• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권6호
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• pp.516-526
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• 2016

본 논문은 연구용으로 개발된 호버링 타입 무인잠수정을 소개하고 기본적인 운동성능에 대한 시뮬레이션 및 실해역 실험결과를 서술하였다. 본 연구에서 개발된 무인잠수정은 수평 및 수직 추진기를 이용하여 4자유도 운동을 제어 할 수 있으며, 실험이 용이하고 운용하기 쉬운 구조의 테스트 베드용으로 설계하였다. 본 논문에서는 실해역 실험 이전에 무인잠수정의 6자유도 운동방정식을 전개하고 Matlab/Simulink를 이용하여 시뮬레이션 프로그램를 구성하였으며, 이를 통하여 설계된 무인잠수정의 기본적인 운동성능을 확인하였다. 또한 무인잠수정이 주어진 임무를 수행하기 위하여 PID 제어기 및 Fuzzy PID 제어기를 설계하였고 설계된 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 실제 제작된 무인잠수정의 운동성능을 확인하기 위해 실해역에서 실험을 수행하였으며, 설계된 PID 제어기 및 Fuzzy PID 제어기를 이용하여 경유점 제어를 수행하였고 그 결과 조류 외란이 존재하는 실해역 상에서 적절한 제어성능을 확인 할 수 있었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권3호
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• pp.405-412
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• 2017

In the present study, two phase flows around a projectile vertically launched from an underwater platform have been numerically investigated by using a three dimensional multi-phase RANS flow solver based on pseudo-compressibility and a homogeneous mixture model on unstructured meshes. The relative motion between the platform and projectile was described by six degrees of freedom(6DOF) equations of motion with Euler angles and a chimera technique. The propulsive power of the projectile was modeled as the fluid force acting on the lower surface of the body by the compressed air emitted from the platform. Qualitative analysis was conducted for the time history of vapor volume fraction distributions. Uncorking pressure around the projectile and platform was analyzed to predict impact force acting on the surfaces. The results of 6DOF analysis presented similar tendency with the surficial pressure distributions.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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• pp.136-141
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• 2006

A prediction of store separation trajectory using grid survey method has been conducted. For the grid survey method, store's aerodynamic flowfield data such as freestream and grid data is needed to solve 6 degree of freedom(6-DOF) equations of motion. In the presented study, aerodynamic flowfield data was generated by Euler solver instead of CTS wind tunnel test. The predicted trajectories shows good agreement with CTS test results.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.167-175
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• 2011

본 연구에서는 속도의 변화 그리고 모델링방법이 자기부상열차의 주행성에 미치는 영향을 파악하는데 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2000:1의 처짐비를 가지는 동일한 교량 위를 속도를 변화시키면서(100km/h에서 700km/h까지 100km/h간격으로) 6가지 모델의 자기부상열차를 주행시키기 위하여 4자유도 6자유도 10자유도 차량에 대한 운동방정식을 구성하고 4계 룬지쿠타법을 적용하여 수치해석을 수행한다. 해석결과를 보면 속도가 낮을수록 보기 및 EMS의 개수가 많은 모델일 수록 자기부상열차의 주행성이 향상됨을 알 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권3호
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• pp.213-220
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• 2014

본 연구에서는 헬리콥터의 간섭유동장을 고려한 발사체의 궤적예측 프로그램을 개발하였다. 헬리콥터의 간섭유동장 해석에는 엑츄에이터 디스크 모델이 적용된 압축성 비점성 해석자를 이용하였다. 발사체의 궤적 해석에는 6자유도 운동방정식과 대안적 형태의 수정된 질점 운동방정식을 사용하였다. 헬리콥터 주위 유동 해석은 ROBIN(ROtor Body INteraction) 모델을 이용하여 검증하였다. Sierra International 탄과 105mm 포탄의 궤적을 이용해 운동 해석 모듈을 검증하였다. 헬리콥터에서 발사된 발사체의 궤적 예측에는 Sierra International 탄과 HYDRA 70 로켓을 이용하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권3호
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• pp.421-429
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• 2010

