• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.175-181
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• 2018

전기펌프시스템은 기존 터보펌프의 가스발생기, 구동기 및 터빈이 필요 없는 매우 간결한 구조를 갖고 있어 저가 소형 위성 발사체의 차세대 추진기관으로써 최근 주목받고 있다. 그래서 본 논문에서는 로켓엔진용 전기펌프 시스템의 가장 중요한 핵심부품인 영구자석 동기모터(PMSM)의 개발 및 발사체로의 적용 가능성을 파악하기 위하여 50 kW, 50,000 RPM의 성능을 가지는 전기모터에 대한 개념설계안을 도출하였다. 요구되는 전기모터의 성능을 만족시키기 위해서 전자기장해석을 수행하여 모터의 전체 외경과 회전자의 내경을 결정하였으며, 회전자는 4,000 가우스의 Sm2Co17 원통형 자석을 이용하여 Inconel 718 재료의 캔으로 체결하였다. 또한, 엔진구동시 모터 운전 영역에서의 회전 동역학적 안정성을 검증하기 위해서 회전체 동역학해석을 수행하였으며, Campbell 선도를 통하여 설계한 모터의 단품운전 뿐만 아니라 성능확인을 위한 Dynamo meter 운전 시에도 공진현상이 발생하지 않음을 해석적으로 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.8-12
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• 2017

본 논문에서는 휴대폰의 배터리 방전 시에도 비상전화나 문자 메시지의 사용을 가능하게 해주는 자가발전기에 관한 연구를 진행하여 휴대폰 케이스를 통한 휴대폰의 재충전 방법을 제시한다. 사용자가 스마트 폰 케이스를 흔들게 되면 전자기 코일과 발전기의 영구 자석의 상호 작용을 통해 리튬 이온 배터리를 충전 하며 전기 에너지가 생성된다. 이 때 생성된 전기에너지는 사용자가 몇 분의 통화 또는 문자 메시지를 사용할 수 있는 전력을 제공 해준다. 또한 사람이 걸을 때 위상의 변화에 의해 2 ~ 3 Hz 주파수의 진동 에너지가 발생하는데, 이를 획득하는 에너지 하베스팅 과정을 통해 배터리를 충전한다. 그리고 발전량을 분석하는 것은 상용 전자기 해석 프로그램인 MAXWELL을 사용하여 모델링 후 시뮬레이션 하였다. 마지막으로 분석한 결과를 바탕으로 자가 발전을 위한 휴대폰 케이스의 프로토타입을 구축하고 그 측정값과 시뮬레이션 값을 비교함으로써 프로토타입의 성능을 검증하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제21권5호
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• pp.571-582
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• 2018

Track irregularities of high-speed Maglev lines have significant influence on ride comfort. Their adjustment is of key importance in the daily maintenance of these lines. In this study, an adjustment method is proposed and track irregularities analysis is performed. This study considers two modules: an inspection module and a vehicle-guideway coupling vibration analysis module. In the inspection module, an inertial reference method is employed for field-measurements of the Shanghai high-speed Maglev demonstration line. Then, a partial filtering, integration method, resampling method, and designed elliptic filter are employed to analyze the detection data, which reveals the required track irregularities. In the analysis module, a vehicle-guideway interaction model and an electromagnetic interaction model were developed. The influence of the measured line irregularities is considered for the calculations of the electromagnetic force. Numerical integration method was employed for the calculations. Based on the actual field detection results and analysis using the numerical model, a threshold analysis method is developed. Several irregularities modalities with different girder end's deviations were considered in the simulations. The inspection results indicated that long-wavelength irregularities with larger girder end's deviations were the dominant irregularities. In addition, the threshold analysis of the girder end's deviation shows that irregularities that have a deviation amplitude larger than 6 mm and certain modalities (e.g., M- and N-shape) are unfavorable. These types of irregularities should be adjusted during the daily maintenance.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제39권3호
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• pp.158-165
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• 2014

