• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
• /
• pp.152-155
• /
• 2014

ABS/ESC 기능 통합 SoC에 사용되는 자동차 제동 솔레노이드 밸브 구동용 디지털 PWM 컨트롤러를 설계하였다. 직접 제어와 PI 제어 방식을 지원하도록 설계된 PWM 컨트롤러는 총 12채널로 구성된다. 직접 제어 방식의 6개 채널은 설정된 PWM 듀티값에 따라 일정한 PWM을 출력하며, PI 제어 방식의 6개의 채널은 설정된 전류값을 기준으로 드라이버의 전류 값에 따라 변화하는 PWM을 출력하여 일정한 전류를 갖도록 설계되었다. 또한 솔레노이드 밸브 열림 감지, Dither, PWM 위상 시프트 기능 등을 갖는다. 설계된 PWM 컨트롤러는 44,779 게이트로 구현되었으며, 0.18um CMOS 공정으로 제작된 칩의 측정 결과로부터 기능이 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.205-205
• /
• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제6권3호
• /
• pp.18-27
• /
• 2009

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
• /
• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.46-46
• /
• 1999

터빈 바이패스 밸브는 발전소의 사고시 발전기가 계통으로부터 분리될 때 터빈을 보호하기 위해 고온고압 에너지를 가진 증기를 안전하게 바이패스하여 발전소 신뢰도를 향상시키는 주요설비로써 신속하고 안전하게 제어가 되어야 한다. 이를 위해 증기온도 제어에 관측기를 가진 상태변수 제어기 등 고급제어가 사용되며 하동화력 시뮬레이터에 사용되는 터빈 바이패스 밸브제어의 개발과정을 서술한다. 디지털제어의 개발은 우선 제어모듈을 분석한 후 각 기능별 제어모듈을 개발하여 충분히 시험한 수 이것을 이용하여 제어로직을 모델링한다. 제어 모델링이 완료되면 발전소 다아나믹 모델과 연계를 위해 각 변수의 이출력(I/O)을 설정한다. I/O에 의해 제어로직과 발전소의 다이나믹 모델을 접속한 후 최종 튠닝(Turning)을 통하여 개발을 마무리하게 된다. 터빈 바이패스 밸브 바이패스 제어의 개발 의의를 살펴보면 각종 제어기능에 따른 모듈의 개발과 이의 적용을 통해서 실제 제어로직의 설계가 가능하며 또한 동적모델과 연계한 시뮬레이션을 통해 정확도를 높일 뿐만 아니라 확장된 제어의 개발도 가능하게 된다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권5호
• /
• pp.535-539
• /
• 2010

본 논문에서는 시료의 희석비를 조절할 수 있는 $2{\times}6$ well 어레이 디지털 희석소자를 제안한다. 본 소자는 정해진 체적을 가지는 Well 의 경계면에 경계밸브(Inter-well Valve)를 설치하고, 이를 선택적으로 개폐하여 구조적 변경 없이 희석비를 조절할 수 있다. 제안된 희석소자는 희석비를 선형 또는 지수적으로 희석 오차 17% 이내에서 조절 할 수 있을 뿐만 아니라, 희석된 시료의 체적을 정확하게 제어하여 이종시료와 17.7% 오차 이내에서 희석된 시료를 반응시킬 수 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
• /
• pp.132-135
• /
• 2005

본 연구에서는 반도체 제조 공정에 이용되는 가스의 흐름을 감지하고 제어하는 장치를 제안하였다 압력센서를 MFC(Mass Flow Controller)에 의해 제어되는 다음 단의 파이널밸브(Final Valve)와 챔버사이의 가스관에 부착시켜, 이 압력센서의 신호와 공압밸브의 동작 신호를 디지털 회로를 이용하여 실시간으로 제어하도록 하였다. 이로써 반도체 제조 공정 중에 발생할 수 있는 2차 소성물로 인한 가스의 흐름 제어와 관련된 시스템 고장을 LED를 통해 실시간으로 확인 가능하다. 또한 가스누출고장발생 시 반도체 제조 공정의 프로세스를 중단시켜 장비의 손상 및 안전사고를 예방하는 기능도 있다. 본 연구에서 개발된 모듈을 이용함으로써 가스밸브의 오동작에 의한 반도체/디스플레이 제조장비의 신뢰성 향상을 기할 수 있다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제43권5호
• /
• pp.611-618
• /
• 2006