In this paper, in order to analyze the dynamic response of a floating crane when it lifts a heavy cargo, the boom of the floating crane is considered as an elastic beam. The boom is divided into elements based on finite element formulation and the floating frame of reference formulation and nodal coordinates are employed to model the boom as a flexible body. As an extension of the previous study, in order to consider spatial motion in waves, the coupled equations of motions of the 6 degree of freedom (DOF) floating crane and 6 DOF cargo are developed based on the flexible multibody system dynamics. The 3 dimensional deformation of the elastic boom is considered with 18 DOF. The dynamic simulation of the floating crane and the cargo is performed under regular wave conditions with various cargo weights. Finally, the effects of the elastic boom on lifting cargo are discussed by comparing the simulation results between the elastic boom and a rigid boom.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.285-290
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• 2004

파도에 의한 힘과 모멘트는 운항하는 선박에 운동을 발생시킨다. 이러한 운동은 승무원의 작업 능률 저하, 화물의 안전 및 승선감 등에 영향을 주게 되어 안전 운항 저해 요소가 되므로 파도에 의한 운동이 큰 선박들은 자세제어장비(anti-rolling devices)의 장착이 요구된다. 본 연구에서는 수ㆍ능동의 이동질량 안정기(moving weight stabilizer), 감요탱크(anti-rolling tank), 핀 스태빌라이저(fin stabilizer)와 같은 자세제어장비의 동적 거동을 수학적으로 모델링 하였다. 기존에는 자세제어장비의 운동을 선박의 횡동요에만 고려한 반면, 본 연구에서는 선박의 6자유도 운동을 모두 고려하여 연성 운동방정식을 정립하였다. 마지막으로 자세제어장비를 장착한 선박의 파중 운동 계산 프로그램을 작성하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1995년도 Proceedings of the Korea Automation Control Conference, 10th (KACC); Seoul, Korea; 23-25 Oct. 1995
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• pp.150-153
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• 1995

In this paper the attitude control system is developed for longitudinal motion of Foil-Catamaran in regular waves with all-movable foils which attached to fore and after part of the ship and verified the system by theoretical calculation and model-tests. The linearized equations of motion of the ship is employed to apply the linear control theories, the PID control and the LQR. The strip method was used to calculate hydrodynamic coefficients and wave exciting forces of the demi hull, and unsteady hydrodynamic forces of foils are considered by using the result of Wu(1972). About 40-60% of motions is reduced in experiments. The control system described in this paper is able to extended to 6-DOF motions or control in irregular wave with trivial modification. And it is applicable to hull shape development for better seakeeping performance and to determine the size and the position of hydrofoils for the attitude control.

• Earthquakes and Structures
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• 제6권4호
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• pp.393-408
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• 2014

In this paper, a direct identification of modal parameters using the continuous wavelet transform is proposed. The purpose of this method is to transform the differential equations of motion into a system of algebraic linear equations whose unknown coefficients are modal parameters. The efficiency of the present method is confirmed by numerical data, without and with noise contamination, simulated from a discrete forced system with four degrees-of-freedom (4DOF) proportionally damped.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.21-28
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• 2010

본 논문에서는 만타형상 무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 운동성능과 제어기설계에 대한 성능을 해석하기 위한 수학모델을 정립하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 6자유도 운동방정식을 이용하여 Matlab/Simulink로 시뮬레이션 프로그램을 구성하였다. 개발된 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 만타형상 무인잠수정의 동역학적 운동성능을 해석하였으며, 무인잠수정의 제어성능을 해석하기 위하여 PID(비례-미분-적분)제어기와 슬라이딩모드(Sliding mode)제어기를 설계하여 만타형상 무인잠수정의 제어성능을 해석하였다. 설계된 제어기는 무인잠수정의 수심제어(Depth control)와 방향제어(Heading control)에 사용되었다. 설계된 제어기의 성능을 확인하기 위하여 미해군 대학원의 AUV II와 비교하였다. 설계된 수심제어기와 방향제어기를 이용하여 만타형 무인잠수정의 설계목표에 부합하는 항해제어 시뮬레이션을 실시하였다.