• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.37-42
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• 2016

이 논문의 목적은 승용자동차의 배출가스 제어장치에 대한 고장사례 연구이다. 첫 번째 사례의 원인은 퍼지 컨트럴 솔레노이드밸브(PCSV)가 일정한 동작조건에서 열리지 말아야 하나, 오작동 되어 열림으로써 서지탱크로 증발가스가 유입되어 이것이 연료량이 농후한 것으로 측정되었다. 이 결과 엔진의 ECU(Electronic control uint)에서 연료의 분사량을 줄임으로써 공회전시 엔진의 부조화 현상이 발생된 것으로 확인되었다. 두 번째 사례에서는, EGR 밸브를 작동하는 호스가 다른 곳으로 조립되어 진공압력이 공급되지 않았다. 이로 인해 EGR 밸브가 작동되지 않고 다른 곳에서 진공이 누설됨으로써 엔진이 부조화 현상이 발생된 것으로 확인되었다. 세 번째 사례는 두개의 센서 가운데 뒤쪽(Rear side) 산소센서가 다른 자동차의 산소센서로 오장착됨으로 인해 산소량을 감지하지 못해 감속시 급격하게 속도가 줄어든 것으로 확인되었다. 따라서, 배출가스 제어 장치에 관련된 시스템은 최적의 상태로 작동되어 배출가스를 저감하는 역할을 할 수 있도록 철저한 관리가 요구된다.

• 유공압시스템학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.1-6
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• 2006

The pressure regulator which is used for controlling the reducing pressure in the piezoelectrically driven pneumatic valve has been studied. The pneumatic valve of this study object is 2-stage type and consists of a piezoelectric actuator, a controller, a poppet valve and a pressure regulator. Nominal flow of 50 lpm, maximum operating pressure of 0.9MPa and frequency characteristic of 10Hz and over are required in this pneumatic valve, but the pressure regulator is needed because piezoelectric actuator has no ability to control the pressure of 0.9MPa directly. In this study, bimorph type PZT actuator of $25.2mm(L){\times}7.2mm(W){\times}0.5mm(H)$ with constant of $-220{\times}10-12$ CN-1 was proposed and investigated. Maximum operating force of 0.052 N and maximum displacement of $63{\mu}m$ were gotten from the fabricated PZT actuator. From the analysis results, the orifice diameter of 0.6mm for a piezoelectric actuator was derived and then the pressure regulator which can be operated under 0.15 MPa easily was designed and manufactured. Performance and effects of design parameters were simulated by the Simulink of Matlab software, and it was confirmed that the performance characteristics of manufactured pressure regulator are superior in the common use pressure range of 0.5 MPa to 0.7 MPa. The results show that the proposed pressure regulator is suitable for the pneumatic valve with a PZT actuator.

• 전기학회논문지
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• 제65권11호
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• pp.1848-1853
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• 2016

Control Rod Position Indicator in nuclear reactor vessel has developed for small reactor in Korea. Because of severe environment in reactor vessel, target of this study is to develop the suitable position indicator. In this study, solenoid type position indicator made of Mineral Insulated Cable(MI Cable) was introduced to adapt in severe environment. And inductance of the solenoid was used to indicate the rod position for high precision. But problem of this concept is that a linear slope of inductance is changed by temperature effect. To resolve this problem, two sensing coils were introduced for temperature compensation. A role of the sensing coil is to make reference linear equation about certain temperature. To confirm this concept, also, inductance of solenoid and sensing coils were measured at room and high temperature (${\sim}300^{\circ}C$). The results of measurement show that the position error of sensing coil between room and high temperature was about 2%. But it was identified that this error was resulted from insufficient test environment (temperature error between solenoid and sensing coils was about 2% at high temperature condition). Therefore, solenoid type position indicator shows that it is very suitable in reactor vessel as a high precision rod position indicator.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권12호
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• pp.1573-1578
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• 2011

