• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.56-65
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• 2019

최근 자동차는 안전성, 편리성, 친환경 등의 목적으로 개발되고 있다. 특히, 자동차 안전성에 대한 인식이 중요하게 바뀌고 있다. 이에 따라, ADAS 개발로 인한 안전 시스템들이 등장하였다. 그러나 ADAS의 개발과 시험 평가를 통해 양산 되는 기간은 상당히 오래 걸린다. 따라서 본 논문에서는 ADAS 개발과 시험 평가에 필요한 기간을 단축시키기 위해 브레이크 다이나모미터를 개발 하였다. 또한 개발한 브레이크 다이나모미터는 국제 표준인 JIS D-0210을 만족하며, ADAS의 모드별로 사용자가 시험 조건과 시험 방법을 선택 하여 제동력을 평가할 수 있다. 그리고 개발하는 브레이크 다이나모미터의 신뢰성 검증을 위해 선행 연구에서 제안한 ACC, LKAS, AEB의 시나리오를 사용하였다. 개발한 브레이크 다이나모미터는 시험값과 선행 연구를 통해 제안된 ADAS 모드별 이론식에 의한 계산값을 비교하여 신뢰성을 검증하였다. 또한, 향후에는 ADAS의 실차시험이 불가능한 환경에서 ADAS 모드별 브레이크 부품의 성능 평가가 가능할 것으로 기대 된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권2호
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• pp.168-174
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• 2019

In order to investigate Propeller Open Water (POW) characteristics for the high-speed propeller in Large Cavitation Tunnel (LCT), the high-capacity inclined-shaft dynamometer was designed and manufactured. Its measuring capacities of thrust and torque are ${\pm}2200N$ and ${\pm}120N-m$, respectively. The driving motor is directly connected to the propeller shaft. Inclined angle of the propeller shaft can be adjusted up to ${\pm}10^{\circ}$. As the pressure inside LCT can be adjusted in the range of 0.1~3.0bar, we can carry out the POW test at high Reynolds number (above $1.0{\times}10^6$) without propeller cavitation and the cavitation test in uniform flow. After the new dynamometer setup in LCT, the Reynolds number variation test and propeller open-water test were conducted at the inclined angle of $0^{\circ}$ and $6^{\circ}$. The present POW results of the new dynamometer are compared with those of the existing high-capacity dynamometer in LCT and of the dynamometer in the towing-tank. Through systematic model tests and comparison with their results, the performance of the new inclined-shaft dynamometer was verified. It is thought the POW test for the high-speed propeller should be better conducted at high Reynolds number.

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.55-60
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• 2020

세계적으로 친환경자동차의 연구 및 개발이 확대되면서 주행거리를 증대시키기 위해 차량의 부가적인 장치를 축소·삭제하거나 경량화를 위한 연구를 진행하고 있다. 그 중 내연기관자동차에 적용되던 다단변속기를 삭제하고 감속기로 대체하여 모터출력 값 제어를 통해 토크증대로 초기구동력을 확보하고 있다. 하지만 잦은 모터의 속도변화로 부하가 상승되는 결과를 가져올 수 있기 때문에 본 연구에서는 일반적인 감속기구조를 갖는 소형·경량의 수동 2단 감속기를 개발하려고 한다. 따라서 평행축을 갖는 구조에 대기어와 소기어를 삽입하여 평행한 축의 감속기형태에서 V-벨트로 기어를 연결하고, 저단과 고단의 기어비를 각각 설정하여 2개의 기어비를 갖는 2단 변속기를 설계하였다. 또한 변속기의 회전속도와 부하에 따른 동력성능을 시험을 통해 확인하고 구동시 발생되는 발열특성을 확인하여 변속기의 타당성을 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1095-1104
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• 2022

예인케이블은 예인음탐기(TASS: Towed Array Sonar System)를 윈치(Winch)를 이용하여 수중으로 반복전개, 회수하여 수중에서 음탐기로 탐지된 신호(정보)를 탐사선 또는 수상함으로 전달하고 예인음탐기에 전원공급하는 역할을 한다. 예인케이블은 세부적으로 중량케이블과 경량케이블로 구성된다. 음탐기용 예인케이블은 운용 심도가 깊어질수록 수중 환경이 열악하여 높은 기계적 특성과 내구성이 요구되는 특징이 있다. 이러한 제약사항으로 인하여 국내에서 설계 및 제작된 사례는 극히 드문 실정이다. 본 연구를 통해 확보된 광통신 방식 예인케이블 설계에 대한 핵심기술은 방위산업 및 민간 분야에도 다양하게 활용될 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.380-386
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• 2021

본 연구에서는 탄소섬유 강화 복합재료를 적용하여 PTO 샤프트의 임계 속도를 향상시키는 연구를 진행하였다. 탄소섬유 강화 복합재료의 경우 전단 강도가 낮은 단점이 있어, 이를 보완하기 위해 티타늄-탄소섬유 강화 복합재료 하이브리드 구조로 설계하는 것을 제안하였다. PTO 샤프트에서 요구하는 최대 허용 토크, 임계 속도, 비틀림 고유진동수 기준을 충족시키는 최적의 구조를 설계하고 제작하였다. 제작한 PTO 샤프트의 성능 평가를 위해 진동 시험, 정적 비틀림 시험, 비틀림 내구성 시험이 수행되었고, 진동 시험에서 PTO 샤프트의 임계 속도는 20570 rpm로 티타늄 샤프트 대비하여 7.5% 향상된 것을 확인하였다. 또한 정적 비틀림 시험을 통해 PTO 샤프트의 최대 허용 토크가 2300 N·m로 해당 기준을 충족시키는 것을 확인하였다. 최종적으로 11.3~113 N·m 범위의 하중을 반복하는 비틀림 내구성 시험에서도 10⁶ 사이클 동안 피로파괴가 발생하지 않는 것으로 평가되었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권2호
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• pp.54-63
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• 2022

