본 논문에서는 회전익 비행체 개발과정에서 사용되는 다양한 해석데이터를 관리하기 위한 KHP - SDM 시스템 개발 및 회전익 비행체 개념설계를 위한 다분야통합 최적설계 프레임워크 개발에 관해 기술하였다. KHP-SDM 시스템 상에 개발된 다분야 해석 모듈을 통합하고 KHP-SDM의 최적화 모듈을 적용하여 KHP-SDM RMDO 프레임워크를 구축하였다. KHP-SDM RMDO 프레임워크를 이용한 회전익 비행체 개념설계 결과 프레임워크가 성공적으로 구성되었음을 보여주었다.
최근 각종 회전전기의 설계제작에 있어서 그경제성과 신뢰성을 높이고저 가능한 한고속화 내지는 단일화 경향에 있다. 예로써 1,500MV급 주발전기라면 8MW라는 려자전력이 필요하므로 이를 종래의 직결직류려자기방식으로서는 정류조건에서 제한을 받게된다. 고로이러한 난문제의 해결책으로서 직류여자기의 감속, 별치의 M-G Set, 또는 이중전기자법등이 고찰되고 있으나 역시 과담한 경제문제를 수반하게 된다. 또한 각종산업의 발달에 따라 요구되는 부하특성과 가혹한 환경조건에서 운전되어야할 경우가 증가되고 있다. 즉 염소Gas, 아유산 Gas, 인화유기 또는 공해상등을 막론한 주위조건에서 방식방폭의 안정성과 소형경량화의 경제성등을 설계의 주요목적으로 본다. 이것은 회전전기의 고정자와 회전자간에 전달되는 전기적 Energy가 회전기계의 가장 약점인 탁동부분을 통과하기 때문이다. 여기에서 탁동부를 제거할 수단으로 Brushless 려자방식이 고안되었으며 오래전부터 그 Idea가 창안되어 있었으나 최근 갑자기 극소용량급에서 초대용량급에 이르기까지 Brushless화 되었음은 재료과학에서 본 자기증중기 또는 반도체공학의 발달이 크게 영향하였다. 필자는 여기에 발전기를 중심으로 Brushless 려자방식의 종류와 문제점을 검토하여 금후 발전될 전망에 대하여 간단히 논한다.
본 논문에서는 스위치드 릴럭턴스 모터의 새로운 회전자 위치 검출법을 제안한다. 기존의 위치센서의 약점을 보완하기 위해 위치 검출 방법의 저 비용과 강인성에 관심을 갖고, 시변 쇄교자속에 의해 토로이달 SRM의 내부에 장착된 서치 코일에 유기되는 전압 파형을 이용하여 위치 검출을 시도하였다. 서치 코일에서 유기되는 전압 파형이 회전자의 위치정보를 포함하고 있으므로, 이를 이용해 회전자의 특정위치를 검출하고 적절한 상을 여자시킴으로써 SRM을 구동할 수 있게 된다. 실험을 통하여 서치코일만을 이용하여 토로이달 SRM을 구동시킨 결과와 엔코더를 사용하여 구동시킨 결과와 비교함으로써 본 논문에서 제시한 방법의 타당성을 검증하였다.
최근 정보, 통신 광산업 등 첨단산업의 발달과 함께 부품의 초정밀가공및 특정에 대한 필요성이 높아지고 있다. 이에 따라 초정밀 가공기 및 초정밀계측기기등의 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 이들에는 공기베어링두축이 널리 사용되고있다. 이 같이 초정밀 기기의 주축으로 공기베어링이 주로 이용되는 이유는 다른 베어링에 비해 윤활특성상 운동정도가 높고, 저 마찰특성 등의 장점을 가지고있기 때문이다. 본 연구에선 실험적으로 초정밀가공기용 공기베어링주축의 회전정도에 영향을 미치는 인자들의 상관관계를 파악하여 주축설계 및 제작시의 성능향상방법과 이론적 해석의 기초자료를 제시하고자 한다. 또한 공기베어링주축의 구조에 따른 정적 강성 및 회전정도를 비교하여 구조특성에 따른 차이점을 살펴보고, 주축의 강성과 불평형질량(unbalance mass)에 따른 회전 정도의 변화를 측정하였다.
초음파 검사는 다양한 견관절 질환을 검사하는 강력하고 유용한 방법이다. 최근 들어 고해상도 변환기의 사용과 술기의 발전으로 회전근 개 질환을 진단하는 정확성이 향상되고 있다. 하지만, 시술자의 숙련도에 따라 다양한 결과를 나타내는 단점이 있어 주의를 요한다. 본 강좌에서는 회전근 개 질환의 초음파 소견을 자기 공명 영상, 관절경 소견과 비교하여 초음파 영상의 해석에 도움을 주고자 하였다.