이 논문에서는 전자기구동시스템을 기반으로 이동 및 드릴링 기능을 수행하는 의료용 마이크로로봇 시스템을 제작하고 평가하였다. 마이크로로봇은 너무 작아 내부에 배터리나 제어장치를 삽입 할수 없다. 이 결점을 극복하기 위하여 외부에서 전자기 코일 시스템을 이용하여 전자기장의 힘으로 마이크로로봇을 구동 시킨다. 전자기 구동 코일 시스템은 x, y, z 각축에 사각형 타입의 헬름홀쯔 코일 3 쌍과 z축에 솔레노이드형 맥스웰 코일 1 쌍이 배치 되어 있고, 각 코일에 인가되는 전류값의 조절에 따라 구동에 필요한 자기장을 발생 시킨다. 다양한 실험을 통하여 우리는 제안된 시스템을 이용하여 마이크로로봇이 3 차원 공간에서 이동 가능하며 드릴링 기능을 수행할 수 있다는 것을 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.171-177
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• 2007

본 논문에서는 PFOCS 형태의 전력기기용 고안정성 광섬유 CT 센서에 활용할 수 있는 광 신호처리기를 설계/구현하고 그 특성에 대하여 논의하였다. 본 논문에서 제작한 광 신호처리기는 PFOCS를 구성하는 광 부품에서 발생되는 광 손실이나 편광변화로 인한 출력 광의 강도 변화로 발생하는 측정 전류 오차를 줄이기 위해 사용된다. 또한, 광 신호처리기는 광전 변환부, 아날로그 신호처리부, 레벨 시프트 및 마이크로프로세서로 구성된 실시간 계측제어부를 일원화하여 소형/경량으로 제작되었다. 제작된 광 신호처리기의 특성 실험은, 전광섬유 소자로 구성된 PFOCS를 이용하여, 632.8nm 파장의 광원과 권선수가 약 1500인 솔레노이드에 전류를 인가해 $0{\sim}7,500A$의 범위에 대하여 수행하였다. 그 결과, 측정 전류의 선형성 오차는 1,000A에서 7,000A 범위에서 최대 1.7%미만, 평균 오차는 약 0.3% 미만으로 양호한 선형성을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권9호
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• pp.774-781
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• 2018

본 연구에서는 쿼드콥터형 소형 무인 드론에 이산화탄소를 작동 기체로 하는 가스총을 설치하여 가축 방역에 응용할 수 있는 발사체 및 결합 유닛을 개발하였다. 시스템은 상용 드론과 가스총, 솔레노이드 밸브, 무선 통신 제어기 등으로 구성된다. 발사된 탄환의 속도를 측정하고, 지상 시험, 실제 비행체에의 탑재 시험 등을 거쳐 최종 검증하였다. 본 연구 개발을 통하여 농업, 소방 등의 다양한 방역 및 방재 분야에 발사체 기술을 적용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권3호
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• pp.157-165
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• 2000

연안 소형 어선의 조업 효율을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 소형 유압식 어로윈치시스템을 설계하고, auto tension 기능을 내장시켜 이 시스템의 개루프 상태에 대한 동적 응답 특성을 분석, 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 연구에서 설계, 제작한 소형 윈치시스템은 갑판상 어느 장소에서도 조작이 가능하도록 원격조작방식을 채용하고 있기 때문에 어로 작업시의 인력 감소와 작업의 효율성을 높일수 있다고 생각된다. 2. 솔레노이드 밸브를 ou/off 조작하여 윈치를 구동할 때, 정전 및 역전 구동 조작에 대한 윈치 드럼의 회전 지연시간(dead time)은 각각 0.09 sec, 0.04 sec이었다. 또한 on/off 레버의 조작을 행한 직후 응답 특성은 약간 불안정하였지만, 짧은 경과 시간을 거쳐 안정되는 추종성능을 나타내었다. 3. 윈치를 auto tension mode로서 구동하는 경우, 윈치의 회전축에 55.9 kgf$.$m 이상의 토오크가 작용하면 윈치는 5.1 rpm의 회전속도로서 줄을 풀어내고, 그 이하의 토오크가 작용하면 11.1 rpm의 회전속도로서 줄을 감아들이는 자동 권양 윈치의 기능을 발휘한다. 4. 윈치의 auto tension mode에 대한 과도 응답에서 부하가 급격히 증가할 때와 감소할 때의 정정 시간은 0.12 sec, 0.2sec이었고, 그 때의 회전속도는 각각 11 rpm, 5.3 rpm이었다. 5. 원격제어조작에 따른 윈치의 토오크 및 회전속도에 대한 추종성능은 정전 구동에 있어서는 0.23 sec, 역전 구동의 경우에 있어서는 0.37 sec 이내로서 비교적 안정된 응답 특성을 나타내었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 설계한 소형 어선용 자동 권양 윈치 시스템은 인력을 절감하고, 부하의 급속한 변화에 대한 추종 성능이 현용 어로시스템에 비하여 매우 우수하기 때문에 해상에서 어로작업시 과부하에 대한 어구의 손상 방지 및 조업 효율의 향상에 크게 기여할 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
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• pp.451-454
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• 2000

