• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.65-70
• /
• 2022

In manufacturing and semiconductor industries, transfer robots increase productivity through accurate and continuous work. Due to the nature of the semiconductor process, there are environments where humans cannot intervene to maintain internal temperature and humidity in a clean room. So, transport robots take responsibility over humans. In such an environment where the manpower of the process is cutting down, the lack of maintenance and management technology of the machine may adversely affect the production, and that's why it is necessary to develop a technology for the machine failure diagnosis system. Therefore, this paper tries to identify various causes of failure of transport robots that are widely used in semiconductor automation, and the Prognostics and Health Management (PHM) method is considered for determining and predicting the process of failures. The robot mainly fails in the driving unit due to long-term repetitive motion, and the core components of the driving unit are motors and gear reducer. A simulation drive unit was manufactured and tested around this component and then applied to 6-axis vertical multi-joint robots used in actual industrial sites. Vibration data was collected for each cause of failure of the robot, and then the collected data was processed through signal processing and frequency analysis. The processed data can determine the fault of the robot by utilizing machine learning algorithms such as SVM (Support Vector Machine) and KNN (K-Nearest Neighbor). As a result, the PHM environment was built based on machine learning algorithms using SVM and KNN, confirming that failure prediction was partially possible.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.262-272
• /
• 2023

A polymer-based mechanical low-pass filter(m-LPF) for high-g accelerometers makes it possible to remove high-frequency transient noises from acceleration signals, thus ensuring repeatable and reliable measurement on high-g acceleration. We establish a prediction model for performance of m-LPF by combining a fundamental vibration model with the fractional derivative standard linear solid(FD SLS) model describing the storage modulus and loss modulus of polymers. Here, the FD SLS model is modified to consider the effect of m-LPF shape factor (i.e., thickness) on storage modulus and loss modulus. The prediction accuracy is verified by comparing the displacement transmissibility(or cut-off frequency) estimated using our model with that measured from 3 kinds of polymers(polysulfide rubber(PSR), silicone rubber(SR), and polydimethylsiloxane(PDMS)). Our findings will contribute a significant growth of m-LPF for high-g accelerometers.

• Design & Manufacturing
• /
• 제17권2호
• /
• pp.9-14
• /
• 2023

In this study, an experiment was conducted to confirm the applicability of the external shape control of the ultrasonic knife to the CFRTP material, which is the base material of thermoplastic. TC910 based on polyamide6 (PA6) was used as the material. The slope 와 and tool transfer speed of the material and tool were selected as process factors for processing, and the following results were obtained. Under all cutting conditions using an ultrasonic knife, friction heat caused by high-frequency vibration was issued at 150℃ at the contact part between the material and the knife during cutting. As a result of the cutting force analysis, the faster the transfer speed, the higher the cutting force as the angle of entry of the blade increased, and the size of the cutting force changed during cutting. As for the size of the burr in accordance with the transfer speed condition, the smallest burr occurred at 150mm/min in the side part, and the smallest burr occurred at 150mm/min and 200mm/min in the case of the outlet burr. The size of the burr according to the entry angle tended to decrease as the tool entry angle increased, and the side part tended to increase as the tool entry angle increased. As a result of the cutting surface analysis, it was confirmed that the base material was eluted under all conditions, and the faster the transfer speed, the lower the elution phenomenon of the base material. Based on the above results, cutting the CFRTP material with an ultrasonic knife is possible, but the effect on heat generation caused by friction needs to be minimized, and further research needs to be conducted on this.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권1A호
• /
• pp.135-146
• /
• 2008

본 논문에서는 가속도 및 임피던스 신호를 이용하여 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 거더교에 적합한 하이브리드 손상 모니터링 체계를 제안하였다. PSC 거더교의 주된 손상유형으로 텐던의 긴장력 감소와 콘크리트 거더의 휨 강성 저하를 고려하였다. 제안된 하이브리드 체계는 손상경보, 손상분류 및 손상평가와 같이 크게 3단계로 구성하였다. 첫 번째 단계에서는 가속도 특성 변화를 모니터링하여 전역적인 손상의 발생을 경보한다. 두 번째 단계에서는 임피던스 특성 변화를 모니터링하여 손상유형이 긴장력 감소인지 휨 강성 저하인지를 분류한다. 세 번째 단계에서는 손상유형에 적합한 손상평가기법을 이용하여 손상의 위치와 크기를 평가한다. 손상유형이 휨 강성 저하인 경우에서는 모드형상기반 손상검색 기법을 적용하였고, 손상유형이 긴장력 감소인 경우에서는 고유진동수기반 긴장력 추정 기법을 적용하였다. 모형 PSC 거더 실험을 통해 제안된 하이브리드 손상모니터링 체계의 유용성을 평가하였다.

