• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.300-307
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• 2022

매우 짧은 펄스 폭의 X선 자유전자 레이저(XFEL)를 이용한 시간 분해능 연속 펨토초 결정학(time-resolved serial femtosecond crystallography, TR-SFX)기법에서 반응 물질과 생체분자 결정 샘플간의 혼합률(mixing rate)과 결정 샘플과 X선 레이저 간의 충돌률(hit rate)은 생체분자의 시분해 구조 변화에 대한 정확한 이미지 획득 및 효율적인 샘플소비와 같은 TR-SFX의 분석 성능을 결정짓는 핵심인자이다. 본 연구에서는 극초단 내 일어나는 생체분자의 시분해 구조 변화 해석을 위해 초고속 믹싱 기능을 가짐과 동시에 공압 기반의 주문형 액적 젯팅이 가능한 두 가지 다른 방식의 샘플 전달시스템을 고안하였다. 한 방식은 이중 노즐을 통해 토출된 액적의 고속 충돌에 유발된 관성 믹싱을 기반으로 하고 있으며, 다른 방식은 마이크로믹서가 내장된 공압 젯팅을 기반으로 하고 있다. 먼저, 이중 노즐을 통해 토출된 액적의 충돌에 대한 동적 거동 및 액적 내부 관성 유동에 대한 믹싱에 대한 실험 및 수치해석적 연구를 수행하였다. 다음으로 마이크로믹서가 내장된 공압 젯팅 시스템의 성능을 유사한 방법을 통해 평가하였다. 본 연구에서 개발한 샘플 전달시스템은 질환을 유발하는 특정 단백질들의 기작을 규명하거나, 항체 의약품과 신약 후보 물질 탐색하는 데 있어 필수적인 3차원 생체 분자 구조분석 연구에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.128-128
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• 2017

현재 식물공장에서 사용되고 있는 이식장치는 핀을 이용하여 육묘트레이 위에서 플러그묘를 뽑아 육묘트레이 또는 포트로 옮겨 심는 방식을 채택하고 있다. 이러한 이식 방식은 셀과 셀 사이에 있는 다른 묘의 잎을 파지함으로써 묘를 2개 이상 취출하는 현상이라든지 핀에 의한 잎 손상 등이 우려되고 있어 이에 대한 개선책이 필요하다. 본 연구는 플러그묘의 이식작업 시 잎 손상을 줄이면서 기계 적응성을 향상시킬 수 있는 이식시스템을 개발하기 위해 진공흡인을 이용한 이식 메커니즘에 대해 검토하였다. 플러그묘 이식시스템은 육묘트레이 셀을 X-Y로 옮기는 묘 이송부, 육묘트레이의 셀 하단으로부터 진공을 발생시켜 묘를 떨어뜨리는 진공 흡인부, 낙하되는 묘를 감지하는 센서와 블로워 및 공압 실린더로 구성된 진공 발생부, 혈공된 포트를 진공 발생부의 유도관으로 옮기는 포트 이송부 등으로 설계 제작하였다. 이식 메커니즘은 육묘트레이 하단부로부터 플러그묘를 1개씩 진공흡인하는 방식을 채택하였고, 이를 위해 상하 모두 개방된 72공 육묘트레이($L538{\times}W280{\times}H45mm$)를 윗부분(Ø35mm) 보다 아랫부분(Ø37mm)의 셀이 넓은 형상으로 PP재질의 육묘트레이를 사출금형 제작하였다. 묘 이송부에 장착된 플러그묘는 X축 방향(12개 셀)으로 이식작업이 이루어지고, Y축(6개 셀)으로 이동된 후 다시 동일한 방향으로 연속 작업이 가능하도록 제어프로그램을 구성하였다. 이식 원리는 진공 흡인부에 플러그묘가 이송되면 진공 발생부의 흡착패드가 위로 전진하여 진공을 발생시켜 묘를 흡인하고, 유도관 내에 부착된 광화이버센서에 의해 묘를 감지하여 블로워와 공압실린더를 제어함으로써 이식 공정이 끝나게 된다. 로메인상추의 플러그묘를 대상으로 진공흡인 시험을 실시한 결과 묘 손상없이 이식작업이 가능한 것으로 확인되었다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.1-10
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• 2011

본 연구에서는 공압 액추에이터를 이용하여 보다 안전하고 편리하게 사용자가 원하는 맞춤형 운동 프로그램을 선택할 수 있는 공압용 슬관절 운동시스템을 개발하였고, 재활운동 시 운동효과에 대한 유효성을 검증하고자 한다. 피험자는 평소 운동을 주 1회 이하로 실시하며 슬관절 신전과 굴곡에 이상이 없는 대학생 수준의 20대 남녀 10명을 대상으로 실시하였다. 실험방법은 기존의 유압식 슬관절 운동장비와 개발된 운동시스템을 이용하여 하루 12회씩 3세트의 슬관절 신전 및 굴곡운동을 실시하고, 주 3회 실시하며 실험은 총 4주간 반복되었다. 운동부하 프로그램은 유압식의 수동형 운동부하와 본 연구에서 개발된 시스템의 능동형 운동부하로 나누어 제공하였다. 운동부하 프로그램에 따른 실시간 근육활성 패턴과 운동 전 후 근육활성도를 비교함으로써 재활운동에 대한 운동효과를 검증하였다. 실험결과 수동형 운동부하보다 능동형 운동부하에 보다 높은 근육활성도를 이끌어 냈으며 운동 4주 후 더 큰 근력증진 효과를 나타냈다. 장비 중심의 운동부하 보다 사용자 중심의 운동부하가 더 효과적으로 근력을 증진할 수 있음을 알 수 있었다. 향후 재활환자나 노약자들에게 안전하고 효율적인 재활운동프로그램으로 활용 될 것이며 또한 재활장비에 적용되어 재활치료관련 종사자들에게 보다 쉽고 편리한 재활운동처방이 가능할 것이라 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.8-13
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• 2014