Purpose: The objective of this paper was to compare test standards regarding the performance and safety of agricultural tractors to identify the differences in test conditions, measurement tolerances, and test procedures. Based on the comparison, some recommendations were proposed for possible revisions or improvements to current tractor test standards. Methods: The test standards and codes of major standards development organizations (SDOs), such as the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD), the International Organization for Standardization (ISO), the American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE), EC type approval, and the board of actions of the Nebraska Tractor Test Laboratories (NTTL), were selected and analyzed. Comparison of the test standards: The ISO provides references for fuel and lubricants for tractor tests, and the OECD provides additional measurements for calculating fuel consumption characteristics during the power take-off (PTO) tests. The ISO, EC type approval, and the ASABE provide PTO protective device and the safety requirements. During drawbar power tests, seven transmission ratios are selected for fully automatic transmissions, according to the OECD. In case of hydraulic lift tests, ISO 789-2 and OECD Code 2 advise the use of a static lift force, while SAE J283 advises the use of additional dynamic lift capacity tests for a better representation of in-field operations. The OECD, the ISO, and EC type approval determine the seat index point (SIP), whereas the ASABE determines the seat reference point (SRP) for roll-over protective structure (ROPS) tests. Diversified measurement tolerances were among the braking performance test standards. The European Union (EU) has developed daily limits for vibration exposures with adaptations from ISO 2631-1. Electromagnetic compatibility evaluations are emerging of high-efficiency tractors due to the long-term conformance to electromagnetic emissions and interferences. Comparisons of tractor test standards discussed in this paper are expected to provide useful information for tractor manufacturers and standards development personnel to improve the performance and safety test standards of tractors.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.393-400
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• 2003

본 논문에서는 EQM(Engineering Qualification Model)급 Ku 대역 위성 중계기용 입력 멀티플렉서 설계 및 결과에 대하여 언급하였다. 각 채널은 Circulator Chain구조를 이용하여 분리되었으며, 채널 대역내에서의 진폭 변화와 군지연 변화를 최소화하기 위하여 각각의 채널은 채널필터 외부에 등화기를 사용하였다. 위성중계기의 무게와 부피를 최소화하기 위하여 채널필터와 등화기 모두 이중모드로 설계하였다. 채널별 주파수 선택도를 높이기 위하여 채널 필터는 8차 타원 응답형으로 설계하였으며, 등화기는 2차 반사형으로 설계하였다. 온도 변화에 따른 특성 변화를 최소화하기 위하여 필터와 등화기의 공동(cavity), 슬롯, 튜닝나사는 INVAR36을 사용하여 제작하였다. 제작한 입력 멀티플렉서는 진동 시험, 열진공 시험, EMC 시험을 실시하였으며 시험결과 Ku 대역 위성 중계기에 적용 가능한 성능을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.18-26
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• 2001

본 논문에서는 압전체를 전기기계 압전파동방정식과 경계조건을 이용하여 고유치 제로 정식화하고, 3차원 유한요소법을 적용하여 초고주파 대역에서 동작하는 압전박막공진기의 공진모드 및 공진특성을 공진기의 입력 임피던스를 통하여 해석하였다. 이를 통하여 1차원 해석에서는 불가능하였던 공진기의 전극형상과 상, 하부 전극의 비대칭 구조에 따른 공진특성과 스퓨리어스특성을 추출하였다. 본 논문에서 제안한 방법으로 계산된 공진주파수를 Mason 등기모델 해석결과 및 실제 제작한 ZnO 압전박막공진기의 공진 특성과 비교한 결과 정확하게 일치함을 확인하였다. 또한 두께진동모드로 동작하기 위한 최적의 길이와 두께의 비가 20 : 1이고 최소한의 길이와 두께의 비가 5:1 이상임을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제24권7호
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• pp.379-386
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• 2005

최근까지 개발되었던 청각 보조기 중에서 공기 전도형 보청기의 하울링 (howling) 현상과 수술 후 이소골 등 기존 음향계의 재생이 불가능한 인공 와우 (cochlear implant system)의 단점을 해결하고, 동시에 청음 명료도가 높은 음성 신호를 전달하기 위한 수단으로 연구된 것이 인공중이 (implantable middle ear hearing device) 이다. 본 연구에서는 인공중이의 음성 신호 재현을 위한 진동 장치인 차동전자 트랜스듀서 (differential electromagnetic transducer, DET)에 대한 수학적 모형화와 계의 진동을 기술하는 운동방정식을 유도하고 그 해를 구하였다. 제한된 크기와 인가 전류 $1\;mA_{rms}$ 정현파에서 최대 구동력을 얻기 위해서 전자기력에 대한 유한요소해석을 수행하였고, 결과에 의해서 자석과 코일에 대한 최적 크기를 결정하였다. 사람의 중이 내 등자뼈 (stapes)의 진동 특성과 유사한 진동을 갖는 DET를 설계하기 위해서, 진동막의 강성계수를 변화하면서 진동해석을 시뮬레이션 하였다. 설계된 DET는 마이크로 머시닝 기술에 의해서 제작하였고, 그 진동 특성을 측정 하였다. 최종적으로 측정된 진동 특성에 대한 분석을 통하여 인공중이를 위한 진동 장치로서의 적용 가능함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권1호
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• pp.47-56
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• 2012

