• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.60 no.5
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• pp.375-387
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• 2023

The subsea power cables are increasingly important for harvesting renewable energies as we develop offshore wind farms located at a long distance from shore. Particularly, the continuous flexural motion of inter-array dynamic power cable of floating offshore wind turbine causes tremendous fatigue damages on the cable. As the subsea power cable consists of the helical structures with various components unlike a mooring line and a steel pipe riser, the fatigue analysis of the cables should be performed using special procedures that consider stick/slip phenomenon. This phenomenon occurs between inner helically wound components when they are tensioned or compressed by environmental loads and the floater motions. In particular, Vortex-induced vibration (VIV) can be generated by currents and have significant impacts on the fatigue life of the cable. In this study, the procedure for VIV fatigue analysis of the dynamic power cable has been established. Additionally, the respective roles of programs employed and required inputs and outputs are explained in detail. Demonstrations of case studies are provided under severely sheared currents to investigate the influences on amplitude variations of dynamic power cables caused by the excitation of high mode numbers. Finally, sensitivity studies have been performed to compare dynamic cable design parameters, specifically, structural damping ratio, higher order harmonics, and lift coefficients tables. In the future, one of the fundamental assumptions to assess the VIV response will be examined in detail, namely a narrow-banded Gaussian process derived from the VIV amplitudes. Although this approach is consistent with current industry standards, the level of consistency and the potential errors between the Gaussian process and the fatigue damage generated from deterministic time-domain results are to be confirmed to verify VIV fatigue analysis procedure for slender marine structures.

• Proceedings of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry, and Cartography Conference
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• 2002.04a
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• pp.85-91
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• 2002

인공위성을 이용한 위치결정시스템인 GPS(Global Positioning System)는 mm 단위의 정밀도로 정적, 동적 위치관측이 가능한 시스템으로 현재 여러 분야에서 활용이 증가하고 있다. 특히 교량, 댐 등 안전이 요구되는 사회기반 시설물의 동적 거동을 기록하고 감시하는데 있어서 GPS가 새로운 관측시스템으로 주목받고 있으며 이를 실용화하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 GPS를 이용하여 건물의 거동상태를 점검 하는 것을 목적으로 하고 있다. 초고층건물의 거동을 해석하기 위하여 건물 옥상에 GPS, 가속도계, 풍향계, 풍속계를 설치하였다. GPS와 가속도계를 이용하여 건물의 변위 및 가속도를 5Hz로 관측하였다. GPS를 이용한 변위관측은 1시간, 1분, 1초 등의 간격으로 3차원 변위를 계산하였으며, 계산된 3차원 변위를 가속도계, 풍속계, 풍향계와 연계하여 해석하였다. 대상 건물에 대한 최대 변위를 관측한 결과 시공 단계에 따라 큰 차이를 보였으며 건물의 안정성을 평가할 수 있는 척도인 건물의 고유 진동수의 경우 약 0.2Hz의 값을 얻을 수 있었다. 향후 모든 센서들을 통합하여 실시간으로 건물을 모니터링할 수 있는 시스템을 개발할 경우 건물의 안정성 해석 및 유지보수에 본 연구가 큰 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.92-92
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• 2012

최근 반도체 산업 경기의 활황에 따라 반도체 생산 설비 또한 꾸준히 증설되어가는 추세이며 고진공 펌프의 수요 또한 점차적으로 증가하고 있는 현실이다. 하지만, 국내 기술의 부족으로 고진공 펌프는 대부분 해외로부터의 수입에 의존하고 있다. 반도체 생산 설비는 매우 보수적인 설비로써 새로 개발되는 고진공 펌프가 반도체 생산 설비에 사용되기 위해서는 원천기술, 상품화 기술 및 신뢰성 기술을 확보해야 하며, 특히 한미/한일/한-EU FTA 등에 대비하여 제품의 국산화가 시급한 실정이다. 이에 고진공펌프의 수입이 급증할 것으로 예상되어 국내 진공업체에서도 크라이오펌프의 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 지식경제부 제조기반 산업원천기술개발사업에 주관기관으로 수행하여 한국기계연구원 및 한국원자력연구원과 급속재생형 저진동 크라이오펌프의 기술 개발을 통해 전량 수입하는 크라이오펌프를 국산화를 도모 하고자 한다. 크라이오펌프의 주요 생산업체는 미국기업의 CTI사이며, 상품화 기술의 성능 확보를 위한 CTI사의 GM 극저온 냉동기와 현재 개발 및 상용화 준비를 하는 극저온 맥동관 냉동기에 대해 성능평가 지표를 제시하며, 신뢰성 확보를 위한 한국과학기술원 나노종합팹센터의 스퍼터 공정장비에 대한 CTI사 크라이오펌프와 상용화를 위한 개발품의 공정 현장시험에 대해 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2002.03a
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• pp.443-450
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• 2002

