.’#define PUSH1 20 // PUSH1을 포트 20에 정의한다.#define PUSH2 21 // PUSH2을 포트 21에 정의한다.#define PUSH3 22 // PUSH3을 포트 22에 정의한다.#define PUSH4 23 // PUSH4을 포트 23에 정의한다.‘여기는 스텝모터의 Enable, Direction, 그리고 PWM 펄스가 나가는 핀들이다.’#define ENABLE 40 // ENABLE을 포트 40에 정의한다.#define DIRECTION 41 // DIRECTION을 포트 41에 정의한다.#define PULSE 5 // PULSE을 포트 5에 정의한다.‘입력으로 지정 해준다.’Input PUSH1 Input PUSH2 Input PUSH3 Input PUSH4 Input 15‘출력으로 지정 해준다.’Output PULSE High DIRECTION High ENABLEOn Timer(100) Gosub TIME_RTN Set Onglobal On Set ONTIMER OnDim CountPRM As Integer Dim duty As Integer Dim width As Integerwidth=7500 ‘여기는 width 설정, width는 주기를 뜻한다.’duty=width/2 ‘duty는 width의 반을 하면 50% square 파형을 얻는다.’Pwm 0, duty, width ‘PWM0을 ON 시킨다.’Do If In(PUSH1)=1 ThenIf width>1152 Then width=width-100Endif duty=(width-1)/2 Pwm 0,duty,width Delay 10// PUSH1 버튼을 눌렀을 때 주기가 일정수준보다 크다면 주기를 줄여 회전속도를 빠르게 하기 위한 코딩이다.Elseif In(PUSH2) = 1 ThenIf width

공학/기술| 2014.06.04| 4페이지| 1,000원| 조회(652)

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테브난 노턴 정리을 이용한 휘트스톤 브릿지의 원리이해 실험 평가A좋아요

전자전기 회로 이론 및 센서 설계 실험담당교수 : 강연식 교수님학과 : 자동차공학과학번 : 20111401이름 : 경 대 현분반 : 임홍재 교수님반1. 실험 개요1) 실험 목적- 아날로그 회로를 응용한 실험을 수행한다.- 테브난 노턴 정리, 휘트스톤 브릿지의 원리를 이해한다.- 로드셀을 이용한 센서 설계 실험을 수행한다.2) 실험 장비- 전원 공급기- 멀티 미터- 저항, 회로, 브레드보드- 4선식 로드셀- 연결선2. 테브난 - 노턴정리1) 실험 결과측정치이론치오차율(%)R _{L}V _{L}(V)I _{L}(mA)V _{L}(V)I _{L}(mA)V _{L}(V)I _{L}(mA)1k OMEGA 11.3411.4914.02311.30719.11.52k OMEGA 12.576.2414.0236.2610.40.33k OMEGA 13.074.1714.0234.3286.83.64k OMEGA 13.313.1414.0233.3075.15.0- 테브난 정리와 노턴정리의 등가치의 이론적 계산< 그림 1 >예를 들어, 그림1과 같은 회로를 테브난과 노턴 등가회로로 고치려면 다음과 같이 등가치를 구해야 한다. 부하저항을 제거하고 a,b단자의 전압을 계산하면 등가전압은V _{TH} =V` TIMES {R _{3}} over {R _{1+} R _{3}} 가 된다.