리니어 모터는 동력전달장치가 필요 없는 직접구동 방식으로 접촉 식의 비선형 효과를 크게 줄일 수 있고 구조 또한 간단하다. 그러나 리니어 모터는 동력전달장치를 제거함으로 인해 파라미터 변화와 외란 등에 둔감한 동력전달장치의 장점을 잃게 되어 모델의 불확실성이나 외란에 민감할 뿐만 아니라 마찰과 리플의 특성에 쉽게 영향을 받는다. 본 논문은 리니어 모터의 두 축을 대상으로 위치제어에 악영향을 주는 대표적인 비선형 함수인 마찰력과 리플력을 추정하여 이를 보상하며 개선된 교차 축 연동제어기를 통해 축 간의 윤곽정밀도를 향상시켰다. 기존의 연구된 제어기들은 위치추종과 윤곽추종을 위해 개별적인 제어기를 설계하였으나 제안된 제어기는 하나의 안정한 제어기로 두 축의 위치정밀도와 윤곽정밀도를 동시에 향상시켰다. 제안된 비선형 적응제어기는 모의실험을 통하여 기존의 제안된 교차 축 연동제어기와 비교검증을 함으로써 제안된 제어시스템의 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 세탁기용으로 사용될 영구자석형 릴럭턴스 동기전동기(permanent-magnet assisted reluctance synchronous motor : PMA-RSM)의 설계와 특성에 대해서 살펴본다. 제안된 PMA-RSM의 특성과 최대 토크 특성을 알아보기 위해서 유한 요소법(finite element method)을 이용 하였다. 저속 구간에서의 충분한 토크를 발생시키기 위해서 회전자의 구조는 릴럭턴스 토크를 만들어내는 돌극 구조와 회전자 내부의 공극에 영구자석을 삽입하는 구조로 구성되어 있다. 전형적인 자속 장벽형(Flux barrier type) 릴럭턴스 동기전동기(RSM : Reluctance Synchronous Motor)와 자속 장벽(Flux barrier)에 자석을 삽입한 경우에 발생되는 현상들에 대해서 비교 분석하고, 또한 제안된 PMA-RSM의 릴럭턴스 토크(reluctance torque)와 자석에 의한 자석 토크(magnetic alignment torque)가 서로 최대가 되는 시점을 시뮬레이션을 통하여 구하며, 그 결과를 이용하여 전동기의 특성, 평균토크 그리고 토크 리플에 대해서 유한 요소법을 통하여 살펴보았다.
본 논문은 브러시리스직류전동기의 새로운 회전자위치추정 방법에 관한 것이다. 회전자 위치추정이 부정확하게 이루어졌을 때, 역기전력과 상전류 사이의 위상차가 나타나고 이는 다시 전동기의 토크리플을 일으킨다는 사실은 알려져 있다. 이러한 추정오차를 줄이기 위하여 인버터의 정상모드 기간 중에 나타나는 중성점전압을 기반으로 하는 새로운 방법을 제안하고 있다. 이 중성점전압이 효과적인 회전자 위치 추정오차의 한 지표임을 확인하고, 중성점전압의 발생, 획득방법, 보상방법 등을 다루고 있다. 본 알고리즘은 전동기 단자전압센서와 단일 직류링크 전류센서 만을 이용하여 실현할 수 있으며, 관련 시뮬레이션 및 실험결과는 그 타당성을 보여주고 있다.
최근 제조 분야의 미래 유망기술이자, 막대한 파급효과를 유발할 것으로 예상되는 3D 프린터에 대한 관심이 급증하고 있으며, 3D 프린터 제품 가격의 하락에 따른 다양한 형태의 제품 보급이 확산되고 있다. 그러나 현재 보급되고 있는 개인용 3D 프린터는 기술적 성능의 한계점에 따라 높은 가공 정밀도를 요구하지 않는 단순한 형태의 사출물 출력에 사용되고 있으며 소비자 만족도가 매우 낮다. 따라서 본 논문에서는 기존 3D 프린터의 한계점을 극복하기 위해 정밀도가 높은 SLA 방식의 3D 프린터 사출방식과 사무용 레이저 프린터의 LSU(Laser Scanning Unit)를 융합한 폴리곤 미러 스캐닝 방식의 3D프린터를 제안하였다. 제안하는 3D프린터는 정밀도와 제조 속도를 개선하여 기존의 보급형 3D프린터를 대체할 수 있을 것으로 기대한다.