본 논문에서는 미국토목학회(ASCE)의 사장교에 대한 첫번째 벤치마크 문제를 이용하여 제어-구조물 상호작용을 고려한 새로운 반능동 제어 기법을 제안하였다. 이 벤치마크 문제에서는 2003년 완공 예정으로 미국 Missouri 주에 건설 중인 Cape Girardeau 교를 대상 구조물로 고려하였다. Cape Girardeau 교는 New Madrid 지진구역에 위치하고, Mississippi 강을 횡단하는 주요 교량이라는 점 때문에 설계단계에서부터 내진 문제에 대하여 자세하게 고려되었다. 상세 설계 도면을 기반으로 하여 교량의 전체적인 거동 특성을 정확하게 나타낼 수 있는 3차원 모델이 만들어졌고, 사장교의 제어 성능에 관련된 평가 기준이 수립되었다. 본 연구에서는 제어 가능한 유체 감쇠기에 속하는 MR 유체 감쇠기를 제어 장치로 제안하였고, 기존 연구에서 MR 유체 감쇠기를 포함한 구조물의 제어에 효율적이라고 검증된 clipped-optimal 알고리듬을 제어 알고리듬으로 사용하였다. 또한, 실제 규모의 MR 유체 감쇠기 실험 결과를 이용하여 수치해석에 이용할 수 있는 동적 모델을 개발하였다. MR 유체 감쇠기는 제어 가능한 에너지 소산장치이며 구조물에 에너지를 가하지 않기 때문에 제안된 제어 기법은 한정입출력 안정성이 보장된다. 수치해석을 통해, MR 유체 감쇠기를 이용한 반능동 제어 기법이 사장교의 응답 감소에 효과적인 방법임을 증명하였다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.17 no.2
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• pp.1-7
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• 2018

Recently, as interest in the internet of things has increased, a vibration energy harvester has attracted attention as a power supply method for a wireless sensor. The vibration energy harvester can be divided into piezoelectric types, electromagnetic type and electrostatic type, according to the energy conversion type. The electromagnetic vibration energy harvester has advantages, in terms of output density and design flexibility, compared to other methods. The efficiency of an electromagnetic vibration energy harvester is determined by the shape, size, and spacing of coils and magnets. Generating all the experimental cases is expensive, in terms of time and money. This study proposes a method to perform design optimization of an electromagnetic vibration energy harvester using an open source, big data platform.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.32 no.8
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• pp.743-748
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• 2015

This paper reports the enhanced fabrication and characterization of a $3{\times}3$ array tactile actuator composed of cellulose acetate. The array tactile actuator, with dimensions of $15{\times}15{\times}1mm^3$, consists of 9 pillar-supported cells made from a cellulose-acetate molding. The fabrication process and performance test along with the results for the suggested actuator are explained. To improve the cell-array fabrication, a laser cut was adopted after the molding process. The displacement of the unit cell increased the input voltage and frequency. Various top masses are added onto the actuator to mimic the touch force, and the acceleration of the actuator is measured under actuation. When 2 kV is applied to the actuator, the maximum acceleration is 0.64 g, which is above the vibrotactile threshold. The actuation mechanism is associated with the electrostatic force between the top and bottom electrodes.

• The KIPS Transactions:PartC
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• v.12C no.4 s.100
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• pp.519-524
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• 2005

Due to various types of errors added to dynamic weight measurement data, proper methods to reduce measurement errors are required to produce reliable weights. It is very difficult to reduce the measurement error due to excessive oscillation of the system. To cope with parasitic types of errors in real systems, information provided by the photo sensors are utilized and combined in such a way to reduce the measurement errors of load cells. In addition to four channels of load cells from a model trailer, photo sensors are used to obtain the information to compensate the error induced from vertical movement of the vehicle due to the variation of ground level. A model trailer system is run to verify the effectiveness of the proposed method to reduce noise of dynamic weight measurements.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1240_1241
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• 2009

In this paper, sol-gel-spin coated $Pb(ZrTi)O_3$ thin film with $ZrO_2$ buffer-layer and $PbTiO_3$ seed-layer was investigated for vibration MEMS energy harvester to scavenge power from ambient vibration via d33 piezoelectric mode. Piezoelectric thin film deposition techniques on insulating layer is the important key for $d_{33}$ mode of piezoelectric vibration energy harvester. $ZrO_2$ buff-layer was utilized as an insulating layer. $PbTIO_3$ seed-layer was applied as an inter-layer between PZT and $ZrO_2$ layer to improve the crystalline of PZT thin film. The fabricated PZT thin film had a remanent polarization of 5.3uC/$cm^2$ and the coercive field of 60kV/cm. The fabricated energy harvester using PZT thin film with PTO seed-layer generated 1.1uW of electrical power to $2.2M{\Omega}$ of load with $4.4V_{pvp}$ from vibration of 0.39g at 528Hz.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.28 no.11
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• pp.1259-1264
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• 2011

This paper suggests a new film-type haptic actuator based on cellulose acetate electro-active paper. Conventional tiny haptic actuators in mobile devices can create vibrotactile sensation at only near resonant frequency. The strategy of operating near the resonant frequency, however, brought a new issue for creating vibrotactile sensation which can be strong enough to feel in arbitrary frequency. Another problem is that the size of the conventional actuator is not small enough to be embedded into slim mobile devices. In order to achieve these issues, we propose a thin and tiny actuator based on a cellulose acetate material charged with an electric potential. The motion of the actuator can be a concave or a convex by controlling a polarity of both charged membranes and the actuator performance can be modulated by increasing level of biased electric potential.

• Cartoon and Animation Studies
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• s.12
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• pp.87-102
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• 2007

Animation techniques that can freely create any movement of color and shape produce strong attraction by visualizing fantasy. Like animation, fantasy is often misunderstood that it has nothing to do with reality, but it is not the case. Fantasy introduces a little confusion in our symbolic order by reorganizing elements from reality and commonness. This confusion, which becomes desire, induces attraction. However, the confusion beyond our comprehension creates total chaos in which we cannot be interested. Attraction happens only when the introduced confusion is far less than the total symbolic order which has already been established. The images of animation are neither completely mundane to us nor beyond our comprehension; thus, animation produces attraction by offering us images that stimulate our unconscious desire.