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[내연기관] 커먼레일엔진 평가C아쉬워요

목차1. Common Rail Diesel Engine의 원리 및 구조1.1 원리1.2 구조2. Common Rail Diesel Engine의 장점과 단점 및 보완점2.1 장점2.2 단점3. Common Rail Diesel Engine의 적용사양과 메이커 및 시장동향3.1 적용사양3.2 메이커3.3 시장동향1. Common Rail Diesel Engine의 원리 및 구조1.1 원리디젤차 선호 문화에 일대 혁신을 가져온 것이 바로 커먼레일(Common Rail) 디젤 엔진의 등장이다. 커먼레일 엔진은 디젤 엔진 특유의 떨림과 소음, 매연과 가속성 등을 가솔린 차량에 근접할 만큼 향상시킨 엔진이다. 커먼레일 디젤엔진은 이런 장점에 소형화가 가능하기 때문에 지금까지 경유차는 몸집이 크다는 인식을 바꾸며 앞으로 RVㆍSUV 이외에도 승용차에도 주력으로 채택될 것이 예상되고 있다.커먼레일 엔진의 핵심은 연료를 초고압으로 분사하는 데에 있다. 일반적인 디 젤 엔진의 작동 원리는 경유의 혼합기를 실린더에 주입하고 피스톤이 압축을 시 키면 보일-샤를의 법칙에 의해 온도가 높아져 자체적인 연소를 일으키게 되는 데에 있다. 이런 압축 자연발화 방식은 여러 가지 요인에 의해 혼합기의 불완전 연소를 야기할 수 있는데, 커먼레일 엔진은 초고압(1,350bar)으로 압축된 연료 를 실린더 상단에 직접 분사시키면서 분사순서에 관계없이 일정한 압력을 유지 하게 한다.fig 1. 커먼 레일 ( Common Rail )커먼레일 엔진이란 명칭은 이런 고압의 분사압력을 유지하기 위한 특수한 연 료라인(커먼레일)의 이름에서 기인한 것이다. 고압펌프와 여기에 정확한 분사시 기와 양을 조절할 수 있게 하는 압력조정밸브, 압력센서 등이 결합하면서 커먼 레일 엔진을 구성하게 된다. 고압의 분사 이외에도 여러 가지 최신 설계가 도입 되어 배기가스 중 질소산화물을 줄이며 연비를 20% 가량 향상시키게 된다. 또 저속에서도 고압력의 분사 덕분에 토크와 출력도 향상되어 가솔린 차량에 근접 한 역동적인 운전이 가능해지는 것이다. 이밖에 진동과 소음도 줄어들게 되고 엔진 자체의 중량도 20kg 가까이 감량이 가능해 획기적인 운용이 이루어질 수 있게 되었다.1.2 구조1.2.1 고압공급펌프에서 연료를 압송하여 커먼레일에 연료를 채우고, 커먼레일 내의 압력 은 압력 센서로 감지되고, 엔진 회전수와 부하에 따라 설정된 값으로 제어된다. 커먼 레일내의 압력은 파이프를 통해 인젝터에 공급되고, 3-웨이 밸브(Three way valve)에 보내지는 펄스에 따라 분사량, 분사율, 분사시기가 제어된다.1.2.2 고압 공급 펌프(High pressure feed pump)고압의 연료를 커먼 레일에 공급하는 기능이며, 구동방식 은 기존 인라인 인젝 션 펌프와 동일하다.멀티 액션 캠( Multi- action cam)을 도입하여 펌프 기통수를 줄였다. 예로 서 6기통 엔진에 3산 캠을 2 기통 펌프 적용으로 가능하다. 펌프효율 향상 및 고 압 연료 폐기의 손실방지를 위하여 토출량 제어방식을 채택하였다. 구동토크는 일반적인 디젤엔진보다 저속에서 토크 50% 향상 및 출력 25%의 증가를 얻어 낼 수 있다.1.2.3 연료 레일(Fuel Rail)고압 공급 펌프로부터 공급되는 고압의 연료를 저장하고, 인젝터로 매회 분사되 는 양 만큼의 연료를 보내주는 기능을 한다. 역류 방지를 위한 체크밸브 및 고압 센서가 부착되어 있고, 레일 안의 연료압력은 전자석식 압력 조절밸브에 의해 조 정되고, 연료 압력은 항상 압력 센서에 의해 모니터링 되고, 연속적으로 엔진에서 요구하는 조건에 따라 조절하게 된다.1.2.4 인젝터커먼레일로부터 공급되는 연료를 ECU 로부터 보내진 신호에 따라 노즐을 통해 분사하는 기능이다. ECU에서 보내지는 펄스 신호는 니들의 리프트를 제어하며, 펄스시기에 의해 분사시기가 정해지고, 펄스의 폭에 의해 분사량이 정해진다. 또 한 원 웨이 오리피스(One-way orifice)의 반경에 따라 분사율 패턴이 달라진 다. 3-웨이 밸브는 연료 압력을 선택적으로 스위칭하는 역할을 하고, 초고압에서 고속의 응답성이 요구되므로 120MPa의 압력하에서 0.4 ms이하의 속도로 작동 할 수 있다. 소비되는 파워는 아이들 시에 20W, 전부하(Full load)시에 50W이다. 따라서 각 기통에는 개별적으로 솔레노이드로 구동되는 인젝터가 노즐과 함께 장 착되고, 분사 개시는 ECU의 펄스신호가 인젝터의 솔레노이드로 전달되면서 시작 되고, 분사 연료량은 레일내의 연료압력, 솔레노이드 밸브 개변시간, 노즐의 유체 유동에 의해서 결정된다. 분사압력은 일반적으로 승용차용 엔진은 1,350bar, 상 용차용 엔진은 1,400bar 정도가 된다.2. Common Rail Diesel Engine의 장점과 단점 및 보완점2.1 장점이 방식은 연료의 압력을 제어하여 직접 분사하기 때문에 고압을 유지할 수 있 어 연소 효율을 높일 수 있다. 또한 엔진의 회전수와는 크게 관계 없이 분사 압, 분사량, 분사율, 분사시기를 독립적으로 제어할 수 있다. 이는 기존 엔진이 회전수에 의해 연료분사 제어를 하는 것과 달리 엔진과 연료분사를 독립적으로 하기 때문에 설계가 용이하고, 부품수가 줄어 경량화가 가능하게 되었다. 또한 연 소효율이 높아 출력이 올라가고, 유해물질의 배출량이 줄어든다.승차감에서는 기존의 기계적인 연결에서 생기는 진동과 소음이 커먼레일 방식 에서는 발생하지 않아 가솔린 엔진보다 조금 더 높다.2.2 단점터보 인터쿨러 엔진은 엔진의 흡입공기를 터빈으로 압축시켜 강제로 높은 밀도 의 흡기를 공급하는 Turbo Charger(터보차져)와 흡입된 고온의 공기를 냉각시켜 충진효율(실린더에 공급되는 흡기의 밀도)을 향상 시키는 흡기냉각기인 Intercooler(인터쿨러)를 함께 가진 엔진을 의미하며, 일반 엔진보다 고출력, 고성 능을 발휘함은 물론 일반 Turbo엔진보다도 높은 성능을 이끌어낼 수 있는 장치 이다.이런 이유로 터보 엔진 차량은 터보차저가 초고속으로 회전하여 고열을 발생하 게 되고 이때 그 윤활과 냉각 시 엔진오일을 이용하게 되므로 정해진 주기에 교 환하지 못할 경우에는 터보차저의 축을 지지하는 베어링부의 고착 및 소음 발생 의 원인이 되므로 반드시 교환 주기에 따라 엔진 오일을 교환해야 한다.커먼레일 엔진은 모두 기본적으로 위의 터보 인터쿨러 엔진이며 다만 연료공급 기관인 인젝터가 보다 효율적으로 게선된 커먼레일 시스템을 사용하기 때문에 커 먼레일 엔진이라고 불릴 뿐, 위의 터보 인터쿨러 엔진과 같은 계열이다.위에서 말한 바와 같이 커먼레일 엔진이라도 출발 전이나 고속주행 후에는 일 정시간 동안 공회전을 시켜 주어야 한다. 이는 터보 인터쿨러 엔진이라면 어떤 발전된 시스템을 얹었더라도 마찬가지 이다.그렇다고 커먼레일 엔진이 나쁜 엔진이라는 것은 아니다. 기존 엔진과 대비하여 소음과 진동이 대폭 개선된 반면, 출력과 연비는 늘고 배출가스도 대폭 줄은 첨 단 엔진이다. 유럽에서는 환경규제 때문에 현재 시판되는 디젤 엔진 중 커먼레일 시스템이 아닌 엔진이 거의 없을 정도이다.

