• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.140-140
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• 2017

4륜 장착 자동차의 토크 전달은 2륜 구동, 4륜 구동 모드를 간단히 전환하는 방식(part time 4WD)과 항시 사륜 구동 모드에서 전후륜의 토크 전달비를 제어하는 방식(AWD, all wheel drive)이 있다. 경제의 발달에 따라서 취미 인구의 확대로 국내에만 180만 명의 R/C car 사용자가 있다. 이 중 2WD-4WD의 전환을 differential lock mechanism으로 구현한 수입산 모델의 가격이 1,000,000원을 호가하지만 가변 제어 방식이 아닌, 정차 후 2-4륜 구동 전환 방식을 적용하고 있으며 상대적으로 내구성이 떨어진다. DC motor의 출력이 늘어나고 배터리의 성능이 좋아진 현재 소형 RC car의 최고 속도는 80 km/h 정도로 빨라졌다. 그러나 마찰 계수가 낮은 노면(실내의 대부분 평활 처리된 복도)에서는 2륜 구동 모드의 활용도가 매우 낮다. 미끄러운 노면에서 후륜 구동 모드로는 oversteer가 발생하여 차량이 스핀하기 쉽고 전륜 구동 모드로는 understeer가 발생하여 제대로 된 코너링이 어렵다. 상시 4륜 구동 모드는 에너지 소모가 크고 전후륜이 tight coupling되어 있는 문제 때문에 일반적인 노면에서 부드러운 코너링이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다. 본 연구에서 제안하는 방식은 그림 1와 같이 center shaft의 중간에 영구 자석으로 만들어진 토크 전달용 판이 있고 그 사이에 자계를 차폐할 수 있는 강자성체 셔터를 서보 기구에 연결하여 서보 회전각에 따라서 구동 쪽의 토크가 피구동축으로 전달되는 양을 연속 가변제어할 수 있다. 토크 전달용 판의 차폐 면적에 따른 토크 전달양을 전/후륜 바퀴의 Static torque를 통해 측정하였으며(그림 2), 공중 상태에서 즉 공기저항만을 고려한 상태에서의 RPM 회전수 차이 측정(그림3)을 통해 구동 쪽의 회전수가 피구동축으로 전달되는 양을 측정하여 연속가변 토크 제어 전달 기구의 성능을 확인하였다. 이 기구는 현재 1차적으로는 remote controller의 ch 3(ON/OFF제어 방식)에 연결하여 특정한 양의 토크를 전륜 쪽으로 보낼 수 있도록 구현이 가능하며, ch 2(PID제어 방식)에 연결하여 연속 가변 조절이 가능하도록 구현이 가능하다. 부가적으로 Arduino board를 내장하여 전후륜의 휠센서에서 입력되는 신호를 감지하여 자동적으로 전후륜에 배분되는 토크를 제어할 수 있도록 설계 중에 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.119-128
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• 2004

With the growing traffic density and increasing comfort requirements, the automation of the drive train will gain importance in vehicles. The automatic clutch actuation relieves the drivers especially in urban driving and stop-and-go traffic conditions. This paper describes the dynamic modeling of a clutch actuator and clutch spring. The dynamic model of the clutch system is developed using MATLAB/Simulink, and evaluated by experimental data using a test rig. This performance simulator is useful to develop the clutch-by-wire (CBW) system for an automated manual transmission (AMT). The electro-mechanical type CBW system is also implemented as an automatic clutch for AMT. The prototype of CBW system is designed and implemented systematically, which is composed of an electric motor, worm gear and slider-crank mechanism. The test rig is developed to perform the basic function test of the automatic clutch, and the developed prototype is validated by the experimental data on the test rig.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권4호
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• pp.255-263
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• 2013

Purpose: It is not easy to drive a rice-transplanter avoiding underlapped or overlapped transplanting in paddy fields. An automated guidance system for the riding-type rice-transplanter would be necessary to operate the rice-transplanter autonomously or to assist the beginning drivers as a driving aid. Methods: A prototype of guidance system was composed of embedded computers, RTK-GPS, and a power-steering mechanism. Two Kalman filters were adopted to overcome sparse positioning data (1 Hz) from the RTK-GPS. A global Kalman filter estimated the posture of rice-transplanter every one second, and a local Kalman filter calculated the posture from every new estimation of the global Kalman filter with an interval of 200 ms. A PID controller was applied to the row-following mode control. A control method of U-turning mode was developed as well. A stepping motor with a reduction gear set was used to rotate the shaft of steering wheel. Results: Test trials for U-turning and row-following modes were done in a paddy field after some parameters have been tuned at the ground speed range of 0.3 ~ 1.2 m/s. The minimum RMS error of offset was 3.13 cm at the ground speed of 0.3 m/s while the maximum RMS error was 13.01 cm at 1.2 m/s. The offset RMS error tended to increase as the ground speed increased. The target point distance, LT also affected the system performance and PID controller parameters should be adjusted on different ground speeds. Conclusions: A target angle-based PID controller plus stationary steering angle controller made it possible for the rice-transplanter to steer autonomously by following a reference line accurately and even on U-turning mode. However, as condition in paddy fields is very complicated, the system should control the ground speed that prevents it from deviating too much due to ditch and slope.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권5호
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• pp.1083-1095
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• 2016

