• 항공우주기술
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• 제13권2호
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• pp.18-28
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• 2014

네 개의 반작용휠이 장착된 위성에 두 개의 우주검증용 제어모멘트자이로가 탑재되었다고 가정하고, 이들을 이용한 위성 고기동 방법에 대해서 연구해 보았다. 토크가 큰 제어모멘트자이로를 먼저 사용하여 위성의 자세오차를 줄인 후에, 반작용휠을 통해 나머지 자세오차를 제어하는 방법을 제안하였다. 본 방법을 사용할 경우, 제어모멘트자이로에서 발생하는 특이점 문제를 회피할 수 있으며, 토크 명령 계산시 김벌각 정보가 필요 없다는 장점이 있다. 또한 시뮬레이션을 통해, 본 방법이 기존에 연구된 방법들에 비해 위성의 기동성능에는 큰 차이가 없으며, 필요한 반작용휠의 모멘텀도 크게 줄어드는 것을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권10호
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• pp.878-884
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• 2013

The center of gravity and the moment of inertia of railway vehicles are important parameters for running safety and stability in railway vehicle design. However, the exact measurement of those is difficult in manufacturing field. The weight measurement of a railway vehicle beneath the wheel using a weight scale is off by a large amount. This paper suggests a measurement method for the center of gravity and the moment of inertia of railway vehicles using vibration. For the measurement a railway vehicle is suspended using four wires. Direct measurement of the tension of the wires and the period of swinging motion of the suspended railway vehicle with calculations give the exact location of the center of gravity and the moment of inertia in x, y, and z directions, respectively. This implementation was demonstrated using an experimental device and verified numerically.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제36권3호
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• pp.181-186
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• 2019

The attitude information of spacecraft can be obtained by the sensors attached to it using a star tracker, three-axis magnetometer, three-axis gyroscope, and a global positioning signal receiver. By using these sensors, the spacecraft can be maneuvered by actuators that generate torques. In particular, electromagnetic-torque bars can be used for attitude control and as a momentum-canceling instrument. The spacecraft momentum can be created by the current through the electrical circuits and coils. Thus, the current around the electromagnetic-torque bars is a critical factor for precisely controlling the spacecraft. In connection with these concerns, a solar-cell array can be considered to prevent generation of a magnetic dipole moment because the solar-cell array can introduce a large amount of current through the electrical wires. The maximum value of a magnetic dipole moment that cannot affect precise control is $0.25A{\cdot}m^2$, which takes into account the current that flows through the reaction-wheel assembly and the magnetic-torque current. In this study, we designed a 300-W solar cell array and presented an optimal wire-routing method to minimize the magnetic dipole moment for space applications. We verified our proposed method by simulation.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.63-63
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• 2003

There are many actuators and sensors used for attitude control system for KOMPSAT such as Reaction Wheel Assembly, Magnetic Torque Assembly, Dual Thruster Module, Solar array Drive, Three Axis Magnetometer, Conical Earth Sensor, Fine Sun Sensor Assembly, Coarse Sun Sensor Assembly, Gyro Reference Assembly and so on. For KOMPSA T satellite it has been considered using the Magnetic Torquer (MTQ) generating the magnetic dipole moment. In general, the magnetic dipole moment for satellite attitude control system is used for dumping out the excessive reaction wheel momentum so that the reaction wheel speed is not saturated. The objective of this study is to analyze the magnetic field characteristics generated by the Magnetic Torquer using the Maxwell 2D Field Simulator software. Currently, the developing model (DM) of the MTQ is being developed and manufactured at a company under the supervision of KARL MTQ is an electromagnet consisting of a ferromagnetic cylindrical core on which an excitation coil is wound. A current is passed through the coil to produce a dipole momentum in the ferromagnetic core. The configuration of the MTQ will be introduced in the presentation. The 2 dimensional model of the MTQ is drawn as axisymmetric models in RZ plane, and each corresponding material is assigned to the each MTQ object, the core, coil, and background. After the boundary conditions, current sources, and solution parameters are set up, the magnetic field intensities, directions, and other values specified by users can be calculated by using the finite element analysis. The theoretical magnetic field quantities obtained by the Maxwell 2D Simulator can be used for the basis of the development of the MTQ.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권2호
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• pp.26-33
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• 2019

인공위성 구동기로 사용되는 제어 모멘트 자이로(CMG)는 자신의 김블을 조종하여 큰 토크를 생성한다. 각각의 김블은 고속으로 회전하는 휠을 받치고 있기 때문에 휠의 질량 불균형은 외란을 발생시키게 되고 위성의 자세제어 성능을 저하시킨다. 따라서 구동기 고장을 대비하기 위해 외란을 진단하고 식별할 필요가 있다. 외란을 진단하기 위해 상태 관측기를 이용한 방법을 적용하였다. 본 논문에서는 2차 슬라이딩 모드 관측기를 이용하여 CMG의 단일 외란/고장을 탐지하였다. 또한 4개의 CMG가 설치되어 있는 위성 시뮬레이터를 이용하여 이 알고리즘을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권6호
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• pp.413-422
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• 2022

