• 전력전자학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.46-55
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• 2006

본 논문은 DC 모터와 MR(magnetorheological) 브레이크를 갖는 하이브리드 구동기의 제어 방법을 제안한다 로봇을 포함하여 여러 영역에서 이용되는 DC 모터는 대표적인 능동형구동기로 중량 대비 출력 이 작고, 출력한계로 인해 어느 정도 이상의 제어 이득에서 힘 제어 특성이 불안정해지는 성질이 있다. 따라서 이러한 DC 모터의 제어 불안정성을 해결하고, 투명성을 높이기 위해 반능동형 구동기인 MR 브레이크를 DC 모터와 병렬로 연결한 하이브리드 구동기를 제안하고 이에 대하여 네트워크 이론에 기반을 둔 제어 방법을 제안한다. 입력전류의 방향에 따라 스스로 출력을 내는 DC 모터와는 달리 MR 브레이크는 입력전류의 부호가 바뀌는 것에 상관없이 외부의 부하와 반대의 출력을 내는 것이 그 특징이다. 이러한 MR 브레이크의 성질을 수동적이라 하고 네트워크 이론의 수동성을 이용한 하이브리드 구동기의 힘 제어 방법을 제안하고 실험을 통해 이의 성능과 안정성을 입증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1405-1411
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• 2012

위험지역에서의 작업을 위하여 전세계적으로 원격조작기가 널리 활용되고 있다. 특히 원격 시스템의 경우, 운영되는 환경의 특징상 안정적인 성능이 담보되어야만 하며, 조작기 몸체의 경량화 및 운용환경 외부에서의 유지보수 편리성을 위하여 구동부를 시스템의 기저부에 집중시킬 수 있는 장력구동방식 메커니즘이 주로 활용되고 있다. 본 연구에서는 장력구동 방식 원격조작기에 적용하기 위한 그리퍼 탄성 구동부의 설계를 위해 시도된 접근법을 소개하고자 한다. 제시된 그리퍼 시스템은 기본적으로 스프링 메커니즘에 기반을 둔 4 절 링크형 구조를 가지고 있으며 마스터 조작자에 의해 동작되는 슬레이브 조작기의 말단부에 결합되는 구조를 가진다. 본 논문에서는 이러한 조작기의 요구사항에 맞는 그리퍼의 파지력 및 복원력을 재현하기 위하여 그리퍼 상에서의 적정 스프링 결합위치 및 요구강성과 그에 따른 운동학적 영향계수 등을 분석 및 고찰하였다. 최종적으로는 이러한 분석내용들을 바탕으로, 실제 그리퍼 시스템에 적용함으로써 타당성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권2호
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• pp.189-196
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• 2011

최근, 승용차는 물론 대형차에서도 하이브리드시스템 등의 전기동력방식을 도입하려는 연구개발이 활발하다. 기존의 내연기관을 대체하는 전기구동모터를 이용하여 차량을 구동하는 전기동력방식을 채용하는 것이 한층 더 효율적이며 가속성능, 승차감 등의 면에서도 유리한 점이 많다. 그러나 모터는 엔진과 전혀 다른 특징을 갖기 때문에 동력성능과 에너지효율에 관한 적합한 평가수법을 검토할 필요가 있다. 본 논문에서는 전기구동버스에 대한 구동모터 시스템을 다이나모미터 상에서 운전하여, 노선버스의 운행패턴을 반영한 모의운전을 실시, 가속성능 및 에너지변환효율, 회생효과의 평가방법 등을 고찰하였다. 그 결과 실 주행 패턴운전에 대한 모터일률, 전력량 등의 계측으로부터 모터 변환효율은 90% 전후, 회생전력량은 요구전력량의 40% 이상으로 평가되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권7호
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• pp.919-928
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• 2010

연속주조 시에 폭변경 속도를 향상시키기 위해 폭조정의 4 가지 패턴에 대해 연구하였다. 주요 사항은 폭변경 장치의 구동력을 최소화하고, 몰드 내의 응고막의 변형해석 모델을 개발하고, 폭변경 속도 상승을 제한하는 주요인자를 도출하는 것이다. 폭변경 실험을 근간으로 4 개 패턴의 주요 특징을 도출하였고, 각 패턴에 대한 힘을 비교하였다. 실험은 각 패턴의 구동력 비교를 위해 동일한 주조속도에서 수행하였다. 응고막변형 해석모델의 변수를 조정하기 위해 실험결과를 모델에 적용하였다. 폭변경 속도를 상승시키고, 구동력을 저감시키기 위해 패턴의 변수를 제어하였다. 가장 효율적인 패턴은 고속패턴이었으며, 구동력을 저감하기 위한 주요인자는 구동장치가 이동할 때의 기울기였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.165-171
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• 2005