자전거는 균형을 유지하며 빠른 속도로 주행하는 과정에서 여러 형태의 상당한 운동 에너지가 내재되어 있어, 에너지 수확기술을 적용하는데 있어 큰 장점을 갖는 이동형 플랫폼이다. 자전거에 에너지 수확 기술을 적용해 높은 출력을 얻기 위해서는 주행 중인 자전거의 운동 특성을 면밀히 관찰하고 이해하는 것이 필요하지만 실제 도로를 주행하는 자전거의 움직임을 정밀하게 측정한 연구나 이를 위한 전용의 측정 장치는 거의 없는 실정이다. 본 연구는 MEMS 기반의 가속도 센서를 이용하여 주행 중인 자전거의 동적 상태를 측정하고 이를 토대로 자전거 주행에 동반되는 에너지의 특성을 분석함으로써 이에 적합한 에너지 수확 증진 기술을 개발하는 것을 목적으로 하였다. 일반 자전거를 이용한 도로 주행 실험에서 주행 속도와 무관한 주파수 특성을 갖는 평균 1g 전후의 잉여 진동 에너지가 수반됨을 확인하였으며, 임의진동 에너지의 효과적인 수확을 위해 비선형 특성을 갖는 자기부상형 전자기 유도 방식의 에너지 수확기 프로토타입을 개발하였다. 개발된 에너지 수확기를 자전거에 장착하여, 휴대용 센서 및 근거리 무선 통신 모듈의 구동이 가능한 평균 1.5 mW 의 전력 생산을 검증하였다. 현재 자전거 차체의 진동분리 및 변환 효율 향상을 위한 연구가 진행 중이며, 향후 증진된 출력을 바탕으로 각종 스마트 정보 기기의 지속적인 전력공급을 위한 기반 기술이 될 것으로 기대한다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.123-130
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• 2014

An ultrasonic magnetostrictive transducer-based phased-array system for imaging defects in plate structures is newly proposed. In that most ultrasonic phased array systems rely on piezoelectric transducers or electromagnetic acoustic transducers, this system has its own unique feature of employing magnetostrictive transducers. Interest in using a phased array system using magnetostrictive transducers has been recently reported for pipe inspection but no such system has been developed for plate inspection. In this investigation, we aim to propose a phased array system using OL-MPTs (Omnidirectional Lamb wave Magnetostrictive Patch Transducers) for plate inspection. The developed system consists of a multi-channel function generator, power amplifiers, preamplifiers and a data acquisition unit. In the process of its development, each of the units must be checked and in doing so, we suggest types of ultrasonic wave experiments that should be carried out. Finally, the phased system using a transducer array composed of eight OL-MPTs is newly configured and is applied for actual crack detection experiments.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.476-484
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• 2010

최근, 압전 변압기 기술의 급속한 발전으로 권선형 변압기를 대체할 수 있는 다양한 분야에 응용되고 있다. 압전 변압기는 자계의 잡음이 없고, 크기가 소형화되며 고효율과 고전력 밀도, 누설자속이 없어 노이즈 발생이 없고, 공진주파수만을 이용하므로 출력파형이 정현파에 가까워 고조파 잡음이 없는 등 권선형 변압기에 비해서 여러 가지 장점을 갖고 있다. 본 연구는 87.2[KHz]정도의 스위칭 모드에서 두께진동 모드 적층형 압전 변압기를 이용하여 전기적인 등가회로를 적용하여 DC-DC컨버터를 동작 하였다. 또한 DC-DC컨버터를 제안된 회로에 의해서 구동 고휘도 LED 구동 전원장치로써의 가능성을 제시 하였다.