등가저항은 전원을 쇼트한 조건에서 저항값은R _{TH} = {R _{1} TIMES R _{3}} over {R _{1} +R _{3}} +R _{2} 이다.그리고 등가전류는I _{N} = {V _{TH}} over {R _{TH}} 이다.따라서 위 식을 토대로 각 값을 구하면.V _{TH}= 14.023 VR _{TH}= 0.24k OMEGA I _{N}= 58.43 mA따라서I _{L}={V _{TH}} over {R _{TH} +R _{L}} 을 토대로 이론값을 구한다.2) 전류와 전압의 그래프1> 측정치의 전류와 전압의 그래프< 그림2 측정값의 전류와 전압의 그래프 >V _{TH} 는 위 식의y= -0.2361x+14.05 의 y절편으로서 14.05 V 이고I _{N} 는 x절편으로서 59.51 mAR _{TH}는 그래프의 기울기로서 0.24k OMEGAV _{TH}(V)R _{TH}(k OMEGA )I _{N}(mA)이론치측정치오차율이론치측정치오차율이론치측정치오차율14.02314.050.20.240.24058.4359.511.83) 테브난의 등가회로와 노턴의 등가회로위의 측정치와 이론값은 테브난의 등가회로와 노턴의 등가회로로 만들어서 추려낸 값으로서 아래표에서의 값을 위의 식에 대입하면 된다.V _{TH}(V)R _{TH}(k OMEGA )I _{N}(mA)이론치측정치오차율이론치측정치오차율이론치측정치오차율14.02314.050.20.240.24058.4359.511.82. 휘트스톤 브릿지 기본 회로 실험조정 전 BD 전압(R _{2}=120OMEGA )조정 후 BD 전압(R _{2}=47OMEGA )측정이론오차율(%)측정이론오차율(%)1.17 V1.08 V8.30 V0.038 V0.41) 측정전압이 0V로 측정되지 않는 원인을 추론하여 본다.- 측정시에 측정전압이 0V로 만드는 저항R _{2} 값은 47OMEGA 이지만 이를 토대로 계산해보면 이론값은 0.038 V 가 나온다. 따라서 이는 다른 저항값에 오차가 존재한다는 것이며 이론에 맞는 저항값을 설정할 시 측정전압은 0V가 나오지 않을 것이다.- 저항 자체가 정확한 값을 가지지 않고 오차가 존재한다.- 회로가 오랜시간 가동될 경우 온도가 상승하여 이로인한 온도계수 변화가 저항값에 영향을 미친다.- 미약하지만 전선에도 저항이 존재한다.2) 가변저항 조정 전 점 B와 점 D에서 인가되는 전압의 측정값과 이론값을 비교해 본다.이론값은V _{BC} = {R _{2}} over {R _{1} +R _{2}} V _{S} ={120} over {100+120} 5 = 2.72V _{DC} = {R _{3}} over {R _{3} +R _{4}} V _{S} ={220} over {220+470} 5 =1.641V _{BC} -V _{DC} =V _{B} -V _{D} = 1.08 V 이다.그리고 측정값은 1.17 V 이므로 오차율 8.3%를 가지며 이론값보다 측정값이 크다.이는 저항값에서 생기는 오차이며 비록 이번 실험에서는 측정값이 이론값보다 크지만 이는 항상 그러한 것은 아니다. 각각의 저항에 대하여 어떤 저항이 다른 저항에 비해서 더 크냐에 따라서 측정값에 차이를 보일 수 있다.3) 측정전압을 0V로 만들어 주는 저항 값을 찾아본다.{R _{1}} over {R _{2}} = {R _{4}} over {R _{3}} 를 만족할 때 이론 상으로 측정전압은 0V가 되어야 한다.