혈압을 측정하는 방법에는 침습적(Invasive)인 방법과 비침습적(Non-invasive)인 방법이 있는데 침습적인 방법에 의한 혈압측정의 경우 정확한 값을 얻는 반면에 그 사용법이 복잡하고 환자에게 불편하므로 중환자의 경우를 제외한 경우 대부분 비침습적인 방법에 의해 혈압을 측정한다. 현재 전자 혈압계의 경우 대부분이 오실로메트릭(Oscillometric) 방법을 사용하여 기본적인 시스템을 구성하고 여기에 여러 가지 알고리즘을 부가적으로 적용하고 있다. 본 연구에서 이러한 혈압 측정 시스템을 개발하기 위해 커프(Cuff)의 압력을 제어, 측정하고 측정된 데이터를 필터링하여 혈압을 측정할 수 있도록 알고리즘을 구성하였다. 통신방식으로는 개발된 시스템의 모든 기능이 개인용 컴퓨터(Personal Computer)와의 통신을 통해 이루어지도록 구성되어져 있으며, 사용된 통신방식은 비동기 직렬 통신 방식(RS-232)인 패킷방식을 사용하였고 솔레노이드(Solenoid) 밸브를 이용한 자동 또는 급속 배기 방법을 이용하여 커프의 압력을 감압(Deflation)하였다. 혈압측정 알고리즘은 기본적인 오실로메트릭 방법과 최대 진폭 알고리즘(Maximum Amplitude Algorithm)을 사용하였다. 최대진폭 알고리즘에서는 측정된 오실레이션(Oscillation)중 최고의 진폭을 가지는 오실레이션 같은 오차의 원인이 되는 연령이나 체중, 팔의 두께에 따라 다양하게 나타난다. 본 연구에서는 오실레이션의 간에 획일적인 비율을 적용하지 않고 여러 가지 요인들에 대한 가변적인 특정 비율(Characteristic Ratio)반영하여 보다 정확한 최고혈압(Systolic Blood Pressure), 최저혈압(Diastolic Blood Pressure), 평균혈압(Mean Blood Pressure)의 값을 구하는 연구를 하였다. 최고진폭 알고리즘에서 가변적인 특성비율의 적용은 혈압간의 오차를 줄일 수 있을것으로 기대된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.304-304
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• 2010

최근 생활에 편리하며 휴대하기 좋은 전자기기들이 개발되고 있다. 휴대폰이나 MP3와 같은 전자기기들은 거의 필수품이라고 할 정도로 우리의 일상생활에 근접하여 있다. 그 종 대표적으로 휴대폰의 종류로 스마트폰과 같은 터치스크린을 이용한 사례는 점차 상승하고 있으며 시간이 지날수록 그 수요는 더욱 많아지고 있다. 때문에 몰입감 제공을 위하여 햅틱장치의 채용이 일반화 되고 있다. 햅틱장치란 가상환경이나 원거리에 있는 환경과 사용자가 상호 작용할 때 사용자에게 촉감이나 힘의 정보를 전달하여 주는 장치로 진동 및 회동 저항에 의해 사용자로 하여금 촉감들 느낄 수 있도록 하는 장치를 뜻한다. 즉, 현실감을 전달을 중점으로 하는 햅틱장치는 빠른 응답 속도와, 진동의 주파수와 크기는 독립적으로 제어가 가능해야 하며 기계적 수용기들을 직접적으로 자극할 수 있어야 한다. 하지만 모바일 햅틱장치의 경우 크기 및 소비전력의 문제로 모든 스펙을 만족하기에는 어려워 좀 더 한정적인 느낌을 제공할 수 없다. 현재까지 모바일 장치에서 햅틱 피드백을 위하여 진동모터나, 솔레노이드, 압전 액츄에이터 등이 많이 사용되어 지고 있다. 그 중 압전 액츄에이터는 입력에너지를 기계적 출력에너지로 변환되는 효과를 이용 한 것으로 압력 센서, 초음파 센서 등 많은 분야에서 응용되고 있으며 변위 범위는 작지만, 크기가 매우 작고 변위 정밀도가 높으며 발생력과 응답속도가 빠르다는 장점이 존재한다. 이를 이용한 햅틱 압전 엑츄에이터의 제작에 사용되는 압전 세라믹스는 높은 전기적 특성을 가질수록 더 졸은 효율을 가지며 이로 인하여 보다 좋은 전기적 특성을 가지는 압전 세라믹스를 필요로 한다. 현재 많이 사용되는 PZT계 세라믹스는 우수한 전기적 특성으로 많이 사용되고 있지만 Pb의 유독성으로 인한 환경문제로 Pb가 포함된 제품을 제한하고 있어 현재 Lead-free의 연구가 이루어지고 있다. Lead-free중 Ba$(Ti_{0.8}Zr_{0.2})O_3$(BZT)는 PZT계 세라믹스를 대체할 차세대 압전 재료로 주목받고 있다. 일반적으로 Lead-free의 압전계수($d_{33}$=100~300pC/N)는 비교적 낮은 값을 보이지만 BZT의 압전계수(BZT $d_{33}$~620pC/N)는 PZT계 세라믹스의 압전계수($d_{33}$=500~600pC/N)와 비교하여 부족하지 않은 압전계수를 보여주며 PZT를 대체할 재료로 주목받고 있다. 본 실험은 햅틱 압전 엑츄에이터용 무연 압전세라믹스의 제작을 위하여 Ba$(Ti_{0.8}Zr_{0.2})O_3-(Ba_{0.7}Ca_{0.3})-TiO_3$(BZT -BCT)의 조성으로 유전 및 압전 특성을 조사하였다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.136-145
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• 2020

