• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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• pp.403-406
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• 2011

한국해양연구원에서는 국토해양부의 지원을 받아 2010년 7월부터 새로운 개념의 해저로봇 개발에 착수하였다. 새로이 개발되는 해저로봇은 프로펠러 방식으로 추력을 얻는 기존의 해저로봇과는 달리 여러 개의 관절로 이루어진 6개의 다리를 이용하여 해저면에 근접해서 보행과 유영으로 이동하는 해저로봇으로 강조류와 악시계의 환경에서도 운용이 가능한 로봇이다. 이 해저보행로봇 시스템은 선상시스템과 완충기, 그리고 해저보행로봇으로 구성되며, 이들 사이는 광변환기를 통해서 광케이블로 연결된다. 선상시스템에는 해저로봇의 제어 및 모니터링을 위하여 10대의 컴퓨터가 설치되어 있고, 완충기와 해저로봇에 각각 1대의 입출력 컴퓨터가 내장되어 장착된 센서와 모터의 인터페이스를 담당한다. 본 논문에서는 해저보행로봇의 통신 시스템을 소개하고, 이 통신 시스템에서 사용되기 위하여 설계된 메시지의 통신 프로토콜을 설명한다. 해저보행로봇 시스템의 주 네트워크는 기가비트 이더넷이며, 안정된 통신 환경의 소규모 독립 네트워크이다. 완충기와 해저보행로봇에는 최대 100㎐로 동작하는 다양한 직렬 통신 방식을 갖는 다수의 센서와 모터가 장착되어 있는데, 입출력 컴퓨터가 이더넷 네트워크와의 인터페이스 역할을 수행하여 계층적 네트워크를 구성한다. 로봇 제어에서는 실시간성이 중요하기 때문에 이더넷에서 통신 메시지는 한 번의 전송으로 여러 컴퓨터에 전달할 수 있도록 멀티캐스팅을 사용하여 전송된다. 설계된 통신 프로토콜은 이러한 해저로봇 시스템의 특성에 적합한 간결한 구조로 설계되었으며, 최대 255개의 주소를 지정할 수 있고 255 종류의 메시지 형태를 설정할 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권9호
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• pp.915-921
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• 2012

이 연구에서는 실린더 압력과 모터링 압력의 차이인 차이 압력(difference pressure)을 이용하여 IMEP를 추정하는 방법을 제안하고, 추정된 IMEP를 $IMEP_{diff}$로 정의하였다. $IMEP_{diff}$는 차이 압력이 연소 시작 시점에서 연소 종료 시점까지만 존재하는 압력이라는 사실에 기반하여 이론적인 IMEP 계산식의 연산 구간을 최적화한 것으로 IMEP와 비교 시 $R^2$ 0.9955의 높은 선형관계를 보였다. 또한 이론적인 IMEP 계산 방법과 비교하여 21 %의 실린더 압력 데이터 및 31 %의 계산량만으로 IMEP 획득이 가능하여 실시간 제어에 용이하다. $IMEP_{diff}$ 추정 및 제어 성능은 엔진 실험을 통하여 검증하였으며, $IMEP_{diff}$ 제어를 통하여 실린더 간 토크 편차 감소를 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권3호
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• pp.125-140
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• 2015

In this paper, we present the results of the wear analysis of journal bearings on a stripped-down single-cylinder engine during start-up and coast-down by motoring. We calculate journal bearing wear by using a modified specific wear rate considering the fractional film defect coefficient and load-sharing ratio for the asperity portion of a mixed elastohydrodynamic lubrication (EHL) regime coupled with previously presented graphical data of experimental lifetime linear wear in radial journal bearings. Based on the calculated wear depth, we obtain a new oil film thickness for every crank angle. By examination of the oil film thickness, we determine whether the oil film thickness at the wear scar region is in a mixed lubrication regime by comparing dimensionless oil film thickness, h/σ, to 3.0 at every crank angle. We present the lift-off speed and the crank angles involved with the wear calculation for bearings #1 and #2. The dimensionless oil film thickness, h/σ, illustrates whether the lubrication region between the two surfaces is still within the bounds of the mixed lubrication regime after scarring of the surface by wear. In addition, we present in tables the asperity contact pressure, the real minimum film thickness at the wear scar region, the modified specific wear rate, and the wear angle, α, for bearings #1 & #2. To show the real shape of the oil film at wear scar region, we depict the actual oil film thickness in graphs. We also tabulated the ranges of bearing angles related with wear scar. We present the wear volume for bearings #1 and #2 after one turn-on and turn-off of the engine ignition switch for five kinds of equivalent surface roughness. We show that the accumulated wear volume after a single turn-on and turn-off of an ignition switch normally increases with increasing surface roughness, with a few exceptions.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권3호
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• pp.109-124
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• 2015

