• Smart Structures and Systems
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• 제6권3호
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• pp.183-196
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• 2010

Monitoring and economical design of alternative energy generators such as wind turbines is becoming increasingly critical; however acquisition of the dynamic output data can be a time-consuming and costly process. In recent years, low-cost wireless sensors have emerged as an enabling technology for structural monitoring applications. In this study, wireless sensor networks are installed in three operational turbines in order to demonstrate their efficacy in this unique operational environment. The objectives of the first installation are to verify that vibrational (acceleration) data can be collected and transmitted within a turbine tower and that it is comparable to data collected using a traditional tethered system. In the second instrumentation, the wireless network includes strain gauges at the base of the structure. Also, data is collected regarding the performance of the wireless communication channels within the tower. In both turbines, collected wireless sensor data is used for off-line, output-only modal analysis of the ambiently (wind) excited turbine towers. The final installation is on a turbine with embedded braking capabilities within the nacelle to generate an "impulse-like" load at the top of the tower. This ability to apply such a load improves the modal analysis results obtained in cases where ambient excitation fails to be sufficiently broad-band or white. The improved loading allows for computation of true mode shapes, a necessary precursor to many conditional monitoring techniques.

• Elastomers and Composites
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• 제53권2호
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• pp.39-47
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• 2018

Styrene-butadiene rubber (SBR) is widely used in tire treads due to its excellent abrasion resistance, braking performance, and reasonable cost. Depending on the polymerization method, SBR is classified into solution-polymerized SBR (SSBR) and emulsion-polymerized SBR (ESBR). ESBR is less expensive and environmentally friendlier than SSBR because it uses water as a solvent. A higher molecular weight is also easier to obtain in ESBR, which has advantages in mechanical properties and tire performance. In ESBR polymerization, a surfactant is added to create an emulsion system with a hydrophobic monomer in the water phase. However, some amount of surfactant remains in the ESBR during coagulation, making the polymer chains in micelles clump together. As a result, it is well-known that residual surfactant adversely affects the physical properties of silica-filled ESBR compounds. However, researches about the effect of residual surfactant on the physical properties of ESBR are lacking. Therefore, in this study we compared the effects of remaining surfactant in ESBR on the mechanical properties of silica-filled and carbon black-filled compounds. The crosslinking density and filler-rubber interaction are also analyzed by using the Flory-Rehner theory and Kraus equation. In addition, the effects of surfactant on the mechanical properties and crosslinking density are compared with the effects of TDAE oil (a conventional processing aid).

• 한국융합학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.31-40
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• 2017

환경 친화적인 개인 이동수단의 부상은 세계적인 추세이며, 국내최초 IT 융합 전기스케이트보드인 유스보드가 트렌드를 선도하기위해 개발되었다. 유스보드는 블루투스 v4.0 통신을 통해 유스웨어러블컨트롤러 또는 유스앱을 사용하여 원격으로 제어 가능하며, 최고 시속 25 km/h 속도를 낼 수 있고, 최대 운행 시간은 약 1.5 hr이다. 유스보드 데크 앞면에 위치한 LED 디스플레이는 라이더에게 세 가지 상태, 즉 배터리 잔량 SOC, 현재 주행속도, 그리고 제동량을 표시해 준다. 유스보드와 유스웨어러블컨트롤러 간의 실내 EMC 테스트 결과와 실외 실주행 테스트 결과가 분석되었으며, 특히 실주행 테스트로부터 타사 전기스케이트보드 대비 최대 전류를 약 15% 낮춤으로서 모터제어기의 부하 부담을 줄였다. 이러한 분석 결과들은 유스보드가 타사 전기스케이트보드들보다 작고 가볍고 저렴하며 이는 개인 이동수단으로 유용함을 나타낸다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권10호
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• pp.967-974
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• 2017

본 연구에서는 횡가속도 센서 계측 신호 기반의 기준 차량 요레이트 모델을 활용하여 횡경사 유무에 관계 없이 견실한 성능을 보장하는 제동기반 요 모멘트 제어시스템을 개발하였다. 2자유도 single track 모델과 횡가속도 센서 계측 신호를 융합하여 새로운 기준 요레이트 모델을 설계하였고 이를 기반으로 요 모멘트 제어기를 설계하였다. 또한 외란 관측기를 적용하여 요레이트 동역학에 존재하는 차량 파라미터 오차를 보상하고 제어기의 성능을 개선하였다. 다자유도 차량동역학 해석 SW인 CARSIM을 이용하여 평지 및 횡경사 노면을 반영한 다양한 검증 시나리오 조건에서 제안된 제어기를 검증하였다. 그 결과 기준 차량모델에 횡가속도 계측 신호를 반영하고 외란 관측기를 통해 모델 파라미터 오차를 보상하는 것을 특징으로 하는 새롭게 제안된 횡안정성 제어기가 도로 횡경사에 관계없이 다양한 주행상황에서 차량의 횡안정성을 견실하게 유지할 수 있음을 확인하였다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제13권1호
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• pp.47-53
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• 2021