공학/기술| 2004.06.23| 7페이지| 1,000원| 조회(1,728)

엔진, 커먼레일, 커먼레일엔진

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[고체역학] 초음파 탐상 실험

초음파 탐상 시험(Ultra-sonic test)1. 실험목적초음파 탐상기를 이용하여 각종 시험편의 내부결함, 균열등을 탐지하여 그 시험편의 양부를 판정한다. pulse 반사법과 일탄법, 수침법, 이탄법등도 함께 알아보고 초음파 탐상법의 원리와 탐상의 기능 및 조작방법을 배운다.2. 관련이론2-1. 초음파의 원리2-1-1. 초음파초음파(UT:Ultrasonic Wave)는 귀로 들을 수 있는 음파보다 높은 주파수 성분을 갖는 음파를 말한다.- 초음파란 20000 Hz 이상의 주파수를 갖는 음파- 초음파 탐상검사에 사용되는 주파수 범위는 0.1-25 MHz- 실제, 접촉법으로 금속재료 검사시(공업용 UT)는 1(2)-5 MHz 널리 사용2-1-2. 초음파의 원리금속재료 등의 시험체에 압전물질을 이용한 초음파를 송신하여 서로 다른 두 물질의 경계면(내부의 불연속 등)에서 되돌아오는 초음파를 수신하여 불연속의 유무, 위치, 크기 및 특성 등을 평가한다. 타 시험에 비하여 투과력이 우수하다.초음파의 특징.① 음(音)...입자의 진동.일정한 주파수를 지님② 가청음파(可聽音波)...20∼20,000회/초(Hz)③ 초음파탐상...500KHz∼25MHz가 사용(10MHz이하 실용)④ 파장이 짧기 때문에 광(光)의 직진성이 있음⑤ 물질내부에 잘 전해짐⑥ 고체내에서 종파(從波)와 횡파(橫波)가 상호 변환 가능⑦ 철,비철재료,선박,교량,압력용기,항공기,자동차,철도차량등을 검사⑧ 균열,개재물,라미네이션등의 소재 고유 불연속 결함 검사⑨ 가공중 불연속 및 피로균열과 같이 사용중 발생한 불연속 검사⑩ 두께 측정에도 이용되어 화학,정유처리시설의 보수검사⑪ 고도의 숙련된 기술과 충분한 현장경력, 검사자로서의 사명감이 필요압전효과(壓電效果)① 초음파의 발생...압전현상을 가진 재료(수정, 유산리튬, 티탄산바륨등)② 압전효과...기계에너지를 전기에너지로, 전기에너지를 기계에너지로 변형2-1-3. 초음파의 종류① 종파 (Longitudinal Wave)Fig. 2 에서와 같이 음파의 진행방향과 입자의 진동방향이 일치한다. (고체, 액체, 기체)Fig. 2-1 종파② 횡파 (Transverse Wave or Shear Wave)음파의 진행방향에 대해 입자의 진동방향이 수직이다 (고체에만 존재)③ 표면파 (Rayleigh Wave)고체 표면을 전파한다.Fig. 2-2 표면파④ 판파 (Lamp Wave)얇은 판의 경우 판 전체가 진동한다.Fig. 2-3 판파2-2. 초음파탐상검사의 원리2-2-1. 초음파탐상검사초음파를 시험체내로 보내어 시험체내에 존재하는 불연속을 검출하는 방법으로서 시험체내의 불연속부로부터 반사되는 에너지량, 송신된 초음파가 시험체를 투과하여 불연속부로부터 반사되어 되돌아올 때 까지의 진행시간, 초음파가 시험체를 투과할 때 감쇠되는 양의 차이를 적절 한 표준자료(Standard data)와 비교하여 결함의 위치와 크기 등을 측정하는 방법이다. 장점으로는 불연속의 위치를 정확히 알 수 있고, 검사결과를 즉시 알 수 있음은 물론이고 방사선과 같이 인체에 유해하지 않으며 균열과 같은 면상의 결함 검출능력이 탁월한 반면, 단점으로는 대부분의 경우 검사 결과를 검사자의 검사보고서에 의존해야 하며 결함의 종류를 식별하기 어렵고 금속조직의 영향을 받기 쉽다는 점이다.fig. 2-4 초음파탐상기2-2-2. 음장의 특성① 근거리 음장진동자의 진동면은 단일표면으로서 균일하게 진동하는 것이 아니라, 좀더 복잡한 양상으로 진동하게 된다. 진동자의 표면은 작은 모자이크 형태의 집합체로 생각할 수 있는데, 개개의 모자이크는 구형 파를 반사하는 하나의 점원 역할을 한다. 이러한 구형파는 인접 점원으로부터 발생한 파와 간섭 (Hu ygen's Principle)을 일으켜 평면파를 형성하는데, 파의 간섭에 의한 상호작용으로 인해 진동자 표면으로부터 일정한 거리 내에서는 거리에 따라 초음파의 강도가 최대, 최소가 되는 매우 불규칙한 영 역을 만들어 낸다. 이 일정한 거리를 근거리 음장(Fresnel zone 또는 Near Field)이라고 한다. 근거리 음장 내에서는 하나의 결함이 여러 개의 지시로 나타 날 수 있으며, 결함크기에 관계없이 변화하기 때문에 결함의 해석이 매우 어렵다. 