초음파 모터는 전자기식 모터들과는 달리 다양한 특징과 뛰어난 성능을 가진 새로운 형태의 모터이다. 그러나, 초음파 모터는 특히 구동시간에 따라 시스템의 비선형적인 특성과 파라미터의 변화들에 대한 문제를 갖는다. 그러므로 기존의 PID제어기를 사용함으로써 만족스러운 제어기의 성능을 내기가 어렵다. 본 논문에서는 원환형 초음파 모터와 선형 초음파 모터의 정밀 제어를 하기 위해 구동시간에 따른 응답 시간과 변화 등의 특성을 각각 분석하고, 리니어 초음파 모터에 대해서는 ${\mu}m$정도의 오차를 갖는 스텝 제어기와 PD제어기를 결합한 제어기를 제안한다. 제안된 제어기의 성능은 제어를 하지 않고 구동 시에 측정된 슬립 오차와 제안된 제어기를 사용하여 구동 시 측정된 슬립 오차를 비교하여 평가하였다. 실험 결과 스텝 제어기를 사용한 리니어 초음파 모터의 슬립오차는 $10{\mu}m$이하로 우수한 성능을 입증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.570-576
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• 2012

본 논문에서는 역진자 기구와 기립 암을 이용하여 직립주행이 가능한 이동로봇용 구동 플랫폼을 개발한다. 기존에 주류를 이루고 있는 이동로봇은 4륜 혹은 3륜으로 구동되고 있으므로 그 몸체는 정역학적으로 용이하게 안정성이 확보되는 특징을 갖고 있다. 기존의 이동로봇의 형태는 평면적으로 넓적한 형태의 정사각형 혹은 직사각형 형태를 갖고 있으므로 몸체의 조향을 위해서 독립구동륜형 혹은 조향형 차륜을 장치하고 있다. 이동로봇은 협소한 지형에서 90도로 굽은 통로를 주행할 때, 전후진을 반복하는 등 특별한 조향기법을 필요로 하거나 몸체의 평면적 때문에 물리적으로 조향이 불가능한 경우에 처하게 된다. 이 때, 이동로봇은 평면적이 작은 방향 즉, 직립된 상태로 몸체의 형상을 변형시켜 해당 지형을 주행함으로써 주행곤란 문제를 회피할 수 있다. 본 연구에서는 이동로봇의 몸체를 직립시킬 수 있는 기립 암과 역진자 기구가 결합된 구동 플랫폼을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.581-584
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• 1999

본 논문에서는 12펄스 위상제어 정류기 및 수동 필터와 능동필터로 구성된 KCCH 싸이클로트론 전자석용 고정밀, 고안정 전류 전원장치를 위한 각 구성 부분의 제어 및 설계 특징은 다음과 같다. 12펄스 싸이리스터 컨버터의 출력전압 제어를 위하여 아날로그 phase-locked oscillator 점호방식과 함께 부하에 비해 빠른 동특성을 가지는 내부 전압제어 루프를 구성하여, 입력전원과 변압기의 불평형에 의해 발생하는 저차고조파를 줄어들게 하였다. LC 수동필터와 MOSFET으로 구성된 능동필터를 직렬로 연결하여 출력전압 리플을 허용치 이하로 낮추었다. 12펄스 컨버터 출력전압 리플의 최대 peak-to-peak값이 0.1% 이하가 되도록 수동필터 값을 설계하였으며 설계과정을 제시하였다. 16bit D/A와 A/D에 의해 디지털로 제어되는 pass bank MOSFET 레귤레이터는 출력리플의 slow drift 제어와 설정치 값의 정확한 제어를 가능하게 한다. 또한 MOSFET는 전압 구동형 소자이며 turn-on 전류 도통 시에 양의 저항계수를 갖기 때문에, 첫째 전류 구동소자에 비해 간단한 구동회로를 가지며, 둘째 소자의 병렬 연결이 용이하다는 이점을 갖는다. 본 논문에서는 전류 전원장치 각 부분의 설계에 대하여 상세한 설계결과를 제시하며, 실험결과를 통하여 제안된 설계방식의 우수한 정적 및 동적 특성을 입증한다.