본 논문에서는 중대형 위성용 '제어모멘트자이로'의 고속회전체인 모멘텀 휠의 고장 분석에 대해 기술하였다. 고장 분석을 위해 변조된 신호에서 주기적으로 발생되는 충격신호를 찾기 위해 힐베르트 변환 기법과 신호 복조 기법을 사용한 포락선 스펙트럼 분석을 하였다. 이를 통해 높은 신호의 크기를 가지는 특정 주파수 밴드에서 회전주파수의 조화 성분과 베어링 결함 주파수가 있는지 분석하여 모멘텀 휠의 고장을 진단하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.33-43
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• 2005

한국 도로교 설계기준과 AASHTO Standard 설계규준에 규정된 판형교의 윤하중분배계수는 사각의 영향을 고려하지 못하고 있으며, 이에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 검증된 유한요소해석모델을 이용, 다양한 변수를 고려한 구조해석을 통하여 강판형 사교에 대한 하중분배계수식의 제안을 목적으로 한다. 판형교의 유한요소모델은 현장실험과의 비교분석을 통해 선택되었으며, 이를 이용하여 강판형사교의 유한요소해석을 수행하였다. 연구결과 지간은 다른 변수들에 비해 윤하중분배계수에 미치는 영향이 작았고, 가로보와 브레이싱을 사교격자 구조로 설치할 경우 내측거더에서는 하중분배가 향상되며, 브레이싱 타입이 보다 유리한 것으로 밝혀졌다. 또한 해석결과를 바탕으로 회귀분석을 통해서 윤하중분배계수식을 제시하였고, 기존식과 비교검토하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제2권1호
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• pp.33-48
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• 1977

Transporting agricultural products and the other material by the two-wheel-tractor (power-tiler)and trailer system may be one of its most widely used farming functions.The safety and hitching load for all the previaling performing conditions may be the general concern over the operation of the tiller-trailer system. In this study, a mathematical model to determine the static and dynamic forces excerting on the hitch point were developed . Based on the analysis of the model and the field measurements. the limiting hitching load and critical slope were analyzed. The results of the study are summarized as follows ; 1) The limit angle of slope land for the safety steering that two-wheel tractor-single axle trailer system was able to transport agricultural products was the direct angle (${\gamma}$) = 8 ; the cross angle$\beta$) 15 ; and it was decreased in accordance with the increase of carrying load ($W_4). 2) The critical velocity for safe operation in case of running on downward hill road was about 1.08m/sec. 3) The limiting carrying load for the safe steering was W$_4$=600kg. The degree of the safe steering for different braking methods was given in order as follows ; Simulataneous braking the tractor and trailer , braking the trailer only, and braking tractor only. 4) Among the three components of impact loads excerting on the hitch point, the component in the lateral direction ($P_{Vy}$) was near zero in spite of increase of hitching load ($W_4) , while the components in the other two mutually perpedicular directions ($P_{Vx}$ and ($P_{Vz}$) ) had larger values in horizontal plane than those in the slope lands. 5) Moment of forces on the lateral direction (M$y$) had the largest value among the three components of impact moment acting on the hitch point, however all the components were sharply increased in accordance with the increase of hitching loads ($W_4. Three components of the moment were the negative values.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.392-397
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• 2006

본 논문에서는 ESP와 4WS차량의 동적성능에 관한 연구와 차량이 불안정 영역으로의 주행 시 안정영역으로의 거동으로 할 수 있게 하는 차량의 주행안정성 향상에 관한 연구를 수행하였다. 고속으로 주행하는 차량이 조향과 동시에 가${\cdot}$감속을 하는 경우 관련된 변수로는 종방향 및 횡방향의 속도변화, 요우잉 등을 들 수 있으며, 이 변수들은 타이어 특성, 차량의 중량, 제동력, 조향각등에 따른 동역학적 관계식들로 표현 할 수 있다. 본 연구는 위와 같은 제동${\cdot}$조향장치들을 제어하여, 차량의 주행 중 위급상황 시 탁월한 성능을 발휘 할 수 있는 시스템에 관하여 고찰하고, 주행시 안정성향상을 위한 제어시스템 알고리즘개발을 통하여 운전상황을 안전하게 하기 위함이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권1호
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• pp.86-92
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• 2012

인공위성 자세제어에 널리 사용되는 구동기는 추력기, 반작용휠, 제어 모멘트 자이로(CMG), 그리고 자장토커 등이 있다. 그 중에서 CMG는 물리학의 자이로스코프 원리에 의한 토크를 발생시키는 구동기로서 적은 소모 전력으로 큰 토크를 출력하는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 CMG 하드웨어 기술의 개요와 위성분야 적용 사례 및 관련된 하드웨어의 특성을 소개하며 더불어 선박, 로봇, MEMS 등 타 분야의 활용사례와 연구동향을 제공한다.