근거리 음장의 길이(X0)는 진동자의 직경(D) 및 주파수(파장 : λ)에 따라 달라지는데 원형진동자의 경우는 다음과 같은 식으로 나타난다.X0 = D²- λ² -------------------------------------------------------(1)4λ위 식에서 볼 때 초음파의 파장(λ)는 진동자의 크기(D)에 비해 무시할 수 있을 정도로 적으므로 이를 근사식으로 나타내면 다음과 같다.X0 = D² = A4λπλ 이때 A는 진동자의 면적이다.② 원거리 음장근거리 음장을 벗어난 영역을 원거리 음장이라 하며 더 이상 파의 간섭효과는 일어나지 않는다. 원형 진동자의 경우 원거리 음장에서의 거리가 진동면으로부터 3Xo 이내에서는 구형파로 형성되어 퍼져나가는데, 직사각 진동자의 경우 3 Xo를 초과하는 음장에서는 직사각의 긴쪽 방향과 평행한 축으로 원통형파를 형성하여 퍼져 나간다.③ 빔의 분산원거리 음장에서는 초음파의 진행거리가 증가함에 따라 초음파의 강도가 지수함수적으로 감소하는 데, 그 이유는 초음파 진행에 따른 감쇠(Attenuation) 및 빔의분산(Beam Spreading) 때문이다. 초음파 빔의 분산은 진동자의 크기, 주파수에 따라 달라지는데 일반적으로 빔의 분산각은 빔 중심의 최대강도로부터 0%(-∞ dB)로 낮아지는 부분을 빔의 가장자리로 하여 정한다.원형진동자의 경우 빔의 분산각은 다음식에 의해서 구해진다.sin ψ = 1.22 λ = 1.22 V -----------------------------------------------(2)D ν·D여기서 ψ : 빔의 분산각, λ : 파장, D = 진도자 직경V : 초음파속도, ν : 주파수따라서 빔의 분산각을 적게 하기 위해서는 진동자의 직경이 큰 것을 사용하고 고주파수(짧은 파장)를 사용해야 한다.④ 빔의 감쇠초음파가 발생하여 재질을 통해 진행되면 필연적으로 에너지 손실이 발생된다. 초음파빔의 감쇠는 크게 나누어 초음파의 진행에 따른 감쇠는 산란(Scattering), 흡수(Absorption) 및 경계면에서의 두 재질의 음향 임피던스 차이로 발생하고, 간섭에 의한 영향은 회절(Diffraction) 및 기타요인 등으로 인해 파의 줄무늬(Wave Fringe), 위상변이(Phase shift), 주파수 변(Frequency Shift) 등이 나타난다. 또한 빔의 분산으로 인해 평면파가 구형파 또는 원통형파로 형성되어 퍼져 나가기도 한다.이와 같은 빔의 감쇠를 총체적으로 보면 다음의 식으로 나타낼 수 있다.P = P0e-αd ----------------------------------------------------------(3)여기서, P0는 d = 0인 지점에서의 음압(초기음압)P는 거리 d지점에서의 음압α는 감쇠계수d는 재질 내에서 초음파의 진행거리이 때 감쇠계수 α는 재질의 종류와 초음파의 주파수에 따라 달라지는데 주파수가 높아지면 감쇠계 수가 커지므로 거리에 따른 초음파의 감쇠율이 매우 높아진다.⑤ 음파의 진행특성음파가 벽에 부딪혀 반사 한다던가 또는 소리가 산에 부딪혀 되돌아오는 것과 같이 공기 또는 물 등의 경계면에서 반사와 굴절이 일어난다. 이것은 각 재질의 음향 임피던스의 차이에 따라 반사와 투과되는 음파의 강도가 달라지는 것이다. 또한 속도가 다른 두 재질 사이의 경계면에 음파를 경사지게 입사시키면 투과하는 입사 방향에 대해 그 방향을 바꾸어 굴절(Refraction)되는 현상이 나 타나고, 입사각에 따라 부분적으로 또는 전체적으로 파의 형태가 변하는 파형변환 현상이 일어난다.2-3. 초음파 탐상법2-3-1.초음파의 진행 원리에 의한 분류초음파가 시험체내에서 진행할 때 불연속부와 같은 경계면에서는 투과 및 굴절 또는 반사를 한다. 이 때 불연속부에서 반사하는 초음파를 분석하여 검사하는 방법을 펄스반사법, 투과한 초음파를 분석하여 검사하는 방법을 투과법, 펄스반사법과 유사하지만 공진 현상을 이용한 공진법이 있다.Fig. 2-5 파동양식2-3-2. 탐촉자 접촉 방법에 의한 분류탐촉자에서 발생시킨 초음파를 시험체에 전달하는 방식에 따라 분류하는 방법으로서, 탐촉자를 시험체에 직접 접촉시켜 초음파를 전달하는 방법을 직접접촉법이라하고, 시험체를 물과 같은 액체 접촉 매질속에 넣고 초음파의 진동을 액체를 통해 시험체에 전달하는 방법을 수침법이라 한다.Fig. 2-6 탐촉자의 접촉법2-3-3. 파의 종류에 의한 분류펄스 반사식 접촉법에 의한 파의 적용방식을 표현하면, 수직법, 사각법, 표면파법, 판파법 등으로 분류 할 수 있다.

