• 한국항행학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.703-708
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• 2012

본 논문은 비선형성이 내재된 모바일 역진자형 로봇 시스템의 제어기 성능을 개선하고, 위치와 속도제어를 위하여 두 개의 다룬 휠로 구동되는 역진자형 타입의 모바일 로봇으로 모델링하였다. 이 시스템은 파라미터의 변화를 실시간으로 체크하고. 제어신호는 여러 상황에서 시스템이 원하는 상태를 유지하도록 변화하게 구성하였고, PI 제어기로 설계하였다. 시스템이 불안정하므로 시스템의 안전성 판별을 통하여 PI 제어기의 게인 값을 설계하였다. 위 실험 결과로서 수동 튜딩 방법 보다 터 좋은 적절한 방법의 성능을 얻을 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제32권1호
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• pp.39-43
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• 2023

Microscale thermophysical property measurements of liquids have been developed considering the increasing interest in the thermal management of cooling systems and energy storage/transportation systems. To accurately predict the heat transfer performance, information on the thermal conductivity, heat capacity, and density is required. However, a simultaneous analysis of the thermophysical properties of small-volume liquids has rarely been considered. Recently, we proposed a new methodology to simultaneously analyze the aforementioned three intrinsic properties using heater-integrated fluidic resonators (HFRs) in an atmospheric pressure environment comprising a microchannel, resistive heater/thermometer, and mechanical resonator. Typically, the thermal conductivity and volumetric heat capacity are measured based on a temperature response resulting from heating using a resistive thermometer, and the specific heat capacity can be obtained from the volumetric heat capacity by using a resonance densitometer. In this study, we analyze methods to improve the thermophysical property measurement performance using HFRs, focusing on the effect of the ambience around the sensor. The analytical method is validated using a numerical analysis, whose results agree well with preliminary experimental results. In a vacuum environment, the thermal conductivity measurement performance is enhanced, except for the thermal conductivity range of most gases, and the sensitivity of the specific heat capacity measurement is enhanced owing to an increase in the time constant.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.771-782
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• 2017

본 논문은 노약자들의 발목근력보조를 위한 착용형 로봇에 대해서 서술하였다. 기존 착용형 로봇들은 보행 시 필요한 근력을 보조하기 위해 대부분 모터와 감속기를 사용하였다. 하지만 모터와 감속기의 조합은 무게가 무거울 뿐만 아니라 감속기 치차의 마찰때문에 실제 사람의 근육과 달리 강성과 토크를 동시에 제어하기 어려운 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 모터/감속기 조합보다 가볍고 안전하며 근력을 보조하는 힘을 충분히 발휘할 수 있는 Mckibben 공압 근육을 사용하였다. 발목의 피칭 모션에 이용되는 종아리 가자미근 및 앞정강근의 힘을 한 쌍의 공압 근육을 사용한 상극구동으로 보조하였으며, 상극구동제어를 위해 상극구동 모델 파라미터들을 실험적으로 도출하였다. 사용자의 보행의지를 판단하고자 발바닥에 부착된 압력변위센서로 압력과 압력중심위치를 측정하여 발바닥의 하중과 발목토크를 계산하였고, 이를 기반으로 공압 근육 관절의 강성과 토크를 동시에 제어하였다. 최종적으로, 트레드밀에서 근전도 신호를 측정하여 발목근력보조로봇의 성능을 실험적으로 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.377-383
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• 2012

본 논문에서는 저전력 센서를 위한 평면형 구조의 Rectenna 시스템을 설계하여 수신 센서의 wake-up 회로에 응용함으로써, 유효 주파수 신호의 입사시에만 동작되는 수신기 시스템을 제안하였다. 2.4 GHz 대역의 평면형집적이 가능한 Rectenna 시스템 설계를 위해 기존 여파기를 DGS 형태로 설계하여 다이오드에 의한 고조파 성분인 4.8 GHz, 7.2 GHz 신호를 제거와 DC-path를 위한 2.4 GHz 주 신호원의 제거를 수행하였다. 설계된 Rectenna의 변환 출력 전압 분석을 통해 수신시 시스템의 공급 전원의 스위칭 회로 구동에 활용함으로써 저전력 센서 수신 시스템의 동작 여부를 평가하였다. 제안된 시스템은 수신 센서의 신호 수신 여부에 따른 저 잡음 증폭기 동작점검에 의해 wake-up 성능이 평가되었으며, 실험 결과 우수한 동작 성능을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권1호
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• pp.81-87
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• 2012