본 논문은 공정, 전압 및 온도에 둔감하며, 출력전압 상태에 따라 3가지 동작모드가 가능한 디지털 제어 벅 변환기를 제안한다. 기존 디지털 제어 방식의 벅 변환기는 A/D 변환기, 카운터 및 딜레이 라인 회로를 사용하여서 정확한 출력 전압을 제어하였다. 정확한 출력 전압 제어를 위해서는 카운터 및 딜레이 라인 비트 수를 증가시켜서 회로 복잡성 증가 문제점을 지니고 있다. 이러한 회로의 복잡성 문제를 해결하기 위해서 제안된 회로에서는 8비트 및 16 비트 양 방향 쉬프트 레지스터를 사용하고 최대 128비트 해상도까지 듀티비 제어가 가능한 벅 변환기를 제안한다. 제안하는 벅 변환기는 CMOS 180 나노 공정 1-poly 6-metal을 사용하여 설계 및 제작하였으며, 2.7V~3.6V의 입력 전압과 0.9~1.8V의 출력 전압을 생성하고, 리플전압은 30mV, 전력 효율은 최대 92.3%, 과도기 응답속도는 4us이다.
본 논문에서는 저가격 인버터에서의 사각파 주입에 의한 센서리스 기법의 제어 성능을 보인다. 저가격 인버터는 소위 말하는 B4 인버터이다. 이 인버터는 저가격화를 위하여 스위칭 소자를 4개를 사용한 형태이다. 고주파 주입을 통한 센서리스 기법을 B4 인버터에 적용하였으며, 주입 고주파의 주파수는 1kH이다. 본 논문에서는 Matlab/ Simulink를 이용한 B4 인버터를 이용한 영구자석 전동기의 센서리스 시스템 모델을 설명한다. 한편, 본 연구에서는 회전자의 위치 추정을 위한 고주파 전류 성분 검출에 노치 필터를 사용하였으며, 추정된 속도의 리플 저감을 위하여 이차 저역 통과 필터를 사용하였다. 노치 필터에 의해 추출된 전류 파형에 고주파 전압을 곱하여 영구 자석 동기 전동기의 회전자 각도를 추정한다. Simulink 시뮬레이션의 통해 제안하는 기법의 타당성을 보인다.
본 논문은 넓은 부하 전류를 요구하는 휴대 기기에서 사용될 목적으로 주파수 전압 변환을 이용하여 모드 제어 가능한 듀얼 모드 벅 변환기를 설명한다. 기존의 히스테스테릭 벅 변환기의 문제인 저 부하에서의 PLL 보상 및 효율 저하를 제안하는 듀얼 벅 변환기의 개선된 PFM 모드를 통해 해결한다. 또한 기존의 듀얼 모드 벅 변환기의 주요 회로인 모드 제어기에서의 부하 변화 감지의 어려움과 느린 모드 전환 속도를 제안하는 모드 제어기로 개선 시킨다. 제안하는 모드 제어기는 최소 1.5us의 모드 전환 시간을 가진다. 제안하는 DC-DC 벅 변환기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 설계하였으며 칩 면적은 $1.38mm{\times}1.37mm$이다. 기생 소자를 포함한 인덕터와 커패시터를 고려한 후 모의실험 결과는 1~500mA의 부하 전류 범위에서 입력 전압을 2.7~3.3V를 가지며 PFM 모드는 65mV이내, 히스테리틱 모드에서는 고정된 스위칭 주파수 상태에서 16mV의 출력 리플 전압을 가지는 1.2V의 출력 전압을 생성한다. 제안하는 듀얼 모드 벅 변환기의 최대 효율은 80mA에서 95%를 나타내며 해당 전체 부하 범위에서 85% 이상의 효율을 지닌다.
본 논문은 전파천문 관측데이터 분석을 위해 소프트웨어를 이용한 디지털필터 설계방법에 대해 제안한다. 전파천문 관측시스템은 컴퓨팅 시스템의 발전과 함께 하드웨어에서 소프트웨어를 이용한 분석방법으로 넘어가는 단계이다. 기존 하드웨어로는 특정규격에 맞도록 설계 제작되었기 때문에 규격을 변경하는 것이 어렵고 제작에 많은 비용이 소요되지만, 소프트웨어는 규격 변경이 유연하고 공개 소프트웨어를 이용할 경우 저렴하게 설계할 수 있는 장점이 있다. 그러나 소프트웨어로 전파천문과 같이 많은 자료를 분석하기 위해서는 컴퓨터 시스템의 성능이 우수해야 하는 점도 있다. 본 연구에서는 한국우주전파관측망에서 운영하고 있는 관측시스템 중에서 하드웨어로 구성된 디지털필터와 같은 성능을 갖는 소프트웨어 디지털 필터 설계에 대해 제안한다. 제안 방법은 표준 C언어를 이용하여 디지털 필터를 설계하였으며, 설계한 디지털필터에 대해 GNU Octave로 시뮬레이션을 수행하여 유효성을 검토하였다. 또한 설계한 디지털필터의 고속연산을 위해 병렬연산이 가능한 SSE 라이브러리를 도입하였다. KVN 관측모드 중에 광대역 관측데이터를 대상으로 제안한 방법의 디지털 필터를 통하여 협대역 관측모드로 데이터 필터링을 수행하였다. 그 결과, 대역 내의 필터링이 설계대로 수행되었고 리플이 발생하지 않아, 제안방법이 유효함을 확인하였다.
