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최근 심장 혈관 질환의 증가로 심정지 발생 가능성이 높아짐에 따라, 인간의 수동적 작동이나 전기적 구동 장치 없이, 용기내의 압력으로만 자동으로 구동되는 휴대용 인공호흡기가 전 세계적으로 보급되고 있다. 산소를 동력원으로 작동하는 부피/시간 방식의 인공호흡기는 외국에서 수입되고 있으며, 구체적인 압력강하 특성에 대해서는 외부로 알려진 바가 없어 미국심장협회(A.H.A) 등의 요구 성능 중의 하나인 호흡, 호기저항과 관련하여 주요 부품인 레귤레이터와 메인밸브의 압력강하 특성을 실험적으로 규명하고 핵심부품인 유량조절디스크의 각 홀에 대한 압력강하 특성을 ...

최근 심장 혈관 질환의 증가로 심정지 발생 가능성이 높아짐에 따라, 인간의 수동적 작동이나 전기적 구동 장치 없이, 용기내의 압력으로만 자동으로 구동되는 휴대용 인공호흡기가 전 세계적으로 보급되고 있다. 산소를 동력원으로 작동하는 부피/시간 방식의 인공호흡기는 외국에서 수입되고 있으며, 구체적인 압력강하 특성에 대해서는 외부로 알려진 바가 없어 미국심장협회(A.H.A) 등의 요구 성능 중의 하나인 호흡, 호기저항과 관련하여 주요 부품인 레귤레이터와 메인밸브의 압력강하 특성을 실험적으로 규명하고 핵심부품인 유량조절디스크의 각 홀에 대한 압력강하 특성을 CFD 시뮬레이션 해석을 통해 규명하였다. 압력손실이 클 것으로 예상되는 주요 부품으로는 레귤레이터와 메인밸브 그리고 유량조절디스크가 있다. 레귤레이터에는 inlet 1개, outlet 2개의 구멍이 있으며, 메인밸브의 경우 inlet 1개를 포함하여 6개의 구멍이 있다. 각 회로별 통과 압력 손실을 측정하기 위하여 압력강하시험 장치를 구성하였으며, inlet 1개 및 outlet 1개를 선정하고 그 이외의 나머지 구멍들은 모두 막고 압력과 유량의 변화에 따른 압력손실특성을 실험적으로 규명하였다. 가장 많은 압력강하가 예상되는 유량조절디스크는 홀 크기가 너무 미세하여 실험이 거의 불가능하므로 CFD 시뮬레이션 해석을 통해 압력강하를 추정하였다. 시뮬레이션을 위해서는 각 구간을 지나는 정확한 유량 또는 유속 값이 필요하나 측정이 불가능하기 때문에 이론적 계산에 의하여 산출하여 적용하였다.