공학/기술| 2004.06.23| 8페이지| 1,000원| 조회(1,012)

초음파, 고체, 탐상

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[독일문화] 독일 문화의 이해 평가A좋아요

1.서론처음 이 수업을 신청할 때, 학점이나 채우자는 생각이 많이 있었다. 그리고 처음부터 수업을 잘 듣지는 않았지만 중간고사가 끝난 후 잘 들을 수 밖에 없었고, 그러던 중 독일에 대한 새로운 흥미를 갖게 되었다. 독일의 미술, 정치, 사회전반에 대한 전문적이지는 않지만 대략적인 내용을 듣다 보니 독일 문화에 대한 과제 주제를 택해야겠다는 생각도 하게 되었다.독일인의 절약정신, 직업에 대한 생각, 완벽주의, 신고정신, 교육, 언어, 통일, 기업 민주주의 등 여러 가지 소주제에 대해서 조사해 보았다.2.본론(서울=연합뉴스) 황희경 기자 =2002 한일 월드컵을 맞아 국내에 입국한 외국인관광객들 대부분이 `구두쇠' 쇼핑을 하고 있는 것으로 나타났다.- 중략 -상인들 사이에서 가장 인기가 좋은 관광객은 유럽인들 이다.이들은 대체로 정가대로 물건을 사가는 편이라는 것. 그러나 절약정신이 투철하기로 유명한 독일인들은 물건 값을 많이 깎는 것으로 알려져 있다.유럽인들은 대체로 `충동구매'를 하지 않고 미리 계획한 물건만 사는 `합리적소비'를 한다고 상인들은 입을 모았다.따라서 상인들이 아무리 유혹해도 유럽인들의 마음을 쉽게 흔들지 못한다는 것.- 후략 -2002년 6월 12일 연합뉴스 자료제공(1) 독일인의 체질화된 절약정신‘독일 사람들은 성냥불을 하나 켜도 여럿이 모여야 켠다’ 는 말처럼 독일 사람들의 절약 정신은 대단하다고 한다. 독일은 학교에서 교과서와 필기구를 모두 무료로 나누어주는데 교과서 맨 뒷장에는 늘 지난번 그 책을 사용했던 학생들 이름이 적혀 있다고 한다. 교과서 한 권을 3년 간 대물림하여 사용한다고 한다 그러나, 상대적으로 문화 생활에 대한 지출은 높다고 한다. 한국에 와서 사는 어떤 독일 사람은 세탁소에서 와이셔츠 다림질 값을 2천원에서 1천 5백원으로 깎고, 좌석 버스보다는 일반버스를, 일반버스보다는 지하철을 이용하여 모은 돈으로 서울 구경을 실컷 했다고 한다. 이처럼, 독일인들은 합리적인 소비를 한다.다른 예로, A4용지를 들 수 있다. 우리가격만 쓴다. A시리즈 용지의 폭과 길이의 비율은 정해졌는데, 그렇다면 원지인 A0의 크기는 무엇으로 정했을까.1:√2라는 비율을 지키면서 면적은 1㎡가 되도록 했다. 그래서 A0의 크기는 8백41×1천1백89㎜다. B0는 역시 낭비를 없애는 비율 1:√2를 맞추는 동시에 면적은 1.5㎡가 되게 했다. 때문에 A4와 B4처럼 뒤에 오는 숫자가 같은 용지는 B의 면적이 항상 A의 면적의 1.5배다.앞의 A4용지 이야기는 중앙일보에서 기사화된 내용이다. 이는 독일인의 절약정신을 여실히 보여주는 이야기일 것이다.또 2002월드컵에서 보여준 독일인들의 절약정신 또한 우리가 본 받을 만 하다.(2) 독일의 직업‘독일은 슈퍼스타를 찾는다.’독일의 민영방송사 RTL의 스타 발굴 방송 프로그램 제목이다. 흥미롭게도 독일의 노동정책 역시 스타 발굴에 여념이 없다. 클레멘트 경제노동 슈퍼장관이 지적한 바와 같이 독일 경제가 불황의 늪을 막 벗어나고 있지만 노동시장의 상황은 개선의 기미를 전혀 보이지 않고 있기 때문이다. 연방노동청의 발표에 따르면 지난 7월 중 실업자는 435만2000명에 이르고 있다. 이는 전월대비 9만4500명 늘어난 수치이며 이에 따라 실업률은 10.2%에서 10.4%로 증가했다. 이에 대해 슈토이버 기독교사회당 총재는 최근의 노동시장 통계는 적록 연정 정책의 실패를 뒷받침해주는 자료라고 비판하면서 한시적이나마 해고법, 임금협약법, 노동시간규정 등의 분야에서 과감한 실험을 요구하고 있다. 이러한 배경에서 독일은 덴마크라는 스타를 발굴했다. 그동안 여론은 시장근본주의에 기초한 미국의 노동정책을 모범사례로 칭찬해 왔다. 그러나 그 성공이 노동자, 특히 저임금 노동자의 일방적 희생에 기초하고 있다는 점 등이 지적되고 있고 이는 독일인의 정서에 맞지 않기 때문에 언론과 노동정책 관계자들은 눈을 유럽으로 돌리게 됐다. 실제로 덴마크는 거시 경제적으로 건전하게 경제를 운영하고 있다. 덴마크의 국내총생산(GDP) 성장률은 지난해 1.6%를 기록한데 이어 올해 1.6%, 마크는 스타가 아닐 수 없다. 그러나 간과할 수 없는 중요한 사실이 몇 가지 있다. 첫째 덴마크 사민당 정부는 90년대 복지국가체계의 확대를 추구하는 정책을 펼쳤고 2000년 정권교체를 이룩한 보수당 역시 복지국가체계의 효율성을 높이되 본질은 건드리지 않고 있다는 점이다. 이 정책은 내수의 안정화를 불렀다. 둘째, 덴마크 중앙은행의 적극적 화폐정책을 꼽을 수 있다. 단기 명목이자율은 93년 10.4%에서 99년 3.3%로 꾸준히 감소했으며 2000년 4.9%로 상승했다가 올 해들어 3.2%로 줄었다. 인플레율 2.4%를 감안하면 실질이자율은 1.2%로 낮은 수준이다. 이는 투자에 분명 긍정적인 영향을 미쳤다. 셋째, 중앙집권적 노동조합 조직과 높은 노동조합 가입률이다. 현재 노동조합 조직율은 80% 이상으로 스웨덴을 포함한 여타 국가들보다 높아 거시 경제적 조율작업을 가능케 하고 있다. 