• 한국음향학회지
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• 제37권6호
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• pp.422-427
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• 2018

본 연구에서는 소형 물체가 음파 정상파의 압력 마디 부근에 소형 물체가 부양하는 정상파 음파 공중부양(standing wave acoustic levitation) 현상에 대해 베르누이 원리를 이용하여 부양의 원인이 되는 음향 방사힘(acoustic radiation force)의 근원과 개형을 기존에 알려진 진동자에서 떨어진 거리에 따른 음향 방사힘의 그래프와 비교함을 통해 개념적으로 설명했다. 이러한 설명을 뒷받침하는 일련의 실험들을 BLT(Bolt-clamped Langevin Type) 초음파 진동자를 이용해서 수행하여, 물체들이 공기의 압력 마디 부근에 부양하고 있음을 확인했고, 물체가 부양하고 있는 상태에서 정상파가 형성되는 조건임을 확인했다. 더불어, 정상파 음파 공중부양 현상에서 부양하는 물체들이 수직하게 일렬로 정렬하는 현상 역시 설명할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.355-356
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• 2018

본 연구에서는 드론 기술을 응용한 부력조형물의 수평 및 수직 자세제어에 관한 연구를 수행 하였다. 기존의 공중부양 조형물은 헬륨 Gas를 이용한 애드벌룬이 대표적으로 로프를 이용한 단순한 공중부양 조형물이었다. 본 연구에서는 이러한 공중부양 조형물에 로프를 없애고 드론 기술을 응용한 프로펠러로 공중부양 조형물의 자세를 제어하는 방법을 연구하였다. 시스템 구성은 단일 제어기로서의 역할보다 시스템 구성요소로서의 역할이 매우 중요해지므로 조형물의 제어시스템, 다양한 센서등의 연동되어지는 전체의 제어기로 확장시켜 사용되는 퓨전 시스템의 방향으로 구성하였다. 부력조형물의 수평 및 수직제어를 위하여 사용된 센서는 2축의 자이로센서와 3축의 가속도센서를 사용하였다. 프로펠러와 연결된 BLDC모터를 효율적으로 제어하기 위한 알고리즘으로 PI 알고리즘을 이용하였다. 시스템의 성능 향상을 위한 효율적인 동적 작업부하 균등화와 시스템 자원인 CPU와 메모리를 효율적으로 사용하여 고성능 컴퓨팅 시스템의 처리량을 최소화하고, 센싱 및 제어의 수행시간을 최소화하였다. 본 연구에서는 PI 알고리즘을 시스템에 적용하여 응답특성 실험을 행한 결과 시뮬레이션에 의한 응답 결과와 잘 일치하였으며 그 유용성이 검증하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.305-309
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• 2013

본 연구에서는 유체역학적인 후류 효과를 제어하고 항력을 이용하여 구체를 안정적으로 부양하는 방법을 해석 및 실험적으로 고찰하였다. 물체를 공중에 부양할 때는 물체가 받는 중력과 제트에 의하여 공급되는 항력이 평형을 이루어야 한다. 이 때 공기의 흐름의 레이놀즈 수에 따라 공기가 구체를 지나가며 구체후면에 생기는 후류에 의하여 부양상태가 불안정하게 될 수 있다. 구체의 운동이 제트에 의하여 안정되는 현상은 베르누이 및 코안다 효과로 설명할 수 있다. 에디슨을 이용하여 레이놀즈 수에 따른 실린더에 작용하는 항력과 후류에 의한 불안정화 힘을 해석적으로 구하였으며 이를 실험적으로 고속카메라를 이용하여 부양 거리, 안정도 등을 측정하여 비교하였다. 고찰 결과 레이놀즈 수가 작을수록 더 안정됨을 확인하였다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제29권3호
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• pp.59-67
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• 2000

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2017년도 제56차 하계학술대회논문집 25권2호
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• pp.269-270
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• 2017

본 연구에서는 부력조형물이 정해진 위치에서 사용자가 원하는 자세를 유지할 수 있는 시스템을 연구하였다. 기존의 부력조형물은 로프를 이용한 고정식이었지만 본 기술이 적용된 부력조형물은 로프 없이 스스로 부력에 의한 공중부양과 사용자가 원하는 자세를 취할 수가 있도록 구성하였다. 이러한 시스템은 주로 홍보용으로 널리 사용되며 박람회, 제품 설명회, 지역축제, 예술 등 많은 분야에 적용이 가능하다. 부력조형물이 자세를 유지하기 위하여 드론 기술에 적용되는 IMU 센서를 이용한 방향과 자세정보와 6개의 BLDC 모터에 8인치 프로펠러를 접합시켜 부력조형물이 상하좌우로 이동이 가능하도록 자세 제어장치를 구성하였으며 실험을 통하여 시스템의 검증하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.148-159
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• 2000

