• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.138-138
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• 2004

자기변형(magnetostriction)이란 강자성을 띤 재료가 외부에서 인가된 자장에 놓이게 될 경우 재료의 자구 내에서 자기모멘트가 자장방향으로 정렬하면서 물체의 크기가 변하는 현상이다. 자기변형 재료는 가장 보편적으로 사용되고 있는 PZT보다 최고 10배 이상의 자기변형율을 가지면서 직경(20mm)에서 약 12kN의 힘을 발생시킬 수가 있고 자기장 방향과는 무관하게 항상 양의 자기변형을 가지는 재료이다. 주변형이 일어나는 영역에서의 자기변형은 자장에 선형적으로 비례한다.(중략)

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.857-862
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• 2023

자율운항선박이 부두 근처에 도착하여 예선이나 도선사의 도움 없이 선박을 자동으로 접·이안하기 위해서는 부두를 인식하고 주어진 외력 조건에서 부두까지 정해진 접안속도로 접안하기 위한 스러스터 출력과 출력각을 산정해야 한다. 이에 본 연구에서는 선박이 접안 중에 작용하는 외력과 모멘트를 분석하고 자동접안을 위한 스러스터의 출력 계산과 자동접안 프로그램 개발을 위한 기본개념을 설계하였다. 선박이 접안 중 바람에 의해 선체에 작용하는 풍압력은 풍압면적을 기초로 선형과 풍향각에 따라 계산하였으며, 선체에 작용하는 유압력은 조류에 의한 유압력과 접안속도에 따른 유압력을 분리하여 계산하였다. 그리고 선박의 횡방향 힘에 따라 선박을 회전시키는 회두모멘트를 계산하였다. 접안 중 선박에 작용하는 힘과 회두모멘트를 고려하여 부두와 평행하게 접안하기 위한 스러스터 출력과 출력각을 계산할 수 있는 이론식을 제시하고 다른 변수들로 인한 회두를 PID 제어기로 제어하였다. 또한, 이론식에 필요한 입력요소를 분석하여 프로그램 개발을 위한 기본개념을 제시하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제31권1호
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• pp.15-24
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• 2001

원하는 형태의 치아이동을 얻기 위해서는 M/F(Moment/Force) ratio의 조절이 필요하며, 이출 위해서는 치아의 저항중심의 위치를 아는 것은 매우 중요한 일이다. 본 연구에서는 실제 치아주위 환경을 비교적 유사하게 재현할 수 있는 치조골상과 치아의 이동을 시뮬레이션하는 장치를 제작하고, LVDT출 이용한 3차원 운동을 실시간으로 측정할 수 있는 시스템을 사용하여, 힘에 대한 3차원 공간상에서의 치주인대 응력 분포 양상 및 치아 저항중심과 회전축의 위치변화를 계측한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 상악 견치에 원심방향으로 힘을 가했을 때, 치아의 저항중심의 위치는 힘의 크기와는 무관하였으며, 치근의 치경부측 약 $29\%$ 부위에 위치하였다. 이는 2차원 모형($42\%$) 보다 치관 쪽에 위치한다. 2. 모멘트만 가하는 경우 치아의 저항중심과 회전축은 일치하였다. 3. 치아에 가해지는 모멘트가 증가하는 경우 방향에 관계없이 치아는 정출되는 경향을 보였다. 4. 힘이 가해진 위치, 저항중심, 회전축간에는 일정한 관계가 성립했다 (a x b = $49.6\;mm^2$). 이 관계식을 통해서 수평력이 가해질 때 예상되는 치아운동 양상을 알 수 있다. 5. 수평력이 가해질 때 회전축의 위치는 일직선으로 나타난다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권1호
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• pp.19-27
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• 2014