본 논문에서는 모니터 위에 설치된 카메라를 통해 입력된 사용자의 2차원 얼굴 영상을 이용하여, 사용자가 모니터 상에 쳐다보고 있는 응시 위치를 파악하는 방법을 제안한다. 본 논문에서는 사용자의 눈동자 움직임은 고려하지 않고 얼굴의 회전 및 이동만을 고려하였다. 제안하는 방법은 얼굴의 회전에 의한 응시위치와 얼굴의 좌우상하 이동량을 각각 계산하여 이 둘을 결합함으로써 모니터상의 응시위치를 추정하는 것이다. 얼굴 특징점의 기하학적 형태변화를 입력으로 하는 신경망(다층 퍼셉트론)을 이용하여 얼굴의 회전에 의한 응시위치를 구하였으며 영상처리 알고리즘을 이용하여 입력영상으로부터 실시간으로 얼굴의 이동량을 추정하였다. 실험결과 19인치 모니터를 사용하고 사용자가 모니터와의 거리를 50~70cm 정도 유지하며 얼굴의 이동 및 회전을 통하여 모니터를 바라볼 때 약 2.11인치의 응시 위치 추정 오차를 보이는 것으로 나타났다. 처리시간은 Pentium PC(233MHz)환경에서 320${\times}$240 화소 크기의 영상을 사용할 때 약 0.7초가 소요되었다.
부분 흡입형 터빈의 표면 가스온도 분포 해석은 유동장 내부가 3차원의 매우 복잡한 유동장을 구성하기 때문에 실제 해석상 많은 시간이 소요된다. 파이로 시동기는 입사각 $18^{\circ}$로 설치되어 있으며, 105개의 충동형 터빈 블레이드로 구성되어 있다. 다양한 파이로 시동기 압력 변화에 대하여 터빈 블레이드의 표면 가스온도 분포 해석이 이루어 졌으며, Round형의 터빈 블레이드는 1423K의 온도와 7.2MPa의 압력 조건에서 16000rpm까지 회전하게 된다. 파이로 시동기의 압력과 터빈 블레이드의 회전수가 증가함에 따라 터빈 블레이드의 표면 가스 온도는 하강하게 되며, 파이로 시동기 압력이 5.75MPa 이고 회전수가 12100rpm의 보다 증가함에 따라 터빈 블레이드로 입구의 유동장에는 균일한 표면 가스 온도가 유입되는 것을 확인 할 수 있었다.
본 논문에서는 변형된 모젯 변환을 이용하여 의료영상에서 회전된 물체의 회전각을 추출하고 보정하는 새로운 방법을 제안한다. 모젯 변환은 이산 형태의 라돈 변환으로서 변환 영역은 입력 영상에 대한 투영값으로 구성된다. 최근 영상 정보의 압축을 위해 주로 연구되던 모젯 변환을 회전 물체의 보정에 적용하기 위해 본 논문에서는 다음과 같이 모젯 변환을 변형하여 사용한다. 먼저 회전 영상에서 정확한 회전각을 추출하기 위해, 투영선 상의 화소 뿐만 아니라 투영선에 인접한 화소들도 투영값 계산에 반영한다. 그리고 모젯 변환에서의 계산량 감소를 위해 각 투영 방향에 대해 영상의 중심 화소를 통과하는 하나씩의 투영만을 실행한다. 또한 대상 영상이 회전 영상임을 고려하여 영상의 회전 시 삭제되거나 추가되지 않는 관심 영역을 설정하여 이 영역에 대해서만 투영값을 계산한다. 모의실험을 통해 제안된 방법이 다양한 의료 영상의 회전각 추출 및 보정에 매우 효율적임을 알 수 있었다.
본 논문에서는 2상 하이브리드 스테핑 모터의 디텐트 토크 보상 기법을 제안하였다. 2상 하이브리드 스테핑 모터의 회전자 좌표계 d,q축 전압 방정식 및 토크 식으로부터 지령 토크 발생을 위해 필요한 d,q축 전류를 지령으로 사용하며, 디텐트 토크로 인해 발생하는 속도 리플을 제거하기 위해 리플 크기를 추출하여 전류지령에 보상하였다. Matlab/Simulink를 이용한 2상 하이브리드 스테핑 모터 구동 시뮬레이션을 통해 제안된 기법의 유효성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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