상용 트럭에서 탑재하고 있는 공압을 이용하는 브레이크 시스템에서 제동시간을 최소화 하기 위해 다양한 인자들에 대한 연구를 진행하였다. 실험 결과와 1차원 유체유동 네트워크 해석코드(FLOWMASTER) 결과와 비교하기 위하여 실험 지그를 제작하였다. 밸브 포트, 파이프 길이, 주변의 열적 환경에 대한 영향에 대해 제동 응답 시간과 압력 감소를 고찰하였다. 또한 탱크 압력에 대한 압력 감소에 대해 상관관계식을 도출하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.46-52
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• 2012

A PAEM(Pneumatic Active Engine Mount) system has been developed to improve NVH performance of a SUV in idle state. Control objective to attenuate the vibration of a vehicle should be determined prior to the design of control algorithm. This study presents the correlation analysis of output variables of PAEM system by means of TPA(Transfer Path Analysis) using experimental data obtained by vehicle test. The analysis results show that the vibration of vertical direction is more serious than those of longitudinal and lateral direction of the vehicle, and that the correlation between the vibration of front seat rail and that of steer wheel is highest. In conclusion, the vibrations of front seat rail and steer wheel in vertical direction should be considered as the control objectives of the PAEM.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권4호
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• pp.455-460
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• 2012

The Electrostatic Inkjet system has many applications in cost and time effective manufacturing of printed electronics like RFIDs, OLEDs and flexible displays etc. This paper presents pneumatic ink supply system for an electrohydrodynamic deposition (EHD) setup for the precise pressure control to produce a small amount of discharge at the end of the capillary. The meniscus shape depends upon the applied pneumatic pressure to the ink supply system. Furthermore, this paper also compares meniscus shapes at different applied pneumatic pressures. It is concluded that patterning of constant line-width can be achieved better by controlling the meniscus shape using this technique.

• 동력기계공학회지
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• 제12권4호
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• pp.64-71
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• 2008

This study is on pedestrian protection device using pneumatic cylinder and simple link mechanism when vehicle collide with pedestrian. This study ensured the safety space between engine and hood after it applies to simple link mechanism and pneumatic cylinder. It can absorb the damage which measure the specific device if vehicle collide with pedestrian. Combination of simple link mechanism and pneumatic cylinder was more superior than the present pedestrian protection device. Simple link mechanism could confirm superior height and survival probability than when only cylinder operated. It also ensured enough space between engine and hood. And if a cylinder is not working because of old cylinder, poor repair or damage of accident vertical cylinder would be difficult to execute because there exists the irregular space between engine and hood. If simple link mechanism operates with only one cylinder it could ensure the regular space because simple link mechanism set up at the middle of hood. So this device could confirm high safety for pedestrian.

• 한국정밀공학회지
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• 제13권6호
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• pp.102-113
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• 1996

An experimental and theoretical study on a pneumatic servo system has been conducted using on-off valves and a pneumatic cylinder. A V/I converter has been designed for rapid rising and falling of the solenoid current, which significantly improves the positioning accuracy and settling time of the servo system by shortening the valve opening time. Pulse width modulation was modified to operate on-off valves effectively. A state feedback controller which feeds back position, velocity and acceleration is used to control the system. The influence of controller gains on the system performance is studied to develop a scheme that automatically adjusts the gains using fuzzy logic theory. It is shown experimentally that the proposed fuzzy logic tuner works satisfactorily. A new method for measurements of valve effective areas is proposed, and a partially polytropic model is applied to simulation of the pneumatic system. Simulated results show good agreement with experimental data.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.530-535
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• 2002

Pneumatic control system has been applied to build many industrial automation systems. But most of them are sequence control type because of their low costs, safety, reliability, etc. Pneumatic servo system is rarely applied to real industrial fields because accurate position control is very difficult due to its nonlinearity and compressibility of air. In pneumatic servo control system, a pneumatic servo valve can be applied, But it is very expensive and has no advantage of low cost compared with a common pneumatic system. This paper is concerned with the accurate position control of a rodless pneumatic cylinder using on/off solenoid valve. A novel Intelligent Modified Pulse Width Modulation(MPWM) is newly proposed. The control performance of this pneumatic cylinder depends on the external loads. To overcome this problem, switching of control parameter using artificial neural network is newly proposed, which estimates external loads on rodless pneumatic cylinder using this training neural network. As an underlying controller, a state feedback controller using position, velocity and acceleration is applied in the switching control the system. The effectiveness of the proposed control algorithms are demonstrated through experiments nth various loads.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.30-37
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• 2012

Pneumatic Active Engine Mount(PAEM) with open-loop control system has been developed to reduce the transmission of the idle-shake vibration induced by engine effectively and economically. A solenoid valve installed between PAEM and vacuum tank is on-off switched by the Pulse Width Modulate(PWM) control signal to decrease the dynamic stiffness of the engine mount. This paper presents the methodology to identify the optimal values of control parameters of a PAEM, i.e, turn-on timing and duty ratio of PWM signal for 6 different idle driving conditions. A scanning algorithm was first applied to the vehicle test to obtain the approximate optimal control parameters minimizing the vibration at front seat rail and at steering wheel. Then the PAEM system identification was fulfilled to find accurate optimal control parameters by using multi-layer neural networks of Levenberg-Marquardt algorithm with vehicle test data.