• 제목/요약/키워드: 안정화 장치

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스마트 구조물의 동시다점 진동 취득용 안정화된 광섬유 브래그 격자 센서 시스템의 개발 (Stabilized Bragg grating sensor system for multiplexing vibration sensors of smart structures)

  • 방형준;김대현;홍창선;김천곤
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.50-57
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    • 2004
  • 본 논문에서는 스마트 구조의 건전성 모니터링에 사용하기 위한 고주파 진동 검출용 브래그 격자 센서시스템의 개발에 대해 설명하였다. 하나의 복조기 (demodulator)를 이용하여 복수의 브래그 격자 센서의 신호를 복조화 하기 위해 좁은 파장간격 (FSR) 을 갖는 가변 패브리-폐로 필터를 이용하였으며, 복조화에 사용되는 협대역 필터의 투과 파장을 능동적으로 제어함으로써 브래그 격자 진동센서의 민감도를 항상 최대로 유지하기 위한 센서시스템 안 정화 장치를 개발하였다. 개발된 브래그 격자 센서시스템의 성능 검증을 위해 민감도 측정 시험을 하였으며, 시험결과 평균 2.56 $n{\in}_{mas}/{\sqrt{Hz}}$의 민감도를 얻었다. 최종적으로 다중화된 브래그 격자 센서의 동시다점 진동취득 시험을 실시하여 본 시스템의 유효성을 확인하였다.

543 nm 헬륨네온 레이저의 주파수 안정화를 위한 I2 포화흡수분광 (I2-Saturated Absorption Spectroscopy for Frequency-Stabilization of He-Ne Laser at 543 nm)

  • 김경찬;엄년식;홍주현;서호성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.859-865
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    • 2010
  • 본 연구는 543 nm 헬륨네온 레이저의 주파수 안정화를 위한 $^{127}I_2$ 포화흡수분광 장치의 설계와 제작에 관한 것이다. 온도와 PZT 변화에 의한 레이저관 길이 가변을 이용하여 543 nm 헬륨네온 레이저의 주파수를 주사시켰다. 3차 고조파 신호을 얻기 위해 PZT 변조 가능한 레이저 출력경을 이용하여 주파수 변조를 하였다. 그 결과, $^{127}I_2$용 B-X 시스템의 R(12) 26-0에서 R(106) 28-0의 천이를 가지는 초미세구조 분광은 포화흡수분광기를 사용한 3차 미분신호에서 관찰되었다. 또한, 전형적인 초미세구조 분광 신호의 신호대 잡음비는 약 30:1 로 얻어졌다.

개에서 원형외고정장치를 이용한 관절주위 골절의 안정화 (Stabilization of Short Juxta-articular Fractures Using a Circular External Skeletal Fixator System in Dogs)

  • 정혜련;김주호;차재관;설재원;김민수;이해범
    • 한국임상수의학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.523-526
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    • 2014
  • 세마리의 개가 골절을 주증으로 내원하였다. 증례 1(1.8 kg의 5개월령 암컷 몰티즈)과 증례 2(3.0 kg의 6개월령 암컷 푸들)는 좌측 후지의 체중부중을 하지 않는 파행을, 증례 3(3.3 kg의 나이를 알 수 없는 암컷 잡종견)은 좌측 전지의 체중부중을 하지 않는 파행을 보였다. 정형외과 검사시 손상받은 부위의 통증, 염발음, 촉진상의 불안정성과 광범위한 연부조직 부종을 보였으며 신경학적 이상소견은 관찰되지 않았다. 방사선 검사상 증례 1와 2에서 좌측 근위 경골 골간단과 비골의 골절이, 증례 3에서는 좌측 근위 요골 골간단과 척골의 골절이 관찰되었다. 모든 증례는 골절편이 짧은 관절주위 폐쇄형 골절이었다. 술 중에는 투시장치를 이용해 2개 또는 3개의 원형고정장치의 적절한 위치에 삽입하였다. 술 후 방사선 사진에서 골절부위의 적절한 배열과 위치를 확인하였다. 방사선학적으로 5주에서 14주 사이에서 골유합이 확인되었고 임플란트의 고정 실패나 핀 주변 감염은 나타나지 않았다. 기능상 결과는 모든 증례에서 매우 좋은 것으로 나타났다. 따라서, 원형외고정장치는 뼈판이나 외고정장치를 사용할 수 없는 짧은 골절편을 가진 관절주의의 골절정복에 성공적으로 이용할 수 있을 거라 사료된다.