최근 K팝을 필두로 한 한류열풍과 K뷰티에 관한 관심이 높아지고 있다. 또한, 국내 뷰티 서비스 산업에 대한 인기와 영향력이 커지며 경제적, 문화적 파급효과가 지속해서 확대되고 있다. 해당 파급효과와 더불어 국내 뷰티 서비스 발전에 따른 인력 수요에 대응한 전문인력양성 필요성이 강조되고 있기도 하며 뷰티 아카데미의 실 수요자인 교육생도 점차 증가하고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 뷰티 아카데미에서 제공하는 교육서비스에 있어 교육목적을 달성하기 위한 교육서비스 품질요인의 중요성과 관계몰입 간 영향 관계 및 교육서비스 성과를 살펴보는 것이다. 나아가 교육서비스 제공 활동을 비롯하여 행정지원서비스, 교육프로그램 등의 중요성을 도출하는 것이다. 하지만 뷰티 서비스 제공에 따르는 전문인력 양성을 위한 연구는 뷰티 산업의 발전속도에 비하여 부족한 편이다. 따라서 뷰티 서비스 교육이 강조되고 있는 현재 시점에서 본 연구는 국내 프랜차이즈 뷰티 아카데미의 교육생들이 교육서비스 품질을 바탕으로 하는 관계몰입과 교육서비스 성과에 간의 영향 관계를 살펴볼 것이다. 본 연구 수행을 위해 설정한 측정변수는 프로그램, 강사자질, 수강료, 외적 서비스, 서비스 공정성, 관계몰입, 신뢰수준, 교육서비스 성과이다. 해당 변수들은 설문조사를 통한 자료를 분석하여 측정하였으며 실증분석 결과 아래와 같은 내용을 도출하였다. 첫째, 뷰티 아카데미에서 제공하는 교육서비스 품질인 프로그램, 외적 서비스, 서비스 공정성, 관계몰입 그리고 신뢰수준은 관계몰입에 유의한 영향을 미쳤다. 교육프로그램의 체계성과 다양성 등 학원 측에서 제공하는 교육서비스가 수강생에게 일률적인 관계몰입을 가능케 하는 것으로 나타났다. 교육서비스 품질 자체가 수강생 입장에서 뷰티 서비스 제공에 필요한 전문지식을 학습 받고 학원과의 관계에 유기적인 역할을 하는 것이다. 둘째, 교육서비스 품질과 관계몰입에 있어 학원과 수강생 간 신뢰수준의 조절 효과가 유의하게 나타났다. 이는 학원이 제공하는 교육서비스에 대하여 수강생들의 실질적인 신뢰 관계를 통해 더욱 높은 수준의 서비스품질을 느끼게 된다는 것이다. 위와 같은 실증분석 결과를 바탕으로 본 연구가 가지는 시사점은 교육서비스 성과로 대표되는 수강생 실력과 만족도를 향상할 방안을 강구하는 것이다. 뷰티 아카데미라는 학원 입장에서 제공하는 교육서비스 품질이 교육시설이나 수강생들의 진로 선택에도 큰 영향을 미칠 것이기 때문이다. 교육 자체에 관한 일관성과 편의성, 지식 지향성 등의 특성이 종합적으로 고려되어야 할 것이며 학원의 외부환경인 외적 서비스 요인을 통한 이미지 형성으로 강력한 시장 입지를 구축해야 한다. 나아가 경쟁업체와의 차별화된 전략 제시 측면에서도 교육서비스품질요인은 수강생과의 관계몰입에 상당히 중요한 역할을 하는 것으로 알 수 있기에 수강생의 행동에 수반되는 수요를 사전적으로 파악하여 수강생 개인이 경험하는 심리적 안정감에도 관계 마케팅 역할이 중요할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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