하지만 각각의 저항의 오차로 인하여 측정전압을 0V로 만드는 저항값은47OMEGA 이다.4) 조정한 가변저항의 값을 이용해서 점 B와 점D에 인가되는 전압을 구해보고 전 값과 비교해 본다.V _{BC} = {R _{2}} over {R _{1} +R _{2}} V _{S} ={47} over {100+47} 5 = 1.599 VV _{DC} = {R _{3}} over {R _{3} +R _{4}} V _{S} = 1.641 VV _{BC} -V _{DC} =V _{B} -V _{D} = 0.042 V로 이론상 계산된다. 이는 전 값과 비교해서 확연히V _{B} -V _{D} 값이 줄어들었다는 것을 알수 있고, 사실 조정한 가변저항 값이 측정값을 0V로 만드는 저항값임에도 불구하고 이론값을 계산한 결과 0 V 가 아니라는 점에서 가변저항 외의 다른 저항값에서 오차가 존재한다는 것을 알 수 있다.5) 휘트스톤 브릿지를 사용하는 제품을 찾아보고 휘트스톤 브릿지 회로의 역할 설명한다.전자 저울에는 로드셀 방식의 전자 저울이 있는데, 이 로드셀은 휘트스톤 브릿지를 사용하므로 전자 저울이 휘트스톤 브릿지를 사용하는 제품이라고 할 수 있다.우선 로드 셀은 힘이나 하중에 대하여 구조적으로 안정된 변형을 발생시키는 탄성 변형체의 수감부에서 발생하는 물리적 변형을 스트레인 게이지의 원리를 이용하여, 전기저항 변화로 변화시키고 휘트스톤 브릿지 회로를 구성하여 정밀한 전기적 신호로 변환시키는 원리를 가지고 있다. 휘트스톤 브릿지 회로는 로드 셀에 하중이 작용하여 변형률이 발생한 경우 스트레인 게이지의 저항변화량이 휘트스톤 브릿지에 의해서 전압 변화량의 값으로 환산하는 기능을 한다.( 자동차 융합실험 교재 참조 page 98 )3. 로드셀을 이용한 센서 실험1) 추의 무게(kg) , 출력전압 (mV)의 그래프를 그린다. (5V, 10V)V _{0}1Kg2Kg3Kg4Kg5Kg5V0.51.72.73.74.85.810V1.53.55.67.69.711.52)정격출력과 감도를 구해보고 5V와 10V의 값을 비교해보고 결과값을 토의해 본다.5 V10 V정격출력(mV)감도(mV/V)정격출력(mV)감도(mV/V)5.31.06101최대허용하중을 5kg라고 하였을 때정격출력의 값은V _{M} =V _{F} -V _{0} 에 대하여5V 에서는 정격출력은 5.8 - 0.5 = 5.3 mV감도는 5.3/5 = 1.0610V 에서는 정격출력은 11.5- 1.5 = 10 mV감도는 10/10 = 1 이다.결과값을 비교해보면 가해진 전압이 강할수록 정격출력은 강해지며 5V 에서보다는 10V에서 감도가 1에 가깝게 측정되었다.이를 통하여 이 실험값을 토대로 하자면우선 로드셀을 이용하여 하중의 변화를 측정하고 할 때에는 5v 보다는 10v 전압을 넣어주는 것이 더욱 정밀하게 측정할 수 있다는 것을 알 수 있다.3) 로드셀을 사용하는 제품을 조사해보고 간단하게 원리를 설명해본다.로드셀의 의미는 보통 하중을 가하면 그 크기에 비례하여 전기적 출력이 발생되는 힘 변환 기의 총칭으로 스트레인 게이지식 로드셀(Load Cell)을 지칭한다.하중을 측정하는 원리는 우선 스트레인 게이지를 금속 탄성체에 부착하고 그 탄성체에 하중을 가했을 때 탄성체의 스트레인은 스트레인 게이지의 저항값의 변화로서 가해진 하중의 크기에 비례한 전기적 출력신호를 통하여 얻을 수 있다

공학/기술| 2014.06.04| 9페이지| 1,000원| 조회(812)

회로이론, 전기전자, 로드셀, 테브난 정리, 휘트스톤 브릿지, 노턴 정리

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점화진지각에 따른 LPLi 엔진 연소 특성 실험