선박이 천수 및 수로를 운항하는 경우, 바닥과 측벽의 영향으로 인해 선체침하 및 비대칭적인 힘이 선체 주위에 발생하여 바닥이나 다른 선박 혹은 수로의 벽에 충돌하는 현상이 발생한다. 특히, 수로가 많은 유럽이나 북미를 운항하는 해운회사와 항해사들은 선박의 충돌을 방지하기 위해서 중요한 문제로 다루고 있다. 본 연구에서는 선박의 안전한 항해를 위해 수치해석을 이용하여 선박과 수로의 벽 사이에 발생하는 유체역학적 힘인 횡력(Sway Force)과 선회 모멘트(Yaw Moment)를 정성적으로 추정하고자 하였다. 천수와 측벽효과(Bank Effect)를 해석할 수 있는 프로그램을 개발하여 크기가 다른 원유 운반선 2척에 대하여 선속, 수심 그리고 선박과 측벽 사이 거리의 변화에 따른 다양한 해석을 수행하였다. 계산된 결과는 시험 결과 및 기 발표된 수치해석 결과와 비교하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권1호
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• pp.27-36
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• 2007

This paper describes the development of 6-axis ankle force/moment sensor for the intelligent feet of a humanoid robot. When the robot walks on uneven terrain, the feet should perceive the applied forces Fx, Fy, Fz and moments Mx, My, Mz from the attached 6-axis force/moment sensor on their ankles. Papers have already been published have some disadvantages in the size of the sensor, the rated output and so on. The rated output of each component sensor (6-axis ankle force/moment sensor) is very important to design the 6-axis force/moment sensor for precision measurement. Therefore, each sensor should be designed to get the similar rated output under each rated load. Also, the size of the sensor is very important for mounting to robot's feet. Therefore, the diameter should be below 100 mm and the height should be below 40mm. In this paper, first, the structure of a 6-axis ankle force/moment sensor was modeled for a humanoid robot's feet newly, Second, the equations to predict the strains on the sensing elements was derived, third, the size of the sensing elements was designed by using the equations, then, the sensor was fabricated by attaching straingages on the sensing elements, finally, the characteristic test of the developed sensor was carried out. The rated outputs from the derived equations agree well with the results from the experiments. The interference error of the sensor is less than 2.94%.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1097-1102
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• 2007

This paper describes the development of 6-axis force/moment sensor for an intelligent robot's foot. In order to walk on uneven terrain safely, the foot should perceive the applied forces Fx, Fy, Fz and moments Mx, My, Mz to itself. The applied forces and moments should be measured from a 6-axis force/moment sensor attached to a humanoid robot's foot(ankle). They in the published paper already have some disadvantage in the size of the sensor, the rated output and so on. The rated output of each component sensor (6-axis force/moment sensor) is very important to design the 6-axis force/moment sensor for precision measurement. Therefore, each sensor should be designed to be gotten similar the rated output under each rated load. So, the sensing elements of the 6-axis force/moment sensor should get lots of design variables. Also, the size of 6- axis force/moment sensor is very important for mounting to robot's foot. In this paper, a 6-axis force/moment sensor for perceiving forces and moments in a humanoid robot's foot was developed using many PPBs (parallel plate-beams). The structure of the sensor was newly modeled, and the sensing elements (plate-beams) of the sensor were designed using FEM (Finite Element Method) analysis. Then, the 6-axis force/moment sensor was fabricated by attaching strain-gages on the sensing elements, and the characteristic test of the developed sensor was carried out. The rated outputs from FEM analysis agree well with that from the characteristic test.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권2호
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• pp.133-138
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• 2016

기존에는 로봇 말단에 6축 힘/토크 센서를 부착하여 로봇의 힘제어 및 충돌감지를 수행하였지만, 이 방법은 매우 고가이고, 로봇의 몸체에서 발생한 충돌을 감지할 수 없었다. 이의 대안으로 각 관절에 관절 토크센서를 장착하였으나, 토크 측정 시에 발생하는 다양한 오차로 인하여 실제 적용에 한계가 있었다. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구에서는 정확한 토크 측정을 위한 관절 토크센서 및 이를 포함하는 관절모듈을 개발하였다. 제안된 관절모듈은 로봇에 인가되는 모멘트 부하를 지지하고, 조립 시 발생하는 응력을 감소시키기 위하여 토크센서에 디스크형 커플링을 첨가하여 원하는 회전토크만을 효과적으로 측정할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 다양한 실험을 통하여 제안한 토크센서의 성능을 검증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권7호
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• pp.90-97
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• 2007