즉 노조는 임금정책에 관해 거시 경제적 책임을 공유하는 대신 그 보상으로 중앙은행은 상대적으로 적극적인 화폐정책을, 기업은 투자를 통한 고용창출을 보장하는 사회협약이 이뤄지고 있다는 점이다. 넷째, 덴마크의 성공은 실업자와 사회보조금 수령자의 노동활성화에 기인하고 있다는 점에서 실업이 상당부분 은폐되고 있다는 사실을 간과해선 안 된다. 지속적으로 높은 수준을 유지하고 있는 실업의 사회적 의미를 감안한다면, 실업 감축을 위한 어떤 제안도 검토될만한 이유가 있다. 또 다른 어느 국가가 눈에 보이는 성과를 보이고 있다면 그 나라의 정책을 본받는 것은 합리적 태도다. 그러나 고용은 임금비용 삭감을 통해서만 이룰 수 있다는 잘못된 단순논리에 근거해 해석하는 것은 피할 일이다.(3)완벽주의독일 정부가 국가 이미지 개선을 위해 적극 나섰다. 독일이라는 이름이 풍기는 이미지가 너무 진부하다는 판단에서 그런 결정을 했고 최근 이탈리아와의 외교적 마찰도 자극이 됐다. 외국에서의 독일 이미지가 실제와 동떨어져 있다고 생각하는 토마스 마투섹 주영 독일 대사는 지난주부터 독일의 참모습을 전 세계에 마만약, 아파트에서 아이들이 쿵쿵 뛰어 논다면 한국에서는 아래층 집에서 찾아와서 말을 하겠지만, 독일에서는 바로 신고해 버린다.독일 사람들은 날씨가 좋은 날 창문을 열어 놓고 턱을 받치고 지나가는 행인을 구경한다. 그러나. 이들은 구경뿐일 뿐만 아니라 감시자이다. 우리나라에서는 뺑소니 사고가 나도 범인을 잡지 못 한다. 하지만, 독일에서는 사고를 냈을 경우 신고를 하고 적당한 조치를 취해야 한다. 만약, 한국에서처럼 아무도 없다고 뺑소니친다면 다음 날 바로 경찰에 잡힐 것이다. 자그마한 일도 공중도덕에 어긋나면 모두 신고 감이다. 주차할 때 실수로 남의 차를 살짝 긁었다면 메모를 남겨두어야 한다. 한국에서라면 그냥 가도 걸리지 않겠지만, 독일에서는 “보이지 않는 눈”이 있어 바로 신고가 들어간다. 독일 사람들의 신고 정신을 알 수 있는 일화가 있다.- 어떤 사람이 아침에 출근하려고 자기 자동차 앞으로 가 보았더니, 옆부분이 조금 긁혀 있었고 와이퍼에는 명함이 한 장 꽂혀 있었답니다. 그리고 명함 뒷면에는 이런 말이 적혀 있었다고 합니다. ˝제가 당신 차를 긁게 되어서 미안합니다. 이 명함의 전화번호로 연락하시면 보상해 드리겠습니다.˝ 그런데 문을 열려고 보니 문쪽 유리창에도 명함이 한 장 꽂혀 있더랍니다. 이 명함에는 또 이런 글귀가 적혀 있었다고 합니다. ˝어젯밤 당신의 자동차가 긁히는 걸 보았습니다. 이 전화번호로 연락하시면 그 자동차의 차 번호를 가르쳐 드리겠습니다. 필요하면 법정 증인도 서 드리겠습니다.˝ -위의 이야기만 보아도 그 신고정신의 정도를 알 수 있다. 또, 집안에서 밤늦게 싸워도, 부모가 자기 아이를 때리는 경우에도 이웃은 모른 체 하지 않는다. 바로 신고가 들어가고 신고를 받은 경찰이 의무적으로 나선다. 독일은 지나친 원칙 위주의 사회이다. 여러 면에서 우리가 독일에게 배워야 될 것이 많지만, 우리나라에서는 독일인의 신고정신이아 투철한 시민의식이 도가 지나친 의식으로 비춰질 것이다. 그러나 다르게 생각해 볼 수 도 있다. 뉴스를 보다보면 심독일이 수행해 나가고 있는 사회 정책의 기본 틀은 우리로서도 적극적인 연구와 검토가 필요하며, 아울러 우리에게 시급한 제도는 적극적인 수용을 해야 한다는 것이다.특히 한국에서 현재 시행되고 있는 장애인 고용 의무 제도나 의무 불이행에 따른 고용 부담금 등의 제도는 독일의 그것과 매우 유사하므로 독일의 장애인 정책을 비교 연구하여 적극적으로 우리의 것을 발전 시켜 나가는 자세가 필요할 것이라고 사료된다.(6)독일과 한국의 대학독일의 대학은 들어가기는 어렵고 졸업은 어렵다. 그러나 우리나라는 대학입학까지의 기간이 어렵고 들어가서 졸업하는 것까지는 쉽다. 이는 결국 학부과정에서의 학문정진의 정도에서 확연히 차이가 난다. 학부 4년의 졸업이라는 것은 4년 동안의 학문의 정도를 가늠할 수 있는 자가 되어야 할 것인데, 우리나라는 그렇지 못한다는 얘기가 될 것이다. 또, 독일의 대학은 등록금이 50% 지원금, 50%는 20년 동안 상환하는 것으로, 학생이 전부를 부담하는 우리나라와 다른 면을 보인다. 독일에서는 “돈이 없어서 공부를 못했다.”라는 말이 통하지 않는 이유가 바로 이것이다. 또, 독일 학생 대부분은 졸업 전에 교환 학생으로 유럽 각국이나 미국, 일본에 가서 1년 정도 수업을 받는데 미국이나 영국처럼 학비가 있는 나라에 가는 학생은 체류 경비에다 학비까지 지원 받는다. 우리나라도 최근 대학 연수 붐이 일고 있지만, 연수 경비를 자신이 마련해야 하므로 결국 개인의 부담이 큰 것이 우리나라이다. 이렇게 모든 것을 개인이 해결해야 하고 그럴 능력이 없으면 경쟁에서 처지는 것이 우리나라인데 비해, 독일은 모든 개인에게 기회를 주고, 사회의 책임을 강조한다.(7)독일어와 한국어독일의 헬무트 콜 총리는 클린턴이나 옐친에게 여행 잘 다녀왔는지 묻는데도 통역이 필요하다고 놀릴 정도로 영어와는 담을 쌓고 지냈다고 한다. 그는 유럽 연합에서 독일어를 공식어로 채택하자고 제안하기도 했는데, 이에 영국인들은 히틀러의 망령이 되살아난 독일인의 오만함이라며 비난했다. 콜 총리와는 반대.