This paper presents a wear analysis procedure for the journal bearings on a stripped-down single-cylinder engine during start-up and coast-down by motoring. A journal bearing is in the mixed elastohydrodynamic (EHL) lubrication region when the shaft speed is less than the corresponding lift-off speed. Below the lift-off speed, a wear scar can form on bearing surfaces. In part 1 of this paper, we develop the appropriate formulations and the calculation procedure for the analysis. Specifically, we formulate an equation for modified film thickness in a journal bearing considering the additional wear volume. In order to obtain the modified specific wear rate induced by the modified Archard’s wear coefficient, we utilized the extended non-dimensional diagram for the specific wear rate, k, the fractional film defect coefficient, Ψ and the asperity load sharing factor, γ₂. This asperity load sharing factor is newly calculated by setting the Zhao-Maietta-Chang (ZMC) asperity contact pressure equation coupled with the central film thickness equation derived by using the ZMC asperity contact model equal to the modified central contact pressure derived by using the central (or maximum) contact pressure at the dry rough line-contact configuration. We can use the procedure introduced in this paper to determine the lifetime (or longterm) linear wear in radial journal bearings that is a result of repeated stop-start cycles.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.467-472
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• 2006

본 논문은 BLDC 서보 모터를 채 택하는 복합연막탄 선회구동 장치를 제어하기 위한 정밀 시스템설계 및 위치 제어 알고리즘 개발을 목적으로 하고 있다. 복합연막탄은 상대편 전차의 시계를 가리는 역할을 해야 하므로 짧은 시간 안에 상대방의 존재를 감지하고 연막탄을 발사할 수 있는 빠른 응답성이 요구된다. 따라서 $300[Hz]\sim500[Hz]$의 빠른 전류 응답 능력을 보이는 시스템 설계가 제안된다. 그리고 연산 속도의 증가를 위해 MIX-MAX PWM기법이 사용된다. 발사각 제어를 위해서는 지령 속도 궤적의 적분치를 활용하는 정밀 위치제어 알고리즘을 제안한다. 또한, 이러한 특성들이 전류, 전압, 위치, 속도 등의 파라미터 그래프를 보여주는 PC 반의 프로그램에 의해 모니터링 되고 평가된다. 부동소숫점 방식의 고성능 DSP인 TMS320VC33을 사용하여 제어기를 구성하였으며 PWM 발생부는 CPLD인 EPM7128을 사용하여 구현하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.456-462
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• 2015

본 연구는 토네이도와 축류펌프의 원리를 적용하여 마중물 없이 슬러리를 송출할 수 있는 새로운 펌프기술 개발을 목적으로 한다. 개발한 로터형 슬러리 펌프는 전동모터, 구동축 및 커플링, 로터, 임펠러 그리고 흡입 및 송출관으로 구성된다. 청수를 이용한 성능실험에서는 로터의 설계조건에 따른 송출량, 소비 전력량 그리고 흡입관 부압특성에 대해 모터의 회전수를 변수로 검증하였으며, 시멘트를 이용하여 제조한 슬러리의 고형물 농도에 따른 송출량 특성에 대한 검증연구를 수행하였다. 로터의 직경과 높이가 커지면 송출량과 소비되는 전력량은 증가하지만 흡입관 부압은 감소하였으며, 송출량과 부압에 미치는 로터 두께의 영향은 거의 나타나지 않았다. 개발지표로 제시하였던 18 % 이상의 고형물 농도에서도 슬러리의 송출이 가능함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권4호
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• pp.289-299
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• 2019