• Wind and Structures
• /
• 제37권6호
• /
• pp.445-460
• /
• 2023

Accurate estimation of modal parameters (i.e., natural frequency, damping ratio) of tall buildings is of great importance to their structural design, structural health monitoring, vibration control, and state assessment. Based on the combination of variational mode decomposition, smoothed discrete energy separation algorithm-1, and Half-cycle energy operator (VMD-SH), this paper presents a method for structural modal parameter estimation. The variational mode decomposition is proved to be effective and reliable for decomposing the mixed-signal with low frequencies and damping ratios, and the validity of both smoothed discrete energy separation algorithm-1 and Half-cycle energy operator in the modal identification of a single modal system is verified. By incorporating these techniques, the VMD-SH method is able to accurately identify and extract the various modes present in a signal, providing improved insights into its underlying structure and behavior. Subsequently, a numerical study of a four-story frame structure is conducted using the Newmark-β method, and it is found that the relative errors of natural frequency and damping ratio estimated by the presented method are much smaller than those by traditional methods, validating the effectiveness and accuracy of the combined method for the modal identification of the multi-modal system. Furthermore, the presented method is employed to estimate modal parameters of a full-scale tall building utilizing acceleration responses. The identified results verify the applicability and accuracy of the presented VMD-SH method in field measurements. The study demonstrates the effectiveness and robustness of the proposed VMD-SH method in accurately estimating modal parameters of tall buildings from acceleration response data.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.99-107
• /
• 2024

본 논문은 도심 항공 모빌리티 환경에서 응급상황 발생 시 비상 대응이 가능한 시스템을 제안한다. 탑승자의 심박수를 실시간으로 모니터링하고 이상 감지 시, 모스 부호화된 진동과 음성으로 경고하는 생체신호 감응형 스마트 워치를 개발하였으며. 관제시스템을 가정한 ROS 환경과 통신하여 도심 항공 모빌리티 운용 중 인근 버티포트 비상착륙을 위한 최단 경로 생성 시스템을 구현하였다. 실제 지역을 기반으로 한 고 충실도 시뮬레이션 환경 구축과 테스트로 안정성을 확인하였으며, 결과적으로 도심 항공 모빌리티의 안정과 편의를 향상시킬 수 있는 기술을 개발하였다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.29-36
• /
• 2024

최근 도심항공모빌리티(Urban Air Moility, UAM)의 개념이 미래항공모빌리티(Advanced Air Mobility, AAM)으로 확장되면서 틸트로터형 수직 이착륙기에 관한 연구개발이 활발하다. 틸트로터의 경우 수직비행과 수평비행 사이에 천이비행을 하게 되는데 천이비행 구간의 비행 안정성을 확보하기 위해 블레이드 피치각 제어시스템을 활용할 수 있다. 또한 개별 블레이드 제어(Individual Blade Control, IBC)를 통하여 천이비행 구간 동안 발생하는 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 전기-기계식 구동기 기반 블레이드 피치각 제어시스템의 개별 블레이드 제어를 위한 외란 관측기와 시간 지연제어기를 설계하고 수치 시뮬레이션을 통해 설계한 제어기들의 성능을 비교분석한다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제40권3호
• /
• pp.19-31
• /
• 2024