급경사지재해 안정화기술에 대한 특허분석 (Analysis of Patents regarding Stabilization Technology for Steep Slope Hazards)

  • 송영석;김재곤
    • 지질공학
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    • 제20권3호
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    • pp.257-269
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    • 2010
  • 본 연구에서는 급경사지재해 안정화기술 분야에 관하여 한국, 미국, 일본 및 유럽에서 출원 공개/등록된 특허를 중심으로 특허동향을 분석하였다. 중분류는 예측기술, 계측기술, 대책/보강/저감기술, 실내실험과 같이 4개로 분류하였으며, 2,134건의 최종 유효 분석대상 특허를 선별하였다. 특허건수와 출원인수의 상관관계를 이용한 포트폴리오 분석결과 한국 및 미국의 경우 발전기 단계에 있으며, 일본과 유럽의 경우 퇴조기에 있는 것으로 분석되었다. 한국의 경우 국가주도의 연구 활동으로 인하여 특허활동이 활발한 것으로 분석된다. 중분류 기술 분야별 분석 결과, 일본은 급경사재해 예측분야, 미국은 급경사재해 실내실험분야가 각 국가의 경쟁력 분야인 것으로 분석되었으며, 한국의 경우 급경사재해 예측과 급경사재해 실내실험 분야가 공백기술인 것으로 분석되었다. 분석결과를 토대로 기술별 향후 연구개발 방향을 정리하면 예측기술 분야에서는 신규 유한요소해석 방법 또는 수치해석 모델 정립이 필요하고, 계측기술 분야에서는 센서개발기술, 정보취합을 통한 재해예측기술, IT기술과 융합을 통한 장치관련 기술 등이 필요하다. 그리고 재해/대책/저감기술 분야에서는 기존 사방구조물의 개량, 차별화된 사면보강공법 등의 개발이 필요하며 실내실험분야에서는 새로운 최적화된 구조의 실험장치 또는 방법의 개발이 필요한 것으로 조사되었다.

변위제한조건식과 안정화된 Penalty방법에 의한 차량 주행에 따른 구조물의 동적상호작용 해석기법 (Simulation of Vehicle-Structure Dynamic Interaction by Displacement Constraint Equations and Stabilized Penalty Method)

  • 정근영;이성욱;민경주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4D호
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    • pp.671-678
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    • 2006
  • 본 연구에서는 2개의 질량을 갖는 1/4 차량모델을 이용하여 차량-궤도-교량간의 동적상호작용 현상을 표현하기 위해 비선형 헤르츠 접촉스프링(Nonlinear Hertzian Contact Spring)과 비선형 접촉감쇠장치(Nonlinear Contact Damper)를 도입하였다. 또한, 차량에 작용하는 하중은 차량의 중량외에 임의시간단계의 차륜재하위치인 레일답면(즉, 주행로상의 접촉면)에서의 변위가 제한조건식(Constraint Equation)으로 가해졌다. 이 변위제한조건식은 Penalty방법(Penalty Method)에 의해 구현되었으며, 해의 안정화(Stabilization)를 위한 기법과 제한조건오차보정반력(Reaction from Constraint Violation)을 도입하였다. 또한, 차량의 피칭운동을 표현하고, 다양한 차량/열차를 모형화하기 위해서 1/4 차량모델의 차체 및 대차프레임 간을 강체연결 및 핀이 있는 강체연결조건으로 모형화하였다. 시간적분방법으로는 Newmark계열의 시간적분법이 사용되었으며, 해의 정확성 확보를 위해 국지적 오차평가에 근거한 적응적시간간격기법(Adaptive Time-Stepping Scheme)을 도입하였다. 이러한 적응적시간간격기법을 도입하여 동적해석에서 시간간격의 크기를 자동적으로 결정함으로써 동적해석에서의 해의 정확성을 확보하고 시간적분에 소요되는 계산비용을 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