자세제어 M&S(Modeling & Simulation)는 모델링 정밀도에 따라 간단한 자세제어 알고리즘 설계부터 실제 탑재 소프트웨어 검증까지 활용될 수 있다. 본 논문은 CMG 기반 위성 자세제어를 위한 M&S 소프트웨어를 소개한다. 개발된 소프트웨어는 크게 6자유도 모델링과 자세제어 알고리즘으로 나뉠 수 있다. 6자유도 모델링은 CMG 구동기 모델링과 우주환경 모델링(궤도외란/자세외란)을 포함한다. 자세제어 알고리즘은 CMG 모터속도 제어기(내부루프)부터 토크명령생성 및 스티어링 법칙(외부루프)을 포함한다. M&S는 하위 레벨인 CMG 모터제어부터 상위 레벨인 지구관측임무 수행까지 단계적으로 수행되며, 적용 레벨에 따라 3개 모듈로 나뉜다. 본 M&S 소프트웨어는 초기 자세제어 알고리즘 개발을 목표로 개발되었는데, 향후 상세한 위성체/구동기 모델링 및 우주환경 모델링을 반영해 점차 활용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국가스학회지
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• 제26권2호
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• pp.21-26
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• 2022

사륜구동은 구동력을 4바퀴에 모두 전달하기 때문에 노면과의 접지력이 상승하여 구동력이 상승한다. 하지만 그로 인해 연비가 저하되는 단점을 가지고 있다. 따라서 평소에 이륜구동으로 주행하다가 필요에 의해 선택적 사륜구동으로 변환하는 방법으로 사륜구동을 많이 사용한다. 이러한 선택적 사륜구동은 운전자가 보내는 전기적 신호를 Transfer case에서 기계적으로 바꿔서 구동력을 변환시킨다. 본 연구에서는 전기적 신호를 기계적으로 바꿔주기 위해 모터에 감속기를 적용하여 토크를 증대시켜 기능을 수행하였다. 따라서, 본 연구에서는 구동을 변환시켜주기 위해 적용되는 Transfer case내부에 있는 모터에 적용할 수 있는 감속메커니즘을 도출하고 그에 따른 유성기어형태를 적용한 감속비를 최적화하였다. 그리고 도출된 감속비를 토대로 링기어를 공통으로 사용하는 유성기어 2세트를 적용하여 입력축과 출력축이 동일상에서 감속이 진행되는 유성기어 기어치형의 개발 및 Transfer csae 내에 있는 구동변환장치 구동부의 최적화 설계를 진행하였다.

• 미래기술융합논문지
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• 제2권3호
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• pp.17-24
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• 2023

하이브리드 자동차를 연구로 목적으로 논문을 설계합니다. 히이브리드 자동차는 내연 기관과 배터리 엔진을 동시에 장착하여 기존의 일반 차량에 비해 연비와 유해가스 배출량을 획기적으로 줄인 차세대 자동차로 전기모터는 차량 내부에 장착된 고전압 배터리로부터 전원을 공급받고, 배터리는 자동차가 움직일 때 다시 충전되는 시스템을 가진 차를 연구로 기존 자동차의 에너지 손실은 대부분 교통 혼잡에 따른 공회전을 보완해 차량의 속도나 주행 상태 등에 따라 시간과 차량 정지시 발생하는데 하이브리드 시스템은 이 같은 가솔린 또는 디젤 엔진의 단점엔진과 모터 힘을 적절하게 제어함으로써 효율성을 극대화시킨 차라고 할 수 있다. 하이브리드 차는 연비 개선, 환경 친화성, 경제성, 노이즈 감소 등 다양한 장점을 가지고 있어서 점차 많은 사람들에게 선택되고 있는 대안적인 자동차 옵션입니다. 해당 연구를 통해 환경오염을 방지하고 미래 자동차 연구를 위해 노력을 기울일수 있을 것입니다.

• 실천공학교육논문지
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• 제15권1호
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• pp.127-132
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• 2023

Roll to Roll (이하 RTR)로 연결된 유연회로기판(이하 FPCB)에서 일정한 장력을 유지하여 안정적인 홀 가공이 가능하게 하는 Dancer Roll System를 경량화하고 서보모터를 활용한 토크 제어를 통해 기존 방식 FPCB RTR에서는 대응 불가능하였던 중력가속도의 2배가 되는(이하 2.0G) 가속도의 고속 가공이 가능하도록 요소기술과 성능 지표를 제시한다. 기존 마그넷 클러치 방식 RTR에서는 달성이 불가능하였던 높은 회전수와 발열 문제, 낮은 토크 문제등을 마그네슘 소재를 이용한 Roll의 경량 가공법 개발과 서보모터의 토크 제어 알고리즘 개발을 통하여 해결하여 FPCB에 균일한 장력을 제공하고 토크 안정성을 높인다. 본 연구에서 개발한 요소 기술로 인해 Dancer Roll의 반응속도가 개선되어 목표한 고속화를 달성하였다.