Recently, cryogenic butterfly valves for LNG carriers are actively developed by ship equipment companies. The dual core structure unlike usual butterfly valve has both translation and gyration motions of the disk of the valve assembly. Especially, the ship equipment companies can not have overcome 2D design method; in addition, even though 2 years of development has passed, the drawing cannot be secured. In this research, for the cryogenic butterfly valves and the product design, 3D design method was introduced and DMU(Digital Mockup) was applied to complement the problems in 2D design and investigate application possibility of 3D design method.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제33권6호
• /
• pp.568-572
• /
• 2009

We present a ternary microfluidic multiplexer unit, capable to address three flow channels using a pair of control lines with two different threshold pressure valves. The previous binary multiplexer unit addresses only two flow channels using a pair of control line with identical threshold pressure valves, thus addressing $2^{n/2}$ flow channels using n control lines. The present ternary multiplexer addressing three flow channels using a pair of control lines, however, is capable to address $3^{n/2}$ flow channels using n control lines with two different threshold pressure valves. In the experimental study, we characterized the threshold pressure and the response time of the valves used in the ternary multiplexer. From the experimental observation, we also verified that the present ternary multiplexer unit could be operated by two equivalent valve operating conditions: the different static pressures and dynamic pressures at different duty ratio. And then, $3{\times}3$ well array stacking ternary multiplexers in serial is addressed in cross and plus patterns, thus demonstrating the individual flow channel addressing capability of the ternary multiplexer. Thus, the present ternary multiplexer reduces the number of control lines for addressing flow channels, achieving the high well control efficiency required for simple and compact microfluidic systems.

• 한국추진공학회지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.79-84
• /
• 2012

창이 있고 밀폐되어있는 시험챔버를 사용하여 고속가압에 의한 고체추진제의 균열진전시험을 수행하였다. 고체추진제 예균열 시험편은 시험챔버내에 설치되고, 축압기 내에 고압으로 축적된 질소가스는 고속가압을 위해 가압밸브를 통해 시험챔버를 가압한다. 시험챔버 내의 압력이 설정압력에 도달하게 되면 가압밸브는 닫히고 배기밸브를 통해 시험챔버는 감압이 된다. 본 논문에서는 시험결과로부터 시간에 따른 시험챔버압력을 나타내는 압력-시간 선도를 얻었으며, 선도로부터 가압비(${\Delta}P/{\Delta}t$)를 계산하였다. 3가지 가압비 64.34, 73.86, 85.44 MPa/s 에 대한 시험을 수행하였으며, 가압비에 따른 균열진전 길이를 측정하였다. 또한 고속 디지털카메라촬영을 통해 균열진전과정을 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.539-544
• /
• 2012

창이 있고 밀폐되어있는 시험챔버를 사용하여 고속압력하중부가에 의한 고체추진제의 균열진전시험을 수행하였다. 고체추진제 예균열 시험편은 시험챔버내에 설치되고, 고속압력하중을 부가하기 위해 어큐뮬레이터 내에 고압으로 축적된 질소가스를 가압밸브를 통해 시험챔버 내에 가압하였으며, 시험챔버내의 압력이 설정압력에 도달하게 되면 가압밸브는 닫히고 배기밸브를 통해 시험챔버는 감압이된다. 시험결과로부터 시간에 따른 시험챔버압력을 나타내는 압력-시간 선도를 얻었으며, 선도로부터 가압비(${\Delta}P/{\Delta}t$)를 계산하였다. 3가지 가압비 64.34, 73.86, 85.44 MPa/s 에 대한 시험을 수행하였으며, 가압비에 따른 균열진전길이가 측정되었다. 또한 고속 디지털카메라촬영을 통해 균열진전과정을 분석하였다.