개발도상국에 있어서 농업은 국가 경제의 중추임에도 불구하고, 대부분의 개도국에서는 장비와 지능형 시스템, 데이터 모니터링 등을 이용한 현상에 대한 통합적 판단 없이 인력에 의해 농업을 수행하고 있다. 농업의 중요한 요소인 관개는 작물 생산에 영향을 미치는 핵심적인 과정으로서, 연간 강우량의 변동에 대응하고자 대부분의 농장에서는 관개 시스템을 적용하고 있다. 그러나, 농장 관개 시스템의 모니터링과 제어 등에 대한 기술적 기반이 부족하여 생산성의 증대와 효율적인 농업용수 관리가 어려운 실정이다. 본 논문에서는 탄자니아 농촌 지역 관개 시스템의 스마트화를 위하여 433 MHz 무선 주파수 및 2G 기반 스마트 관개 측정 시스템과 농업용수 선불 시스템을 제안한다. 개발된 스마트 관개 시스템은 기상 데이터와 토양 수분 데이터를 하이브리드로 분석하도록 설계되었는데, 탄자니아 Arusha 지역의 Ngurudoto 마을로의 적용을 목적으로 한다. 제안된 시스템은 기상 측정 컨트롤러, 토양 수분 센서, 수류 센서, 솔레노이드 밸브 및 선불 시스템으로 구성되었는데, 센서를 통해 수집된 데이터는 433 MHz 무선 주파수 및 2G 기반 통신 아키텍처 모듈을 통해 서버로 전송된다. 본 시스템은 인터넷 운용이 제한되는 지역에 적합할 뿐만 아니라, 데이터 기반의 상태 판단과 실시간 예측이 가능하다. 개발된 시스템의 데이터 분석 알고리즘은 동적 회귀 알고리즘과 Naïve Bayes 알고리즘을 적용하여 선형 및 비선형분석 모두에 있어서 높은 정밀도를 보인다. 또한, 농장의 용수공급 시기와 용수의 양, 소요되는 전력에 대한 판단 뿐만 아니라 전체 시스템 하드웨어의 작동 및 오류에 대한 모니터링이 가능하다. 부가하여, 사용자가 농업용수를 공급받기 전에 선금을 지불하는 시스템을 적용하여 관리의 효율성을 도모하였으며, 농업의 전 과정에서 측정된 센서 데이터 및 용수 사용량은 사용자 인터페이스를 통하여 실시간으로 모니터링이 가능하도록 개발되었다. 본 연구를 통하여 개발된 RF(Radio Frequency) 및 2G 기반 스마트 관개 모니터링 시스템은 현장 적용의 편의성과 함께 사용자 중심의 모니터링 시스템을 통해 개발도상국의 경제, 사회 분야에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대한다.