Among the various industrial robots, palletizing robots have received particular attention because of their higher productivity in accordance with technological progress. When designing a palletizing robot, the main components, such as the servo motors and reducers, should be properly selected to ensure its performance. In this study, a practical method for selecting the motors and reducers of a robot was proposed by performing the dynamic analysis of rigid-flexible multibody systems using ANSYS and ADAMS. In the first step, the links and frames were selected based on the structural analysis results obtained from ANSYS. Subsequently, a modal neutral file (MNF) with information on the flexible body was generated from the links and frames using modal analysis through ANSYS and APDL commands. Through a dynamic analysis of the flexible bodies, the specifications of the major components were finally determined by considering the required torque and power. To verify the effectiveness of the proposed method, the analysis results were compared with those of a rigid-body model. The comparison showed that rigid-flexible multibody dynamic analysis is much more useful than rigid body analysis, particularly for movements heavily influenced by gravity.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권5호
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• pp.661-675
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• 2022

In this paper, an electric vehicle drives with efficient control and low cost hardware using four quadrant DC converter with Permanent Magnet Direct Current (PMDC) motor fed by DC boost converter is presented. The main idea of this work is to improve the energy efficiency of the conversion chain of an electric vehicle by inserting a boost converter between the battery and the four quadrant-DC motor chopper assembly. Consequently, this method makes it possible to maintain the amplification gain of the 4 quadrant chopper constant regardless of the battery voltage drop and even in the presence of a fault in the battery. One of the most important control problems is control under heavy uncertainty conditions. The higher order sliding mode control technique is introduced for the adjustment of DC bus voltage and mechanical motor speed. To implement the proposed approach in the automotive field, experimental tests were carried out. The performances obtained show the usefulness of this system for a better energy management of an electric vehicle and an ideal control under different operating conditions and constraints, mostly at nominal operation, in the presence of a load torque, when reversing the direction of rotation of the motor speed and even in case of battery chamber failure. The whole system has been tested experimentally and its performance has been analyzed.

• 문화기술의 융합
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• 제9권3호
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• pp.677-682
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• 2023

인간형 로봇을 구동하기 위해서 로봇 내부에는 많은 수의 모터와 센서가 사용된다. 다수의 구동기를 연결할 때 생기는 배선의 문제를 해결하기 위해 통신 네트워크에 기반한 제어기를 사용해왔는데 구성 비용면에서 유리하고, 신뢰성이 높은 통신 프로토콜인 CAN이 주로 사용되었다. 제어기의 구조 측면에서 상위 제어기에 알고리즘을 탑재하기 쉬운 속도 제어형 구조가 선호되고 있는데, 이때 CAN의 낮은 통신 대역폭이 문제가 되며, 충분한 통신 대역폭을 얻기 위해 이전에는 다수의 CAN 네트워크로 분리해서 통신망을 구성하였다. 본 논문에서는 높은 통신 대역폭을 얻기 위해 고속의 FlexRay와 저속의 CAN 통신망이 계층적으로 연결된 다중 모터 제어 시스템에 대해 전송시간 지연에 대한 안정도 분석을 수행하고 허용된 전송시간 내에 센서 정보와 구동 신호를 전달하기 위한 게이트웨이의 구성과 노드 할당 방법에 관하여 연구한다. 제안된 계층적 네트워크 기반 제어시스템은 다중 모터제어 시스템의 제어성능을 높이고 안정도를 확보하는 데 이바지할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.91-97
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• 2023

오래된 디젤 엔진을 탑재하고 있는 노후화된 건설용 기계 및 차량들은 보통 수명이 길기 때문에 최신의 배기 규제와는 동떨어진 수준의 유해한 배출가스를 계속 배출하고 있다. 따라서 이러한 구형 디젤 엔진을 최신 배기 규제를 만족하는 엔진으로 대체할 수 있다면 대기질 개선에 도움이 될 것으로 기대되는데, 건설 현장에서 손쉽게 구할 수 있는 프로판 연료를 적용한 엔진이 적합한 대안이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 6.8리터 CNG 엔진을 베이스로 프로판 전용 엔진을 개발하였으며, 가스 전용 인젝터, 배기가스재순환(EGR), 강화된 촉매 등의 기술이 적용되었다. 그 결과 동급의 디젤 엔진 출력 및 토크를 확보하는 한편 최신 배출가스 규제인 Stage-V 수준에서 질소산화물은 절반 수준에 해당하는 배출가스 성능을 달성하였다.

• 농업과학연구
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• 제49권4호
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• pp.845-855
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• 2022

The purpose of this study is to develop a self-propelled underground crop harvester and its performance was evaluated by measuring the load during actual potato harvesting operations. This study was conducted at a constant working speed of 1 km·h^-1. A load measurement system was installed to measure the actual load and the required working power was analyzed. A hydraulic pressure sensor was also installed to measure the hydraulic pressure. The required hydraulic power was calculated using the hydraulic pressure and flow rate. The results showed that the engine speed, torque, and power during harvesting operation were in the range of 845 - 1,423 rpm, 95 - 228 Nm, and 9 - 31 kW, respectively. Traction power, excluding the hydraulic pump of the tractor and power take-off (PTO) output, was in the range of 9 - 28 kW, and it was confirmed that it occupies a ratio of 16.2 to 50% of the engine rated output. The engine can supply the minimum required traction power to move the vehicle. This means that the engine used in this study could be down-sized to be suitable for an underground crop harvester. In this study, the gear stages of the tractor were not considered. This research thus shows the possibility of developing a self-propelled underground crop harvester.