점화진지각에 따른LPLi엔진 연소압력 특성에 관한 실험‘실험 날짜 2014년 4월 3일국민대학교 자동차공학과분반 임홍재 교수님이름 경대현학번 201114011. 실험배경 및 실험목적내연기관은 자동차의 필수 구성요소로 많은 발전을 해 왔으며 현대산업에서 큰 비중을 차지하고 있다. 이러한 내연기관의 효율성 증가,유해배추물 감소를 위해 자동차회사에서는 큰 노력을 기울이고 있으며 저공해,저탄소 차량을 만들기 위해 총력을 기울이고 있다.본 실험에서는 실제 자동차 업계에서 사용하고 있는 엔진동력계 및 측정 장비를 이용하여 LPLi 엔진의 실제 엔진 운전조건에서 점화진지각을 변경시켜보면서 실린더 내부 압력을 직접 측정해보고 P-V선도 및 P-theta 선도를 그려보면서 실제 자동차회사에서 어떤 방식으로 엔진데이터를 취득하는지 직접 체험해 보며 실무 관련 능력을 고취하고, 실제 내연기관에서 이루어지고 있는 열역학적 Cycle을 그래프를 통해 파악하여 열역학 강의시간에 배운 내용과 비교를 할 수 있도록 한다.2. 본론1> LPG 연료의 특징1) 석유가스Liquefied Petroleum Gas의 약자이다. 우리말로는 액화석유가스라고 한다. [석유가스]라고 하는것은 유전에서 나오는 원유를 정유공장의 증류탑이라고 하는 장치에 넣고 끓이면 각종 석유제품이 만들어진다. 정유공장에서 만들어지는 석유제품으로는 아스팔트, 중유, 경유, 휘발유, 프로판, 부탄 등이 있다. 이중에서 프로판과 부탄은 가스상태의 물질이고 나머지는 액체상태의 물질이다. 석유에서 만들어진 가스상태의 물질 즉 프로판과 부탄을 [석유가스]라고 하는 것이다.[석유가스]를 높은 압력으로 압축하면 액체 상태로 된다. 액체상태로 만든 석유가스를 [액화석유가스] 라고 하는 것이다. 액화석유가스의 안전관리및 사업법령에서는 [액화석유가스]를 프로판ㆍ 부탄을 주성분으로 한 가스를 액화한것(기화된 것을 포함한다)으로 정의하고 있다. 석유가스인 프로판과 부탄을 압축하여 액화가스로 만드는 이유는 가스의 부피가 250분의 1정도로 줄어들기/㎥11,845kcal/kg30,695kg/㎥?증기압 kg/cm, 20℃)7.41.4?연소범위(공기 중 vol%)2.2~9.51.9~8.5?[표] 프로판과 부탄의 주요 차이점구 분프 로 판부 탄기화특성비점(沸點) 즉 액체에서 기체로 바뀌는 온도가 -42℃이기 때문에 겨울철과 같이 낮은 기온에서도 기화시킬 수 있다. 따라서, 가정에서 사용하는 프로판가스는 겨울철에도 가스용기를 옥외에 두고 사용할 수 있다.비점(沸點)이 -0.5℃이기 때문에 온도가 낮으면 잘 기화되지 않는다. 따라서, 부탄은 캐비넷 히터와 같이 실내에서 사용하거나, 자동차와 같이 강제로 기화시키는 장치를 설치하고 사용해야 한다. 부탄캔의 경우 여름철에는 사용하는데 불편함이 없으나 겨출철 야외에서 사용하게 되면 가스가 잘 나오지 않게 되는 것도 비점이 낮기 때문이다.주요용도일반가정이나 음적점 등에서 조리용 또는 난방용으로 많이 사용한다.실내에서 사용하는 캐비넷히터용, 자동차 연료용, 이동식 가스렌지용 등으로 많이 사용한다.안전성가스상태에서 공기보다 1.5배 정도 무겁기 때문에 가스가 누출되면 아래쪽으로 체류하는 특성이 있어 환기시 유의 해야 한다.가스상태에서 공기보다 2배정도 무겁기 때문에 누출시 프로판보다 더 유의 해야 한다- 기화특성비점(沸點) 즉 액체에서 기체로 바뀌는 온도가 -42℃이기 때문에 겨울철과 같이 낮은 기온에서도 기화시킬 수 있다. 