국내 항타 말뚝기초의 경우 대부분 풍화암 이상의 단단한 지층에 선단 지지되는 경우가 대부분이며, 서남해 지역의 연약지반이 깊게 발달한 일부에서 마찰 말뚝(friction pile)이 사용되었으나 시공관리의 불확실성으로 제한적으로 적용되고 그 사례가 많지 않다. 또한 시공과 관련하여 국내의 경우 소음 및 진동 등의 민원문제로 매입 시공이 주를 이루고 있으나, 퇴적지반이 깊은 동남아 국가(캄보디아, 미얀마, 베트남 등) 등에서는 경제성 확보를 위해 항타 시공을 통한 말뚝 시공 비율이 높으며, 그에 따른 시공 및 현장관리 경험이 많이 축적되어 있다. 현재 국내 많은 건설 기업들이 동남아 등 해외 시장 진출 사례가 크게 증가함에 따라, 해당국가에서의 경쟁력 확보를 위해서는 항타시공을 이용한 마찰지지 말뚝 시공사례에 따른 문제점들을 파악하고 현장관리 역량을 강화해야 할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 베트남 중부 연안의 대심도 점토지반에 항타 시공된 마찰지지 강관 말뚝의 동적/정적 재하시험 결과의 비교분석과 이를 토대로 수정된 항타공식을 이용한 강관 말뚝의 시공관리 방안을 제안하였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제43권2호
• /
• pp.162-167
• /
• 2024

풍력발전기에서 방사되는 저주파 소음은 가장 관심이 높은 불만족 사항 중의 하나이다. 이에 본 연구에서는 공학적으로 유용하게 사용할 수 있는 덴마크 모델과 ISO 9613에 기초한 상용 프로그램인 SoundPLAN과 ENPro에 의한 풍력발전기 저주파 소음 예측값들과 측정값을 비교함으로써 모델들에 대한 신뢰성을 살펴보았다. 육상에서 대표적인 3 MW급 풍력발전기를 대상으로 적용한 결과 주파수 12.5 Hz에서 80 Hz 범위에서 측정값과 예측값은 최대 5 dB 이내의 차이를 보였다. 이러한 원인으로는 대상 풍력발전기는 7년 이상 운영되었기 때문에 음향파워레벨의 변화가 생겼기 때문으로 추정할 수 있다. 하지만 저주파 대역에서 가장 정확하다고 할 수 있는 Boundary Element Method (BEM) 예측값과 다른 모델에 의한 예측값 그리고 측정값은 2.5 dB 이내로 잘 일치한 점을 고려할 때 본 연구 대상의 모델들은 3 dB 이내의 편차로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한조선학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.63-77
• /
• 1990

자동차운반선(自動車運搬船)에 있어서 주기관(主機關), 프로펠러, 파랑(波浪) 등의 기진력은 갑판-차량연성계(甲板-車輛聯成系)에 매우 예민한 동적거동(動的擧動)을 유발시키고 있다. 갑판-차량연성계(甲板-車輛聯成系)에 대해서 자유진동(自由振動) 및 동적응답(動的應答)의 포괄적 해석(解析)뿐 아니라 설계변경(設計變更) 또는 진동특성(振動特性)의 최적화(最適化)를 위해 재해석(再解析)이 요구되는 경우가 많음으로 부분계(部分系)의 진동특성(振動特性)을 합성(合成)하는 방법(方法)이 추구되고 있다. 이와 같은 방법은 재해석(再解析)시 변경(變更)된 부가계(附加系)의 진동특성(振動特性)만 재계산(再計算)하고 나머지 부분계(部分系)에 대한 것들은 그대로 다시 이용할 수 있어 매우 효율적이다. 갑판-차량연성계(甲板-車輛聯成系)에 대해 갑판(甲板)은 직사각형보강판(直四角形補剛板), 필러는 지지(支持)스프링, 거어더 또는 웨브는 Euler보, 적재차량(積載車輛)은 2점지지(點支持) damped spring-mass system으로 간주하고 receptance방법에 의해 복합적(複合的) 구조계(構造系)의 자유진동(自由振動)을 해석(解析)하는 방법(方法) 및 두가지 효율적 계산운용방법(計算運用方法)을 제시하고, 또 receptance개념에 준하는 support displacement transfer ratio를 정의하고 이를 이용해서 갑판주연(甲板周緣)의 변위기진(變位起振)에 대한 동적응답(動的應答)을 해석(解析)하는 방법(方法)을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 방법의 정도(精度) 및 계산효율(計算效率)의 탁월성은 일련의 수치계산예(數値計算例) 및 실험(實驗)에 의해 확인되었다.