인문/어학| 2004.06.23| 9페이지| 1,000원| 조회(1,491)

독일, 독일문화, 독일문화의 이해

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[고체역학] 경도시험 평가B괜찮아요

목 차1 . 실험목적2 . 실험이론3 . 실험장치 및 방법4 . 결과정리5. 고 찰6. 참고문헌1. 실험목적재료의 절약과 가공공정 수의 최소화를 목적으로 경도 테스트를 실시하기도 한다. 하지만 가장 중요한 것은 기계적 성질의 향상을 통한 각종 강도의 개선에 있다. 경도는 크게 압입경도. 도적경도. 긁기경도. 등으로 그분된다. 그중에서 압입경도 시험을 통해 경도의 기본 개념을 이해하고 열처리에 의한 재료의 경도변화를 아는데 이 실험의 목적이 있다.2. 실험이론1) 경도(Hardness)의 의미어떤 일정한 볼(ball)을 사용하여 일정한 하중으로 재료의 표면을 압입할 때 나타나는 국부적인 저항이라고 정의할 수 있다. 따라서 탄성적 및 소성적 저항이 그 재료의 강도를 나타나게 된다. 즉, 한마디로 재료의 딱딱하고 무른 정도를 나타내는 척도이다.2) 강도(Strength)의 개념, 종류재료에 하중을 부여했을 경우 재료가 판단할 때까지의 변형저항을 표현하는 총칭. 인장강도(tensil strength), 비틀림강도(torsional strength)등이 있다. 이와 같은 강도는 인장강도와 일정한 관계가 있으므로 보통 인장강도를 재료의 강도의 표준으로 한다.3) 경도시험법경도의 측정 방법에는 여러 가지가 있지만, 크게 압입경도측정(Indentation Hardness Test), 긋기경도측정(Scratch Hardness Test), 반발경도측정(Rebound Hardness Test)를 들 수 있다. 가장 일반적인 방법은 압입경도측정으로서 다음과 같이 대표적인 4가지가 있다.4)Rockwell hardness로커웰 경도는 강구 또는 다이아몬드성 원뿔을 시험편에 압입할 때 생기는 압입된 자리의 깊이에 의해 나타난다.※ 경도표시법 : HRB, HRB, HRC, 예비하중 →주하중 → 예상하중으로 하였을 때의 압입자국 깊이의 역수 (1/500mm에 1눈금)(kg/mm2)( L : 압입자국의 대각선 평균길이 (mm) )5) Brinell hardness시험 방법의 원리는 담금질동구의 지름, d : 압입자국의 지름, P : 하중)6) 열처리1) 담금질(Quenching)일반적으로 사용하는 "열처리"란 말은 주로 이 「퀜칭」을 의미한다고 해도 과언이 아닐 정도로 퀜칭은 열처리의 대명사처럼 여겨져 왔다. 즉 강을 軟한 상태로부터 가장 硬한 상태로 급격하게 변화시킴으로써 열처리효과를 가장 실감나게 해주는 방법이다.1.퀜칭의 목적강의 퀜칭(quenching)은 오스테나이트화 온도로부터 급랭하여 마르텐사이트 조직으로 변태시켜서 강을 경화하는 열처리방법을 말하는데, 그 목적은 강의 종류에 의해 2가지로 대별된다.그 하나는 공구강의 경우인데, 이것은 다른 금속재료를 절삭가공하기 위해 되도록 단단하거나 내마모성이 커야 하므로 고탄소 마르텐사이트의 특징인 큰 경도를 그대로 이용한다. 따라서 많은 공구강에서는 템퍼링온도를 150～200℃의 비교적 낮은 온도로 하거나, 고합금강에서처럼 500～600℃로 템퍼링을 하더라도 퀜칭상태와 거의 같든지 혹은 그 이상의 경도가 얻어지도록 하여야 한다.다른 하나의 경우는 구조용강으로서, 여기에는 강도도 요구되지만 오히려 강한 인성이 요구되는 용도로 제공하기 위해 일단 퀜칭해서 마르텐사이트 조직으로 하고, 500～700℃의 상당히 높은 온도로 템퍼링을 해서 퀜칭상태에 비해 훨씬 낮은 경도 강도의 상태로 만드는 것이다. 예를 들면 기계구조용 탄소강에서 퀜칭상태의 인장강도는 170kg/mm2 이상이고, 브리넬경도도 500 이상이지만 실제로 사용될 때에는 충분한 템퍼링을 해서 인장강도 100kg/mm2 이하, 브리넬경도 300 이하로 한다. 그렇게 볼 때 무리하게 퀜칭할 필요없이 노멀라이징 정도면 되지 않겠는가 하는 의문이 생기나, 사실은 이와 같이 퀜칭과 템퍼링을 한 강은 노멀라이징 처리한 강에 비해 강도와 인성의 면에서 현저하게 우수하다.완전 마르텐사이트조직을 템퍼링한 경우에 비해 베이나이트나 펄라이트를 갖는 불완전 퀜칭조직을 템퍼링한 것은 천이온도가 상승하여 상온이하에서의 충격값의 감소가 특히 심하다.2 예열퀜칭의 첫의 온도범위를 선택하는 것이 좋다. 이것은 강이 소성체일 때에 변형이 일어나기 쉽기 때문이다.한편 예열을 위한 가열시간은 25㎜당 약 40분 정도가 좋다. 이정도의 시간이면 부품의 중심부까지 예 열온도에 도달된다. 그리고 유지시간은 필요치 않다.3.오스테나이트화강을 퀜칭해서 마르텐사이트 조직으로 변태시키기 위해서는 우선 그 강을 오스테나이트 상태로 가열하여야 한다. 이 처리를 오스테나이트화라고 하며, 일반적으로 열처리시 냉각도중에 일어나는 모든 변태는 오스테나이트로부터 시작된다. 따라서 오스테나이트를 모상(母相, parent phase)이라고도 불리어진다.4. 냉각매체강을 퀜칭할 때 복잡한 형상의 고합금강에서는 간혹 공랭이라고 하여 단순히 공기중 방랭(放冷)만으로 마르텐사이트조직을 얻을 수 있는 경우도 있지만, 그 외의 경우는 물 또는 기름 속에 투입해서 급랭하는 것이 보통이다. 