• 한국가시화정보학회지
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• 제19권3호
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• pp.54-62
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• 2021

This study has investigated the 3-D deflection characteristics of a flexible plate levitated by non-contact grippers using SPIV method. The measuring instrument consisted of a flexible plate located under four non-contact grippers and two cameras at the bottom of a transparent acrylic plate. Measurements were made on two materials (PVC and PC) for the plate with 50×50 cm2 area and 1 mm thickness. The deflection characteristics and flatness vary depending on the plate material, the gripper position and the air flow supplied to the gripper. For the material of PVC, the overall defection is convex. As the gripper position goes outward from the plate center, the upmost bending point also moves to the outside of the plate with the flatness increasing. However, the air flow rate does not affect the deflection pattern except for the small increase of flatness. For the material of PC, the shape of deflection changes from convex to concave as the gripper position goes out. The flatness is the highest at the point of transition from convex to concave, but the air flowrate has little effect on the flatness.

• 월간포장계
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• 통권282호
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• pp.93-101
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• 2016

딸기 포장재용으로 새로이 개발된 공중부양형 구조의 용기를 가지고 딸기가 유통 중 발생할 수 있는 짓물림 방지효과가 있는지를 분석하기 위해 일본 후쿠오카 현 쯔꾸시 시에서 도쿄까지 트럭과 항공기에 의한 수송시험을 했다. 일반적으로 사용되는 EPS용기는 수송 중 딸기 간 포장면적이 많아 흠집 발생면적이 컸으며, PET 트레이 위에 딸기를 배열시키는 '보통들이형 용기'는 과일끼리의 접촉부분에서 짓물림 현상이 많이 발생했다. 개발된 '공중부양형 용기'는 과일끼리의 접촉 없이, 유연한 PE필름으로 포장돼 수송 중 발생하는 딸기의 흠집 발생이 가장 적었다. 또한 'EPS 용기' 및 'PET용기'에 25Hz의 정상 진동을 가한 결과, 용기 내부에 발생하는 진동의 주파수 종류에 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 'EPS용기'에서는 가진동의 25Hz보다도 큰 주파수의 진동을 많이 확인할 수 있었다

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.450-459
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• 2010

고체추진제의 첨가제 또는 연료로써 주로 사용되는 알루미늄 단일 입자 연소시험 장비를 제작하고 연소 실험을 수행하였다. 산화 알루미늄으로 피복된 금속입자는 약 30~100 ${\mu}m$의 크기를 사용하였다. 단일 입자는 Electrodynamic Balance (EDB) 방법에 의해 공중 부양된 상태로, 중력에 의한 영향이 배제되어 금속입자 고정용 또는 측정용 장치들의 접촉에 의한 열손실을 제거시켜 실험 정확도를 높였다. Standard Hyperbolic Electrodynamic Levitator (SHEL) 내에서 부양된 입자에 $CO_2$ 레이저를 사용하여 점화시킨 후, 입자로부터 방사되는 열복사를 이용한 two wavelength pyrometry를 적용하여 알루미늄 입자 크기에 따른 연소시간, 평균 화염온도, 점화온도, 점화시간을 획득하였으며, 단일 알루미늄 입자의 점화-연소특성을 평가하였다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.11-17
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• 2017

The aerial support air sculptures currently exhibited in indoor spaces are similar to simple ad balloons, using multiple rope strands. Users now want more advanced unfixed sculptures, and hope these will develop into buoyant sculptures that can maintain the attitudes that users want on their own. This study investigated an attitude control system for unfixed levitation sculptures that can levitate with no rope and continuously maintain a certain attitude at a height specified by the user. To facilitate levitation, the exterior part of the sculpture was made of lightweight fibers, and the interior part was filled with helium gas. The controller was composed of a microprocessor of the dsPIC30F line from microchip, gyro, acceleration, and earth magnetic field sensors, and a highly efficient brushless DC (BLDC) electric motor. The attitude and position control system requires scheduling considering the trajectories of the sculpture and the control system, because the roles of the overall components are more important than those of a single controller. Furthermore, the system was designed like a fusion system that is expanded and controlled as a total controller, because it is interconnected with various sensors. The attitude control system of buoyant sculptures was implemented in this study, such that it can actively cope with the position, direction, stopping, and time aspects. The system performance was then evaluated.