본 논문에서는 마이크로 BGA 패키지 내외부의 마이크로 볼의 3차원 형상을 측정하는 광학 측정 시스템을 제안하고 이를 구현한다. 대부분의 시각 검사 시스템은 마이크로 볼의 복잡한 반사 특성 때문에 검사에 어려움을 겪고 있다. 정확한 형상의 측정을 위해서, 특별히 설계된 시각 센서 시스템을 제안하고, 위상이송 모아레 간섭계의 측정원리에 기반한 형상측정 알고리즘을 제안한다. 센서 시스템은 4개의 서브시스템을 보유한 패턴 투사 시스템과 영상획득 시스템으로 구성된다. 패턴 투사용 서브시스템은 공간상으로 서로 상이한 투사 방향을 가지며, 이는 측정 물체에 각기 다른 입사 방향을 가지는 패턴 조명이 투사될 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 위상이송 모아레 간섭계의 구현을 위한 정밀 위상이송을 위해서, 각 서브시스템의 패턴 격자는 PZT 구동기를 이용하여 일정 간격으로 이송한다. 최종적으로 측정되는 마이크로 볼의 경면반사와 그림자 영역을 효과적으로 제거하기 위해서, 다중 패턴 투사 시스템과 영상획득 시스템을 구현하고, 이를 테스트한다. 특히, 다중 프로젝션을 이용하여 획득되는 다중 높이 정보를 효과적으로 융합하기 위하여, 베이지안 센서 융합 이론을 기반으로한 센서 융합 알고리즘이 제안된다. 제안되는 시스템의 원리검증과 성능확인을 위해, 마이크로 BGA볼과 기판 범프의 측정대상물에 대해서, 측정 반복성을 중심으로 실험이 수행되었으며, 획득된 실험 결과를 분석하고 논의한다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.119-125
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• 1990

전기광학 소자인 비스무스 실리콘 옥사이드($Bi_{12}SiO_{20}$ : 이하 BSO라 칭함)와 편광자(polarizer), 1/4파장판(1/4 waveplate), 검광자(analyzer)와 결합하여 광변조기를 만들었고 이를 전압세선로 이용할 수 있도록 전기광학 측정 시스템을 구성하고 그 특성을 실험하였다. 송수신부인 E/O 변환기 및 O/E 변환기는 LED와 PIN-PD로 구성하여 구동되며 전송로는 코아/클래드경이 $100/140{\mu}m$인 멀티모드 광파이버를 사용하였다. 센서부와 광파이버 사이에는 셀폭 마이크로렌즈로서 결합하였다. 실험에 앞서 맥스웰 방정식과 파동방정식을 이용하여 BSO 단결성 내부에서 일어나는 광파의 전파특성에 관한 행렬식을 구하였고 센서가 갖는 광강도 변조식을 유도하였다. 실험 결과로부터 제작된 BSO 전압 센서는 교류전압 50V~800V(60Hz)에서 ${\pm}2.5{\%}$ 측정오파를 보였다. 인가전압의 증가에 따라 출력의 포화값이 커지는데 이러한 현상은 광강도 변조식에서 센서의 선광성에 기인한다는 것을 확인할 수 있었다. 센서의 온도특성 실험결과 $-20^{\circ}C~60^{\circ}C$에서 변화율은 ${\pm}0.6{\%}$ 이하로 측정되었다. 주파수 특성실험 결과 DC~100KHz까지 양호한 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.246-250
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• 2003