• 한국해양공학회지
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• 제4권2호
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• pp.41-47
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• 1990

최근 열에너지를 기계에너지로 변환이 가능한 신소재인 형상기억합금으로 제작된 새로운 형태의 actuator를 이용한 해저로봇의 개발에 관하여 많은 연구들이 행하고 있다. 저자들은 로봇의 모양을 실제 동물의 형태인 "게" 모양으로 하고, 로봇을 구동시키는 게의 다리의 모든 연결부분의 인공근육을 Ni-Ti계 형상기억합금 스프링 또는 와이어로 구성되어져 있으며, 마이크로 컴퓨터에 의하여 구동이 자유로이 조절이 가능한 게 형태의 모양 로봇을 실제의 1/20크기로 제작하였다. 이 로봇의 특징은 구조가 간단하고, 고강도, 고내식성 그리고 부드럽고 자유롭게 3차원적 동작이 가능하다는 것을 들 수 있다. 해저 로봇의 최종목표는 심해자원의 탐사 및 채굴이 이용하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 그 가능성 및 기술적 문제 그리고 미래의 이러한 형상기억합금 로봇에 의한 심해자원 탐사를 위한 국제적인 협력의 필요성에 대하여 연구 검토하고자 한다. 검토하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1519-1521
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• 2004

포항풍력에너지연구소와 (주)보국전기는 에너지 관리공단의 지원으로 2002년부터 직접구동형 풍력 터빈 KBP-750D에 사용될 발전기를 개발해 오고 있다. KBP-750D에 사용되는 발전기는 증속을 위한 gearbox를 사용하지 않는 직접 구동형 이라는 것과, 영구자석을 사용하여 여자하는 형식이라는 것이다. 이런 특징은 풍력발전에서 요구하는 주요 요구조건인 고효율, 고신뢰성을 만족시키기 위해서 매우 중요하다. 개발된 발전기는 25 rpm 정격에서 800 kW의 정격을 가지도록 설계되었다. 공극 직경은 3,320 mm 이며, stator의 길이는 705 mm, 4.5 mm의 공극, 84극을 가지고 있으며, 전체중량은 약 20 ton이다. 이 보고에서는 이 발전기의 물리설계 공학설계 등에 관해서 논의한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1996년도 춘계학술대회논문집; 부산수산대학교, 10 May 1996
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• pp.148-154
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• 1996

가정용 냉장고에 있어서 정음화를 위한 다각적인 노력이 냉장고의 주요 소음원이라고 할 수 있는 압축기, 냉기 순환용 팬, 압축기 냉각용 팬 및 냉매 순환용 파이프 방진구조 등의 개선을 통하여 국내외적으로 상당한 진척을 보이고 있다. 이러한 소음원들의 특징은 각각이 특정한 목적에 의하여 작동하는 하나의 구동부이거나 이러한 구동부와의 직접적인 연결에 의해 가진되는 경우로서 Airborne Noise나 Structureborne Noise를 발생시키고 있다. 본 논문에서는 이러한 압축기나 팬이 꺼진 상태에서 냉장고의 싸이클상에 열교환용 냉매가 봉입된 상태에서 압축기가 운전시 형성되었던 싸이클상의 고압 및 저압측의 압력 차이에 의하여 증발기의 Accumulator내에 형성된 Sleeve(이하, 삽입관 .PHI.1.5 Hole)에 의해서 발생되는 Bubble 소음에 대한 실험적 규명과 소음 측정을 통한 주파수 분석을 하였으며, 이러한 Bubble 소음 발생시 싸이클상의 온도 및 압력값을 측정하여 Strasberg에 의해 도출된 선형화된 식을 이용하여 Bubble 소음 발생시 주파수 분석을 통한 Bubble Size를 결정하였고, Bubble 소음 발생의 직접적인 원인으로 작용하는 Orifice를 제거하여 Bubble 소음의 개선 정도를 비교 검토하였다.