새로운 무게센서 재발과 단결정성장(1) (Development of Frequency Weighing Sensor and Single Crystal Growth)

  • 장영남;성낙훈;채수천;배인국;김인종
    • 한국결정학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.38-47
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    • 1997
  • 새로운 방식의 결정성장용 직경 자동제어장치를 개발하였다. 이 장치는 금속선의 장력 변화를 주파수로 변환시켜 감지하는 무게센서로서 신호전달 및 전력공급 체계가 무접촉 방식이므로 노이즈가 극소화되며 따라서 안정성, 정밀성이 종래의 센서에 비해 10배 이상 증대된다. 이 장치에서 무게센서 부분은 1) 금속선, 2) 시그날을 형성하는 Sinusoidal Wave Generator, 3) 형성된 시그날의 진폭을 조정하고 안정화 시켜주는 자동 증폭조절회로, 4) 정류장치 및 신호 변환기, 5) 시그날을 관리, 제어하는 PC 보드 등으로 구성하였고, 그 외에 2개의 검증용, 무게보정용, 성장제어용 등 4개의 프로그램을 작성하였다. 이 장치는 표준편차 값이 $\pm0.10g$(1회/sec 측정 때), 분해능이 $5{\times}10^{-5}$이고, 최대 200kg까지 결정을 성장시킬 수 있으며, 또한 압력조건은 진공조건부터 200 atm 이하, 온도조건은 $350^{\circ}C$ 이하에서 일관성, 재현성 있는 작동이 가능했다. 단결정 자동직 경제어에 필요한 정확도를 확보하기 위해 온도범위 $100^{\circ}C$$\pm0.025^{\circ}C$로자동 조절되도록 '시그날 Divider'를 제작하였다. 이 무게 센서를 $Y_3Sc_2Ga_3O_{12},\;Er-Y_3Sc_2Al_3O_{12},\;Bi_{12}GeO_{20}$ 등의 단결정 성장에 응용하였으며 매우 양호한 결정을 성공적으로 성장시킬 수 있었다.

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횡방향 안정성 향상을 위한 통합 섀시 제어의 적응 가변 가중치 조절 (Adaptive Variable Weights Tuning in an Integrated Chassis Control for Lateral Stability Enhancement)

  • 임성진;김우일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권1호
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    • pp.103-111
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    • 2016
  • 본 논문에서는 차량의 횡방향 안정성을 향상시키기 위해 자세 제어 장치(ESC)와 능동 전륜 조향(AFS)을 이용하는 통합 새시 제어의 적응 가변 가중치 조절 방법을 제안한다. 제어기 설계 방법론을 적용하여 차량을 안정화시키는데 필요한 제어 요 모멘트를 구한 후 이를 가중 역행렬 기반 제어 할당 방법(WPCA)을 이용하여 ESC 의 제동력과 AFS 의 추가 조향각으로 분배한다. 저마찰 노면에서는 차량의 속도가 높다면 횡슬립각이 증가하여 횡방향 안정성이 저하되므로 이를 방지하기 위해 WPCA 의 가변가중치를 상황에 따라 조절하는 방법을 제안한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방법이 통합 섀시 제어기의 횡방향 안정성을 향상시킨다는 사실을 검증한다.