The design of Prototype Gen-IV Sodium-Cooled Fast Reactor (PGSFR) has been developed and the validation and verification (V&V) activities to demonstrate the system performance and safety are in progress. In this paper, the current status of test activities is described briefly and significant results are discussed. The large-scale sodium thermal-hydraulic test program, Sodium Test Loop for Safety Simulation and Assessment-1 (STELLA-1), produced satisfactory results, which were used for the computer codes V&V, and the performance test results of the model pump in sodiumshowed good agreement with those in water. The second phase of the STELLA program with the integral effect tests facility, STELLA-2, is in the detailed design stage of the design process. The sodium thermal-hydraulic experiment loop for finned-tube sodium-to-air heat exchanger performance test, the intermediate heat exchanger test facility, and the test facility for the reactor flow distribution are underway. Flow characteristics test in subchannels of a wire-wrapped rod bundle has been carried out for safety analysis in the core and the dynamic characteristic test of upper internal structure has been performed for the seismic analysis model for the PGSFR. The performance tests for control rod assemblies (CRAs) have been conducted for control rod drive mechanism driving parts and drop tests of the CRA under scram condition were performed. Finally, three types of inspection sensors under development for the safe operation of the PGSFR were explained with significant results.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.52-57
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• 2014

본 논문은 두 바퀴 이동로봇의 주행에 있어서 주어진 경로를 물리적 제한을 만족하면서 주행하는 관절 공간 궤적 생성방법을 실시간 운영체제를 이용하여 구현함으로써 실시간 제어 방법에 대하여 연구하였다. 경로계획에서 이동로봇의 방향을 고려하기 위하여 베지어곡선을 이용하였으며, 컨볼루션 연산자를 이용하여 로봇의 두 바퀴의 속도의 제한을 만족시켰다. 관절 공간의 궤적 생성과 생성된 궤적에 대한 속도명령, 그리고 엔코더 값 감시 등 실시간 태스크를 주기적 태스크로 구현하였으며 동기화를 위하여 실시간 메커니즘인 이벤트 플래그를 이용하여 구현하였다. 실제 로봇에 실시간 태스크를 구현하여 속도명령의 실시간성과 이에 따른 이동로봇의 주행실험 결과를 이용하여 궤적 추종 성능을 비실시간 시스템과 분석하였다. 결과를 통하여 실시간 성을 요구하는 제어시스템에서 실시간 다중 태스크 시스템의 유용성을 검증하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권4호
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• pp.495-502
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• 2014

Fast recovery diodes (FRDs) were developed using the $p^{{+}{+}}/n^-/n^{{+}{+}}$ epitaxial layers grown by low temperature epitaxy technology. We investigated the effect of electrostatic discharge (ESD) stresses on their electrical and switching properties using current-voltage (I-V) and reverse recovery time analyses. The FRDs presented a high breakdown voltage, >450 V, and a low reverse leakage current, < $10^{-9}$ A. From the temperature dependence of thermal activation energy, the reverse leakage current was dominated by thermal generation-recombination and diffusion, respectively, at low and high temperature regions. By virtue of the abrupt junction and the Pt drive-in for the controlling of carrier lifetime, the soft reverse recovery behavior could be obtained along with a well-controlled reverse recovery time of 21.12 ns. The FRDs exhibited excellent ESD robustness with negligible degradations in the I-V and the reverse recovery characteristics up to ${\pm}5.5$ kV of HBM and ${\pm}3.5$ kV of IEC61000-4-2 shocks. Likewise, transmission line pulse (TLP) analysis reveals that the FRDs can handle the maximum peak pulse current, $I_{pp,max}$, up to 30 A in the forward mode and down to - 24 A in the reverse mode. The robust ESD property can improve the long term reliability of various power applications such as automobile and switching mode power supply.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제15권2호
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• pp.9-21
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• 2018