잘 알려진 것처럼 기름보다 물에서의 냉각속도가 빠르지만 기름이나 물도 그 온도에 따라, 혹은 첨가물에 따라, 혹은 교반하는 정도에 따라서도 그 냉각능력은 변화된다. 일정한 조건으로 수냉한 경우에도 강재가 냉각되는 과정이 단순하지만은 않고 냉각도중에 냉각속도는 커지거나 작아지게 되어 미묘하게 변화한다. 직경 12.7㎜(0.5 in.)의 강봉을 수냉했을 때의 냉각곡선을 표시하면 냉각상황은 대략 3단계로 구분된다.① 제 1 단계 : 가열된 강재의 표면에 증기막이 생겨서 열전도도가 작아지므로 강의 냉각은 비교적 늦 다. 이 단계를 증기막단계라고 한다.② 제 2 단계 : 강표면에서 심한 비등이 일어나고, 증기막은 곳곳에서 파괴되어 기포로 되어 없어지므 로 강표면은 직접 물과 접촉해서 전도와 대류에 의해 열이 방출되어 급속히 냉각된다. 이 단계를 비등단계라고 한다.③ 제 3 단계 : 수증기의 발생은 없고, 강의 온도와 물의 온도의 차가 적어지므로 다시 냉각속도는 늦 어진다. 이 단계를 대류단계라고 한다.4 어닐링(Annealing)기본적으로 軟化를 목적으로 행하는 열처리로서, 일반적으로 적당한 력이 제거될 뿐만 아니라 결정립이 미세화된다. 이로써 강도와 인성이 증가된다.단강품은 일반적으로 반드시 노멀라이징 또는 어닐링을 하고 사용하여야 하며, 강도를 필요로 할 경우에 노멀라이징만으로도 상당한 효과를 얻을 수 있다. 단, 가열온도가 너무 높으면 결정립은 재차 성장하고 강도와 인성도 저하되므로 주의해야 한다.3.주강품주강품에서는 응고시의 편석이나 서냉에 의한 결정립 조대화를 피할 수 없으며, 단면치수가 큰 것일수록 그 경향이 현저하다.특히 편석이 심할 경우에는 노멀라이징 온도를 높이고 유지시간도 길게 하여 우선 확산, 균질화시킨 다음 공랭시키고, 재차 A3 변태점 직상으로 가열하여 새로운 미세한 오스테나이트를 형성시킨 다음 공랭하면 미세한 펄라이트가 생성된다.3.방 법강을 A3 또는 Acm점보다 30～50℃ 정도 높은 온도로 가열하여 균일한 오스테나이트 조직으로 만든 다음 대기중에서 냉각하는 열처리이다. 가열시간은 25㎜당 30분이다.이러한 통상적인 노멀라이징 방법 외에 다음과 같은 2가지 방법이 있다.① 2단 노르말라이징 : 대형부품(두께 75㎜ 이상)이나 고탄소강(0.6～1.0C)의 백점이나 내부균열을 방 지하기 위하여 사용된다.② 항온 노멀라이징 : 기계구조용 탄소강이나 저탄소 합금강의 피삭성을 향상시키기 위하여 사용된다.3) 서브제로처리1 목 적탄소량이 증가함에 따라 MS와 Mf점이 저하되는데, Mf점이 상온이하인 경우에는 퀜칭시 잔류오스테나이트(γR)가 존재하게 되며, 그 양은 고탄소강일수록 즉 MS점이 저하될수록 증가된다. 같은 이유로 과공석강에서는 오스테나이트화 온도가 높을수록 탄화물의 고용량이 증가되므로 잔류오스테나이트량이 증가된다.한편 퀜칭시의 냉각속도도 잔류오스테나이트량에 영향을 미치는데, 동일한 강일지라도 유냉하는 편이 수냉하는 것보다 γR량이 많아진다.이와 같이 잔류오스테나이트가 존재하면 퀜칭경도의 저하, 치수불안정 및 연마균열 등의 문제점이 따르므로 퀜칭한 강을 0℃ 이하의 온도로 냉각하여 γR을 마르텐사이트화 하는 처리를 서브제nching)시키는 것이 좋다.서브제로처리에 사용되는 냉매로는 다음의 2가지가 있다.① 드라이아이스단열재가 내장된 스테인리스강제 통속에 드라이아이스와 알콜을 넣어서 -78℃로 유지하여 제품을 침적시킨다. 이 냉매로는 -100℃ 이하에서만 처리할 수 있기 때문에 보통서브제로처리(普通深冷處理)라고 부른다.② 액체질소액체질소를 그대로 사용하는 액체법과 분사시켜서 사용하는 가스법이 있다. 이 냉매로는 -196℃에서 처리가 가능하므로 초서브제로처리(超深冷處理)라고 부른다. 超深冷處理는 Cryo-treatment라고도 불리어지며, Cryo-tec, Cryotough, Ellenite, Perm-O-Bond 등의 상표명으로 공업화되어 있다.4) 템퍼링1 목 적강재는 퀜칭상태 그대로 사용하는 일은 거의 없고, 보통 반드시 템퍼링을 한다. 그 이유로서는 다음과 같은 것을 들 수 있다.① 퀜칭시에 형성되는 내부응력(內部應力, internal stress) 때문에, 연삭 등의 다듬질 가공을 하면 응력의 균형이 달라져 변형이나 균열을 발생시킬 수 있고, 또 그대로 사용하면 시간이 경과함에 따라 응력이 완화되는 동시에 변형이 나타나게 된다.② 마르텐사이트조직은 일반적으로 매우 단단하기 때문에 취약한 성질을 갖고 있다. 또한 높은 경도에 비해 인장강도가 반드시 높다고 할 수는 없으며, 항복점이나 탄성한계도 낮다. 이들의 경향은 탄소량이 많은 강일수록 심하다. 따라서 용도에 따라 적당한 인성을 유지하기 위해서 템퍼링을 해야만 한다. 특히 기계부품으로서 사용하기 위해서는 충분한 인성이 필요하기 때문에 500～650℃ 정도의 고온에서 템퍼링을 한다. 이것은 템퍼링 마르텐사이트조직이 강도와 인성의 겸비라는 점에서 미세펄라이트보다 우수하기 때문이다.③ 마르텐사이트는 조직은 불안정하여 과포화로 고용해 있는 탄소가 탄화물로서 석출하려는 경향이 강하고 여기에 수반해서 체적의 수축이 일어난다. 또 잔류오스테나이트가 함유되어 있는 경우에는 이것이 사용중에 마르텐사이트로 변태하여 체적의 팽창을 일으킨다..