In this study, two new types of micro-grippers in which micro-fingers are actuated by piezoelectric multi-layer benders and stacks are introduced for the manipulation of micrometer-sized objects. First, we constructed a 3-chopstick-mechanism tungsten gripper, which is composed of three chopsticks: two are designed to grip micro-objects, and tile third is used to help grasp and release the objects through overcoming especially electrostatic force among some surface effects including electrostatic, van der Waals forces and surface tension. Second, a 2-chopstick-mechanism silicon micro-gripper that uses an integrated force sensor to control the gripping force was developed. The micro-gripper is composed of a piezoelectric multilayer bender for actuating the gripper fingers, silicon fingertips fabricated by use of silicon-based micromachining, and supplementary supports. The micro-gripper is referred to as a hybrid-type micro-gripper because it is composed of two main components; micro-fingertips fabricated using micromachining technology to integrate a very sensitive force sensor for measuring the gripping force, and piezoelectric gripper finger actuators that are capable of large gripping forces and moving strokes. The gripping force signal was found to have a sensitivity of 667 N/V. To the design of each of components of both of the grippers. a systematic design approach was applied, which made it possible to establish the functional requirements and design parameters of the micro-grippers. The micro-grippers were installed on a manual manipulator to assess its performance in tasks such as moving micro-objects from one position to a desired position. The experiment showed that the micro-grippers function effectively.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.678-683
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• 2006

본 논문에서는 휴대 단말을 위한 새롭고 직관적인 응용 프로그램 구동 방식을 제안한다. 핵심 아이디어는 사용자가 휴대 단말을 사용할 때 자연스럽게 발생하는 파지 형태를 응용프로그램 구동의 근거로 활용하는 것이다. 이를 위해 정전 용량 방식 터치 센서 시스템을 제작하고 이를 휴대 단말의 케이스 하부에 장착을 해 사용자의 파지 형태를 취득한다. 획득된 파지 형태의 인식을 위해 제안한 시스템에 특화된 인식기 및 전처리와 후처리 알고리즘을 개발하였다. 제안된 사용자 인터페이스 시스템의 효용성을 검증하기 위해 인식률 테스트를 수행한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.150-159
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• 2009

일반적으로 드럼 세탁기의 구동 효율은 주로 세탁 시간에 영향을 받는다. 이러한 세탁 시간은 세탁물의 양과 종류에 따라 결정된다. 비록 세탁물의 종류는 사용자에 의해 쉽게 입력이 가능하지만 세탁물의 양은 사용자가 입력하기 힘들다. 이 때문에 세탁물의 양을 추정하는 구간이 존재하며 추정된 세탁물의 양에 따라 세탁 행정의 시간이 결정된다. 따라서 본 논문은 정확한 세탁물의 양을 측정하기 위해 관성 추정기를 사용한 부하 추정 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 실제 세탁기에 적용이 가능하도록 저가형 위치 센서를 사용하는 PMSM 구동회로를 통해 실험하였다. 그리고 실제 세탁 부하 조건과 일치하도록 드럼 세탁기에 세탁물을 인가하여 부하추정을 실험하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.978-979
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• 2008

본 논문에서는 TMS320F2812를 이용하여 연료 전지 BOP(Balance of Plant) 내장 터보 블로어로 쓰이는 영구자석 동기전동기의 센서리스 공간 벡터 제어를 구현하였다. 고속으로 회전하는 회전자의 위치 및 속도는 측정하기가 어려우므로, 전류를 이용하여 위상 및 속도를 추정하였으며, 이 알고리즘을 Digital Signal Processor(DSP) 상에서 구현하였다. 전류 측정시 노이즈에 의한 영향을 최소화하기 위해 외부에 12bit급 AD컨버터인 AD7891을 장착하였다. 데드타임 보상 및 dc-link 전압 리플 보상을 적용하였고, 정격 속도 100,000rpm에서 영구자석 동기전동기를 구동하였다.