The aim of this study was to develop and test a model of an auto-sensing hydraulic breaker that can automatically change its 4-step impact mode according to the rock strength using SimulationX. The auto-sensing hydraulic breaker with a 4-step variable impact mode has the advantage of obtaining optimal impact energy and impact frequency under various rock conditions compared to an auto-sensing hydraulic breaker with a 2-step variable impact mode, which has already been developed overseas. Several steps were necessary to conduct this study. First, the operation principle of the auto-sensing hydraulic breaker with the 2-step variable impact mode was analyzed. Based on the findings, an analysis model of the auto-sensing hydraulic breaker with the 4-step variable impact mode was developed (and compared with the 2-step variable impact mode) Finally, an analysis of the results established that the stepwise variable of the impact mode was implemented according to the rock strength and the difference of each impact mode was confirmed. This study is expected to contribute to the development of auto-sensing hydraulic breakers that are superior to those developed by advanced companies in foreign countries.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.216-227
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• 2005

The head penetrations for control rod drive mechanism and instrumentation systems are installed at the reactor pressure vessel head of PWRs. Primary coolant water and the operating conditions of PWR plants can cause cracking of these nickel-based alloy through a process called primary water stress corrosion cracking (PWSCC). Inspection of the head penetrations to ensure the integrity of the head penetrations has been interested since reactor coolant leakages were found at U. S. reactors in 2000 and 2001. The complex geometry of the head penetrations and the very low echo amplitude from the fine, multiple flaws due to the nature of the see made it difficult to detect and size the flaws using conventional pulse-echo UT methods. Time-of-flight-diffraction technique, which utilizes the time difference between the flaw tips while pulse-echo does the flaw response amplitude from the flaw, has been selected for this inspection for it's best performance of the detection and sizing of the head penetration see flaws. This study defines the limits of the detectable and accurately sizable minimum flaw size which can be detected by the General TOFD and the Delta TOFD techniques for circumferentially and axially oriented flaws respectively. These results assures the reliability of the inspection techniques to detect and accurately size for various kind of flaws, and will also be utilized for the future development and qualifications of the TOFD techniques to enhance the detecting sensitivity and sizing accuracy of the flaws of the reactor head penetrations in nuclear power plants.

• 문화기술의 융합
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• 제6권1호
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• pp.515-520
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• 2020

본 연구에서는 4절 평행 링크의 설계와 실제 구현에 대한 것으로 평행 4절 링크는 한축의 회전을 다른 축의 회전 운동으로 전달하기 위한 기본적인 기구학적 메카니즘으로 널리 이용되고 있다. 그런데 평행 4절 링크는 운동 도중에 전환점에서 위상 역전이 발생하는 문제가 발생하여 실제 구현에서는 이를 고려하여 설계하여야 한다. 링크 역전을 방지하기 위해서는 추가적인 위상 역전 억제용 링크를 옵셋을 두어 붙이는 2중 평행 사변형 형태의 링크를 제작하면 되는 것으로 일부 알려져 있으나 실제 제작하여 실험한 결과 전환점에서 운동이 부드럽지 않은 현상이 발생하였다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 위상 역전 방지를 위한 옵셋을 주는 링크외에 보조적으로 평활한 운동을 위한 링크를 추가시켜 피동축이 구동축을 따라 회전할 때에 특정지점에서 위상 역전이 발생하지 않고 평활한 운동을 수행하는 것을 확인 할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권2호
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• pp.197-204
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• 1994

원자로운전정지시 사용되는 제어봉집합체는 제어봉구동장치에서 분리되어 핵연료집합체의 안내관으로 자유낙하한다. 이 제어봉집합체의 주요변수로는 낙하시간과 충격속도가 있는데, 낙하시간은 원자로 안전정지와 관계가 있으며, 충격속도는 핵연료집합체의 건전성과 관계가 있다. 따라서, 제어봉 낙하시간과 충격속도의 적절한 결정은 제어봉집합체와 핵연료집합체의 설계에 매우 중요하다. 제어봉집합체는 낙하도중 유체저항이나 마찰력 및 부력과 같은 여러 힘들에 의해 낙하시간이 감소하게 되는데, 이러한 여러가지 힘의 복잡한 결합으로 인해 낙하시간과 충격속도를 해석적으로 유추하는 것은 매우 어렵다. 본 논문에서는 국산핵연료집합체에 적용되는 해석적인 방정식을 포함하고 있는 프로그램을 개발하였고, 이 프로그램을 단일제어봉 낙하시험과 비교하였다. 비교결과 시험 및 해석결과가 잘일치하고 있음으로써 개발된 프로그램의 검증을 확인할 수 있었고, 따라서 이 프로그램이 제어봉및 안내관의 설계변경시 매우 유용하게 사용할 수 있게 되었다.