공학/기술| 2004.06.23| 13페이지| 1,000원| 조회(711)

경도실험, Brinell, rockwell

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[고체역학] 탄성계수의 측정

1. 목적모든 기계나 구조 부재는 외부 하중이나 힘을 받을 때 어느 정도 변형을 하게 되며 이 변형을 측정하기 위하여 스트레인게이지를 이용한다. 변형률은 실험 응력 해석의 열쇠가 되는 것일 뿐 아니라 다양한 기계적 형식의 입력, 즉 힘, 토크, 변위, 압력, 온도, 운동 등을 위해서도 측정될 수 있다. 이것의 응답 특성은 우수하고 신뢰할 수 있을 뿐 아니라 상대적으로 선형이며 값도 싸다. 그러므로 스트레인게이지의 원리와 이용방법을 이해하고 스트레인게이지를 이용하여 변형률과 응력을 측정하여 탄성계수를 측정한다.2. 이론1. 탄성계수탄성이라고 하는 것은 재료에 하중을 부하한 후, 하중을 제거했을 때, 재료의 상태가, 하중 부하 시의 응력-변형률 곡선에 따라 원 상태로 되돌아오는 성질을 말하며, 이 경우의 응력-변형률 관계가 직선이 되는 경우를 특히 선형탄성이라고 한다. 탄성계수는 응력-변형률 선도의 직선부위 기울기를 나타낸다.σ : 응력 (stress,)E : 탄성계수 (modulus of elasticity,)ε : 변형률 (strain,)응력-변형률 선도가 비선형인 구역에서는 탄성계수에 대해서 다른 정의를 사용한다. 응력은 정의된 개념이기 때문에 직접 응력을 측정할 수는 없다. 복잡한 구조부재나 기계부품의 응력을 실험적으로 결정하기 위해서는 먼저 변형률을 측정하고 Hooke's law에 의해서 응력을 계산해야 한다.단축응력상태인 경우 Hooke's law는 다음과 같다.보다 일반적인 경우로서 2축응력상태에 대한 Hooke's law는 다음과 같다.여기서 υ : 푸와송 비(Poisson's ratio)이다.각각의 응력을 결정하기 위해서는 2개의 변형률을 측정해야 한다. 그리고 2개의 탄성상수(E와 v)를 알고 있어야 한다. 응력에서의 오차는 바로 E에서의 오차와 직결되어 있다. 따라서 구조재료의 탄성계수의 정확하게 알고 있다는 것은 엔지니어에게는 중요한 사항이다.2. 스트레인 게이지스트레인이란, 변형률을 나타내며 ε으로 나타낸다.어떤 물체가 인장이나 압축을 받을 때, 처음 길이에 대한 길이 변화에 대한 비로 나타낼 수 있다.스트레인 게이지는 전기식으로 측정하는 전기식 스트레인 게이지와 기계식으로 측정하는 기계식 스트레인 게이지의 2종류로 구분할 수 있다. 전기식 스트레인 게이지는 구조체가 변형을 일으킬 때에 부착된 스트레인 게이지의 전기적 저항이 변하여 이로부터 변형률을 측정하는 것이며, 기계식 스트레인 게이지는 두 점 사이의 미소한 거리변화를 기계적으로 측정하여 구조체의 변형률을 측정하는 것이다. 이 스트레인 게이지의 개발로 인하여 구조체의 변형 상태를 정밀하게 측정할 수 있게 되었으며, 이 변형률에 의하여 응력을 알 수가 있다.Fig.1 시편의 위,아래Fig.1에서 보는 것처럼 시편의 위쪽에는 하중에 수평방향으로 되어 있고, 시편의 아래쪽은 하중에 수직이 되는 방향으로 되어 있다. 이는 위쪽과 아래쪽이 인식하는 변형률 값이 다르다는 것을 의미한다.

공학/기술| 2004.06.23| 4페이지| 1,000원| 조회(896)

스트레인게이지, 탄성계수, 고체실험

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