This paper describes the development of 6-axis force/moment sensor considered adult weight far an intelligent foot of humanoid robot. In order to walk on uneven terrain safely, the foot should perceive the applied forces Fx, Fy, Fz and moments Mx, My, Mz to itself and control the foot using the forces and moments. The applied forces and moments should be measured from a 6-axis force/moment sensor attached to the foot, which is composed of Fx sensor, Fy sensor, Fz sensor, Mx sensor, My sensor and Mz sensor in a body. Each sensor should get the deferent rated load, because the applied forces and moments to foot in walking are deferent. Therefore, one of the important things in the sensor is to design each sensor with the deferent rated load and the same rated output. In this paper, a 6-axis force/moment sensor (rated load of Fx and Fy are 500Nm and Fz sensor is 1000N, and those of Mx and My are 18Nm, Mz sensor is 8Nm) for perceiving forces and moments in a humanoid robot's foot was developed using many PPBs (parallel plate-beams). The structure of the sensor was newly modeled, and the sensing elements (plate-beams) of the sensor were designed using by ANSYS software (FEM (Finite Element Method) program). Then, a 6-axis force/moment sensor was fabricated by attaching strain-gages on the sensing elements, and the characteristic test of the developed sensor was carried out. The rated outputs from FEM analysis agree well with that from the characteristic test.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권5호
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• pp.357-365
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• 2013

본 연구에서는 미사일형상의 몸체(쉘)와 쉘의 헤드부에 조종면을 부착한 발사체에서 힘과 모멘트를 측정하였다. 쉘과 헤드부는 상호 분리되어 있으며, 쉘은 모터에 의하여 회전되도록 하였다. 헤드부는 쉘의 회전방향과는 반대로 회전하며, 헤드부의 회전은 한 쌍의 조종면에 동일한 회전 방향으로 각변위을 주어서 비행하는 경우에 자연적으로 회전력이 발생되도록 하였다. 실험에서의 유속은 40 m/s로 설정하였으며, 레이놀드수는 헤드직경을 기준으로 $1.3{\times}10^5$였다. 발사체의 자세제어 및 방향전환을 위하여 헤드부에 있는 다른 한쌍의 조종면은 각변위의 조정이 가능하도록 하였다. 회전하는 발사체에서 힘과 모멘트의 변화가 측정되었으며, 측정된 결과로부터 FFT 분석을 통하여 영향력이 있는 진폭과 주파수를 얻었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.159-169
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• 2014

이 연구에서는 철근콘크리트 전단벽의 횡하중 거동과 연성을 합리적으로 평가하기 위해서 모멘트-곡률관계를 정립하고 이로부터 단순화된 횡하중-횡변위관계를 제시하였다. 최초 휨 균열, 인장철근 항복, 최대내력, 최대내력의 80% 및 인장철근파단시점에서 모멘트와 곡률은 힘의 평형조건과 변형적합조건으로부터 정립되었다. 최대내력 이후의 곡률평가를 위한 압축측연단 콘크리트 변형률은 Razvi and Saatcioglu의 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계를 이용하여 최대응력의 감소계수와 횡보강근 체적지수의 함수로 제시하였다. 모멘트 평가모델은 변수연구를 통하여 인장철근지수, 수직철근지수 및 축력지수의 함수로 일반화하였다. 횡변위는 전단벽의 높이에 따라 분포된 이상화된 곡률로부터 모멘트 면적법을 이용하여 환산하였다. 제시된 횡하중-횡변위관계는 기존 실험 결과와 잘 일치하였으며, 특히 최대내력 이후의 거동을 잘 평가하였다.