Gait kinematics and kinetics have a similar tendency between men and women, yet it remains unclear how walking while carrying a load affects the gait mechanism. Twenty adults walked with preferred velocity on level ground of 20 m relative to change of a load carriage (no load, 15%, 30% of the body weights) aimed to observe gait mechanism. We measured gait posture using the three-dimensional image analysis and ground reaction force system during stance phase on left foot. In main effect of gender difference, men showed increased displacement of center of gravity (COG) compared to women, and it showed more extended joint angle of hip and knee in sagittal plane. In main effect of a load difference, knee joint showed more flexed postuel relative to increase of load carriage. In main effect of load difference on the kinetic variables, medial-lateral force, anterior-posterior force (1st breaking, 2nd propulsive), vertical force, center of pressure (COP) area, leg stiffness, and whole body stiffness showed more increased values relative to increase of load carriage. Also, men showed more increased COP area compared to women. Interaction showed in the 1st anterior-posterior force, and as a result of one-way variance analysis, it was found that a load main effect had a greater influence on the increase in the magnitude of the braking force than the gender. The data in this study explains that women require little kinematic alteration compared to men, while men in more stiff posture accommodate an added load compared to women during gait. Additionally, it suggests that dynamic stability is maintained by adopting different gait strategies relative to gender and load difference.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.171-178
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• 2021

카라반은 외부의 물리적 요인에 쉽게 영향을 받아 탑승자에게 위험한 상황을 초래하는 경우가 많다. 따라서 탑승자의 안정성을 확보하기 위해 스웨이 현상을 사전에 예방할 수 있는 스웨이 저감 장치를 개발할 필요성이 있다. 본 논문에서는 견인차량과 카라반 사이의 Hitch angle을 최소화하는 것을 목표로 한다. 구체적으로는 견인차량과 카라반 각각에 장착된 IMU 센서를 통해 카라반의 초기 불안정성을 감지하고, PID 제어기를 이용하여 Hitch angle, Hitch yaw rate가 Desired hitch angle, Desired hitch yaw rate에 수렴할 수 있도록 제어 값을 산출한다. 산출된 제어 값에 따라 카라반 좌우 브레이크에 다른 제동토크를 생성하여 분배하고 제어한다. 주행 실험을 통해 스웨이 저감 장치의 성능을 검증한 결과, 제어하지 않은 경우보다 Hitch angle이 감소한 것을 확인할 수 있었고, 횡 방향 안정성 향상률은 제어 전에 비해 78.9% 향상된 것을 확인하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제33권4호
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• pp.175-184
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• 2023

Objective: The purpose of this study is to investigate the effects of human motion and javelin kinematics during the energy transfer in javelin throwing on records, and to provide evidence-based training insights for athletes and coaches to enhance records. Method: Three javelin throw athletes (age: 22.67 ± 0.58 years, height: 178.33 ± 7.37 cm, weight: 83.67 ± 1.15 kg) were recruited for this study. Each athlete attempted ten maximum record trials, and the kinematic data from each performance were analyzed to determine their influence on the records. The Theia3d Markerless system was used for motion analysis. Results: Key factors were modeled and identified at each moment. In E1, main variables were COM Y (𝛽 8.162, p<.05) and COM velocity Z (𝛽 -72.489, p<.05); in E2, COM X (𝛽 -17.604, p<.05); in E3, COM X (𝛽 -18.606, p<.05), COM velocity Y (𝛽 38.694, p<.05), and COM velocity X (𝛽 66.323, p<.05). For the javelin throw dynamics in E3, key determinants were Attitude angle and Javelin velocity in the Y-axis. Conclusion: The study reveals that controlled vertical movement, center of mass management during braking, and enhanced pelvic rotation significantly improve javelin throw performance. These kinematic strategies are critical for record enhancement in javelin throwing.