따라서, 가정에서 사용하는 프로판가스는 겨울철에도 가스용기를 옥외에 두고 사용할 수 있다.비점(沸點)이 -0.5℃이기 때문에 온도가 낮으면 잘 기화되지 않는다. 따라서, 부탄은 캐비넷 히터와 같이 실내에서 사용하거나, 자동차와 같이 강제로 기화시키는 장치를 설치하고 사용해야 한다. 부탄캔의 경우 여름철에는 사용하는데 불편함이 없으나 겨출철 야외에서 사용하게 되면 가스가 잘 나오지 않게 되는 것도 비점이 낮기 때문이다.- 주요용도일반가정이나 음적점 등에서 조리용 또는 난방용으로 많이 사용한다. 실내에서 사용하는 캐비넷히터용, 자동차 연료용, 이동식 가스렌다. 따라서 LPG가 실내에 누출되었을때 위쪽에 달려있는 창문을 열어도 누출된 가스가 밖으로 배출되지 않고 바닥에 깔려있게 된다. 그래서 현관문을 열고 빗자루나 방석으로 가스를 쓸어내야 한다. 지하실에서 LPG를 사용하면 위험하다는 것도 이 때문이다.- LP가스 누출시 확인요령원래 프로판과 부탄은 색깔도 없고 냄새도 없는 물질이다. 그러나 가스가 누출되었을 때 이를 알 수 있도록 하기 위해 LPG를 제조할 때 냄새나는 물질을 첨가하도록 하고 있다. 누출된 가스의 농도가 0.1%일 때 사람이 냄새를 맡을 수 있을 정도의 냄새나는 물질을 첨가하도록 법령으로 정하고 있다. 가스가 누출되어 냄새가 난다고 해서 금방 가스가 폭발하는 것은 아니다. 가스가 폭발하는 농도는 2%가 넘어야 하기 때문이다.2. 실험장비1) 본 실험의 Schematic diagram왼쪽 상단에 있는LPG연료는 ECU, 인젝터드라이버, 엔진 컨트롤 피씨를 통해 분사량이 제어가 되고 사용자가 원하는 분사량을 설정하면 연료는 흡기매니폴드에 설치되있는 인젝터를 통해 분사가 된다.동력계를 통해 엔진은 일정 조건에 맞는 엔진회전속도와 부하가 걸리게 되고 실린더 내부에서 LPG가 연소를 할 때의 압력신호는 스파크플러그형 압력센서를 통해 Charge-amp로 증폭이되며 DAQ에 수집된다.또한 정확한 엔진회전속도를 파악하기 위해 크랭크샤프트에 부착된 엔코더로 엔진회전속도를 측정하고, 측정된 값은 DAQ에 수집되고 수집된 각종 DATA들은 연소해석기에서 원하는 값으로 표현이 되며 저장을 할 수 있다.공기/연료비는 산소센서에 설치된 람다미터를 통해 확인할 수 있고 3원촉매 전단에 설치된 배기가스분석계로 배기가스를 측정하게 된다.2) EC Engine DynamometerItemsSpecificationsAbsorption Power130 kWAbsorption Torque35 kg·mMax. Speed(RPM)10,000 rpmWeight200 kg동력계는 엔진회전속도 및 부하를 제어하며 엔진작동조건을 설정해 주는련된 열역학 사이클을 알아보도록 하자. 열기관의 이상적 사이클은 카르노 사이클(carnot cycle)에서 유도된 실용적인 내연 기관의 기본 사이클에는 가솔린 기관에 응용되고 있는 오토사이클, 저속 또는 중속 디젤 기관에 응용되고 있는 디젤 사이클 및 고속 디젤 기관에 응용되고 있는 사바테 사이클의 3종류가 있다.오토 사이클은 작동 유체를 일정한 체적하에서 단열 압축을 하고, 이어서 일정 체적으로 연소, 단열 팽창을 하기 때문에 정적 사이클(constant volume cycle) 이라고도 부르고, 또 연소에 의한 압력의 급상승이 일어나기 때문에 폭발 사이클(explosion cycle)이라고도 부른다.저속 또는 중속 디젤 기관에 응용되는 디젤 사이클은 그림의 압력 체적선도에 표시한 것과 같이 A->B의 단열 압축, B->C에서 정압 연소, C->D는 단열 팽창, D->A에서 정적 방열을 하여 1사이클을 완성한다. 