코안다 효과를 이용한 에어 블로어와 흡입구의 유동 제어 (Flow control of air blowing and vacuuming module using Coanda effect)

  • 정우태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.115-121
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    • 2017
  • 도시철도 터널 내에 축적된 미세먼지(PM10 and PM2.5)의 제거를 위해 사용되는 분진흡입차량은 에어 블로어와 흡입시스템으로 구성된 하부흡입시스템의 설계방법에 따라 성능이 달라진다. 본 논문에서는 터널 집진차량의 하부에 설치된 먼지 흡입시스템의 효율 향상을 위하여 흡입구와 에어 블로어에 코안다 효과를 이용한 유속 조절장치를 적용하여 그 효과를 확인하였다. 특히, 공기 유동에 대한 수치해석을 통하여 진공 흡입구 내에 코안다 효과를 이용한 유속조절장치를 적용하였으며, 유속 조절각이 약 90도 내외일 때 유속의 상승과 더불어 유동의 안정화가 동시에 이루어질 수 있음을 확인하였다. 또한 링 블로어에 의해 동작되는 에어 나이프형 공기 블로어는 양쪽 끝 가장자리에 코안다 효과를 유도할 수 있는 엣지 구조를 삽입함으로써 블로어 양 끝단의 유속 저하를 개선할 수 있음을 확인하였다. 이러한 4개의 통합된 모듈 형식의 흡입 시스템의 설계는 최적화를 통하여 바닥 먼지가 비산됨과 동시에 흡입구로 흡입되어 궤도면에 누적된 미세먼지와 초미세먼지의 제거에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

휴대용 내장형 시스템에서 DC-DC 변환기를 고려한 동적 전압 조절 (DVS) 기법 (Dynamic Voltage Scaling (DVS) Considering the DC-DC Converter in Portable Embedded Systems)

  • 최용석;장래혁;김태환
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권2호
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    • pp.95-103
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    • 2007
  • 동적 전압 조절(Dynamic voltage scaling, DVS) 기법은 가장 효과적이면서 가장 잘 알려진 전력 관리 기법 중 하나이다. DVS가 효율적인 여유 시간(Slack time) 분배 방법, 전압 할당 방법 등 다양한 방면에서 연구되었지만, 전압 변경 가능 프로세서 이외의 장치들에 대한 영향은 제대로 연구되지 못했다. DC-DC 변환기는 오늘날 대부분의 내장형 시스템에서 내부 장치들을 위한 다양한 값의 공급 전압 생성 및 전압 안정화 기능을 제공하는 중요한 역할을 하고 있으며, 특히 공급 전압의 계속적인 변경이 필요한 DVS를 적용하기 위해서는 필수적인 구성 요소이다. 이 논문에서는 DC-DC 변환기의 전력 소모를 포함한 시스템의 에너지 소모에 대해 분석하고 이를 바탕으로 DC-DC 변환기를 포함하는 시스템 또는 이와 유사한 형태의 에너지 소모 특성을 가지는 시스템에서 에너지 소모를 최소화하는 새로운 에너지 최적 오프라인 DVS 스케줄링 알고리즘을 제안하고, 실험 결과를 통해 제안된 알고리즘이 어떤 종류의 설정에서도 기존의 DVS 알고리즘보다 더 적은 에너지 소모의 스케줄을 생성함을 보여준다.

화이트 노이즈 음파를 이용한 막구조물의 장력 측정장치 개발 (Development of Measurement Equipment of Membrane Stress Using White Noise Sound Wave)

  • Jin, Sang-Wook;Ohmori, Hiroshi;Kim, Jae-Yeol
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.63-72
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    • 2008
  • 휨이나 압축에 저항할 수 없는 막재료에 적절한 장력을 도입함으로써 안정화 되는 막구조물은, 유지 관리면에 있어서 막면에 도입되어 있는 장력을 설계대로 유지하는 것이 매우 중요하지만, 준공후 막면에 도입되어 있는 장력을 정확하게 파악하기가 어렵다. 저자들은, 직방형의 경계를 가지는 막을 가청역의 음파를 이용해 진동시키고, 진동하는 막의 공진진동수를 측정함으로써 간접적으로 막장력을 측정하는 방법을 제안하고, 막을 진동시키는 음파로서 정현파와 화이트 노이즈를 이용해 검증실험을 해 왔다. 본 논문은 주요 막재료를 이용해 행한 막장력 측정 이론의 검증을 위한 실험 결과와, 실재하는 막구조물의 장력측정을 통해, 본 측정장치의 정확성과 폭 넓은 적용성 및 측정에 있어서의 안정성을 검증한다.

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