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.37-42
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• 2016

이 논문의 목적은 승용자동차의 배출가스 제어장치에 대한 고장사례 연구이다. 첫 번째 사례의 원인은 퍼지 컨트럴 솔레노이드밸브(PCSV)가 일정한 동작조건에서 열리지 말아야 하나, 오작동 되어 열림으로써 서지탱크로 증발가스가 유입되어 이것이 연료량이 농후한 것으로 측정되었다. 이 결과 엔진의 ECU(Electronic control uint)에서 연료의 분사량을 줄임으로써 공회전시 엔진의 부조화 현상이 발생된 것으로 확인되었다. 두 번째 사례에서는, EGR 밸브를 작동하는 호스가 다른 곳으로 조립되어 진공압력이 공급되지 않았다. 이로 인해 EGR 밸브가 작동되지 않고 다른 곳에서 진공이 누설됨으로써 엔진이 부조화 현상이 발생된 것으로 확인되었다. 세 번째 사례는 두개의 센서 가운데 뒤쪽(Rear side) 산소센서가 다른 자동차의 산소센서로 오장착됨으로 인해 산소량을 감지하지 못해 감속시 급격하게 속도가 줄어든 것으로 확인되었다. 따라서, 배출가스 제어 장치에 관련된 시스템은 최적의 상태로 작동되어 배출가스를 저감하는 역할을 할 수 있도록 철저한 관리가 요구된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제36권2호
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• pp.79-88
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• 2011

The purpose of this study was to analyze power requirement of an agricultural tractor by major field operations. First a survey was conducted to obtain annual usage ratio of agricultural tractor by field operation. Plowing, rotary tillage, and loader operations were selected as major field operations of agricultural tractor. Second, a power measurement system was constructed with strain-gauge sensors to measure torque of four driving axles and a PTO axle, speed sensors to measure rotational speed of the driving axles and an engine shaft, pressure sensors to measure pressure of hydraulic pumps, an I/O interface to acquire the sensor signals, and an embedded system to calculate power requirement. Third, the major field operations were experimented under fields with different soil conditions following planned operation paths. Power requirement was analyzed during the total operation period consisted of actual operation period (plowing, rotary tillage, and loader operations) and period before and after the actual operation (3-point hitch operating, forward and reverse driving, braking, and steering). Power requirement of tractor major components such as driving axle part, PTO part, main hydraulic part, and auxiliary hydraulic part were measured and calculated to determine usage ratio of agricultural tractor power. Results of averaged power requirement for actual field operation and total operation were 23.1 and 17.5 kW, 24.6 and 19.1 kW, and 14.9 and 8.9 kW, respectively, for plowing, rotary tillage, and loader operations. The results showed that rotary tillage required the greatest power among the operations. Averaged power requirement of driving axles, PTO axle, main hydraulic part, and auxiliary part during the actual field operation were 8.1, 7.8, 3.4, and 1.5 kW, respectively, and the total requirement power was about 70 % (20.8 kW) of the rated power. Averaged power requirement of driving axles, PTO axle, main hydraulic, and auxiliary hydraulic for the total operation period were 6.5, 6.0, 2.1, 0.9 kW, respectively, and total requirement power was about 52 % (15.5 kW) of the rated power. Driving axles required the greatest amount of power among the components.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권6호
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• pp.63-70
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• 2011

자전거는 자동차와 달리 사용자인 탑승자가 외부 환경에 그대로 노출되므로, 주변 날씨, 대기, 주행 경로 등에 관한 정보를 자동차 보다 오히려 폭넓게 활용할 필요가 있다. 더욱이 자전거는 인간의 힘을 동력으로 사용하므로 도로의 경사, 굴곡, 노면 상태와 같은 주행 경로의 특성을 미리 파악할 수 있다면 최적 경로 추정 등을 통해 이동 효율을 획기적으로 높이는 데에 도움이 될 것이다. 최근의 모바일 정보 서비스와 함께 개발되는 각종 자전거용 애플리케이션들은 이러한 지능형 자전거를 위한 체계적인 연구 개발의 필요성을 일깨우고 있다. 본 연구에서는 무선 통신이 가능한 저전력 손목 시계형 임베디드 장치를 자전거에 간단히 장착하고, 여기에 내장된 가속도 센서를 이용하여 자전거의 주행 상황 (오르막, 내리막, 정지, 가 감속) 을 자동으로 인식할 수 있는 알고리듬을 개발하는 것을 목표로 하였다. 개발된 알고리듬의 신뢰성을 검사하기 위해 총 19 개의 실험 주행 데이터에 적용한 결과, 전체 실험 데이터의 83.3% 에서 95% 이상의 구간 인식 정확도를 얻을 수 있었다. 향후 임베디드 장치에 내장된 고도 센서, 온도 센서를 추가로 활용하여 탑승자의 신체 상태 및 운동 추정이 가능한 지능형 자전거를 개발할 계획이다. 개발된 주행 상황 인식 기술은 주행 중의 안전을 고려한 지능형 인터페이스 기술의 기반이 될 수 있을 것으로 기대한다.