이 사이클에서 BC사이에서 일어나는 연소에 의한 작동 유체의 압력이 일정하기 때문에 정압 사이클(constant pressure cycle)이라고도 부르고, 또 압력의 급상승을 동반하지 않는 연소이므로 연소 사이클(combustion cycle)이라고도 부른다.자동차용 또는 기타의 고속 디젤 기관에 응용되고 있는 사바테 사이클은 그림 1-23의 압력 체적 선도에 표시하는 것과 같이 작동 유체가 A->B의 단열 압축, B->ㅊ에서의 정적 연소, C->D에서 정압 연소, D->E에서 단열팽창, E->A에서 정적 방열을 하여 1사이클을 완성한다.따라서 이 사이클은 정적 연소와 정압 연소를 병용하기 때문에 합성 사이클 또는 2중 연소 사이클이라고도 부르고 있다.(출처) 내연기관 저자 김응서 출판 일진사2) 실제 연료 공기 사이클 및 점화시기이렇게 연료 공기 사이클에 대해서 알아 보았다. 하지만 실제 기관의 열효율은 연료 공기 사이클의 값보다도 더 저하된다. 스파크 점화 기관을 예로 하여 양 사이클 사이 차이의 주된 원인을 설명하기로 한다. 그림은 실제의 스 시기를 선정하면 후 연소가 적게 되므로 도시 열효율도, 도시 평균 유효 압력도 최대로 된다. 그러나 그 때문에 노크가 일어나고, 또는 최고 압력이 높게 되면 제동 열효율 및 제동 평균 유효 압력이 감소하므로 점화 시기를 적당하게 늦추지 않으면 안 된다. 그리고 이는 이번 실험에서 생각해보아야 할 문제이다.3) 도시 평균 유효 압력과 도시 일보통 p-v 선도에서 압력이 급격히 증가하는 부분은 외부에 대해서 한 일을 나타내고, 그 밑의 압력이 낮은 부분은 펌프 손실(pump loss)이라 하며 외부의 일을 표시한다. 펌프 손실이라는 것은 피스톤이 흡기 행정에서 하강하는 경우 실린더 내 압력이 대기압보다 낮기 때문에 일을 필요로 하고, 또 배기 행정에서는 실린더 내 압력이 배기 가스 때문에 대기압보다 높아서 피ㅡ톤이 상승 운동을 하는 데에는 일을 필요로 한다. 이들의 일을 기관의 일에 대해서 외부의 일이고, 또 이 운동은 펌프의 흡입, 배출 운동과 비슷하여 펌프 손실이라 부르고 있다. 따라서 도시 평균 유효 압력은 w1, w2의 면적을 산정하고 w1-w2의 값을 구한 다음, 이 면적을 행정과 동등한 장방형의 높이로 표시되는 압력을 말한다.4) 노킹현상기관 운정중에 특히 전부하가 걸렸을 때 ( 자동차용 기관인 경우 언덕을 올라갈 때 등)에 실린더 벽을 해머로 두들기는 것과 같이 타음(노크음)이 발새오디어 운전 부조를 일으키고, 이에 따라 출력의 저하, 기관의 과열 등을 일으키며 심할 때에는 윤활부의 소손, 융착 등을 일으킨다. 이와 같은 현상을 노크(knock) 또는 노킹(knocking)이라 한다.노크 발생의 메커니즘은 다음과 같이 설명되고 있다.연소가 시작되어 화염이 전파됨에 따라 연소에 의한 압력이 상승된다. 실린더 내의 압력은 균일하므로 미연 혼합기의 압력도 상승된다. 또 온도도 높아지고, 이에 더해서 화염면으로부터의 열복사를 받아 한층 더 고온이 된다. 그 온도가 미연 가스의 발화점을 넘으면 미연소 부분의 가스가 순간적으로 급격히 연소되어 고온, 고압으로 이다.

공학/기술| 2014.06.04| 17페이지| 1,000원| 조회(223)

엔진, 점화, 노킹, 연소압력, LPLI엔진, 점화진지각, 진지각

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