• 한국철도학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.433-439
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• 2017

도시철도터널은 전동차 운행으로 바닥 먼지가 비산되거나 새로 발생된 마모 먼지로 오염되고 있다. 전동차가 운행하면서 이러한 부유 먼지를 제거하기 위해서 관성집진기인 배플과 전기집진기로 구성된 하이브리드형 집진장치를 개발하였다. 하이브리드형 집진장치의 유량과 집진효율은 서로 반비례하므로, 유량과 집진효율의 관계를 파악하기 위해 2가지 배플 모델을 제작하여 성능을 평가하였다. 유속이 3.4 m/s인 A1 모델을 장착한 집진장치의 $0.5{\mu}m$ 이상인 입자의 집진효율은 30% 이상이었고, 유속이 4.7 m/s인 A2 모델의 경우 20% 이상이었다. 인가전압이 13 kV일 때 1시간 동안 A1 모델 집진장치의 $PM_{10}$ 집진량은 253 mg, A2 모델의 경우 242 mg으로 추정되었다.

• 한국자기학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-8
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• 2017

플라이휠 에너지 저장 장치(Flywheel Energy Storage System, FESS)은 회전 운동 에너지를 저장하는 플라이휠 부분과 저장된 회전 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 전동기/발전기 부분으로 구성된다. 일반적으로 플라이휠의 회전축은 전동기 및 발전기의 회전축과 동축 일체형으로 연결되고, 이때 전동기 및 발전기의 전자기 토크특성에 따른 동특성 변화는 전체 플라이휠 에너지 저장 장치의 충방전 특성과 기계적인 출력에 영향을 미친다. 본 논문에서는 5[kWh] 급 플라이휠 에너지 저장 장치 용 3상 유도전동기의 설계방법과 회전자 슬롯 수 변화에 따른 토크리플 특성과 고조파 영향을 중점적으로 분석하였다. 먼저, 플라이휠 에너지 저장 장치의 용량과 관성 모멘트에 의한 회전운동에너지의 관계식으로부터 플라이휠 크기와 전동기의 회전자 크기를 산정하는 방법을 제안하였다. 또한 플라이휠 에너지 저장 장치의 회전축의 고속구동 조건을 반영하여, 고속운전 영역에서의 전동기 토크리플 저감을 위한 유도전동기 회전자 슬롯수를 선정하였다. 이로부터 본 논문에서는 전동기 회전축과 동축으로 구성된 플라이휠의 소음 진동을 줄이고 고효율 충방전 특성을 구현하고자 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권1호
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• pp.15-22
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• 2008

바다에서 운항하는 선박은 바람과 파도 등의 외란 때문에 횡동요(Rolling), 종동요(Pitching), 상하동요(Heaving) 등의 운동을 하게 되며, 이러한 운동은 가속도 형태로 승객이 느끼게 된다. 따라서, 선박내의 특정 지점에서 좌우방향, 상하방향 가속도와 각속도 등을 계측하면 선원 또는 승객이 선박 운동에 어느 정도 피폭되었는가를 알 수 있다. 본 연구에서 개발한 운동 운항환경 모니터링 시스템은 4개의 가속도계와 가속도계, 자이로가 포함된 관성 자세계측장치, 데이터 취득장치를 포함한 계측 및 통신부, 중앙에서 데이터를 관리하고, 운항환경 지수를 계산하는 전산기로 구성되고, 계측된 가속도와 각속도를 이용하여 운항환경을 나타내는 정량적 지수인 뱃멀미 지수(Motion Sickness Incidence, MSI), 운동유발 작업방해회수(Motion Induced Interrupt, MII)를 실시간으로 계산한다. 개발된 시스템은 한국해양대학교 실습선인 한나라호의 부산-목포, 부산-제주 연안항해시 실선시험을 통하여 유효성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권4호
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• pp.327-334
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• 2013

2012년 8월, 교육과학기술부와 KAIST 인공위성 센터 주최로 국내 최초의 캔위성 경연대회가 열렸다. 본 논문은 대학부 최우수 수상팀의 캔위성의 설계에 대한 것으로, 개념설계 단계에서 부터 대회 결과에 이르기까지의 전반적인 내용을 다룬다. 캔위성의 임무는 GPS 정보, 자세정보, 지상 이미지 정보를 송신하는 필수임무와 낙하하는 동안 태양이 떠 있는 방향으로 캔위성의 센서부를 지향하는 창의적인 임무로 구분된다. 센서부가 안정적으로 태양의 위치를 추적할 수 있도록 IMU와 Servo motor를 이용하여 자세제어를 수행하도록 설계하였다. 약 150m 상공에서 캔위성을 낙하시켜 임무 수행을 한 결과, 자세제어와 태양 위치 추적 기능이 성공적으로 수행되었음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.726-733
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• 2017

마그네틱 셔터 기어는 원주상에 마주하는 영구자석 레이어간의 자기장을 고조파 모듈레이터를 통해 동기화시켜 동력을 전달하는 장치이다. 이러한 장치는 기계식 감속기에 필적할만한 토크를 발생시키기 위해 과다한 희토류 영구자석이 이용되기 때문에 본 논문에서는 영구자석간의 자기 경로를 변화시켜 영구자석의 양을 기존 마그네틱 기어 대비 50% 수준으로 감소시킨 새로운 방식의 축형 마그네틱 기어를 제안한다. 제안한 시스템의 토크 크기는 공극 자기장의 고조파 분석과 유한 요소 해석을 통해 기존 시스템과 비교된다. 모듈레이터 두께와 개방비가 전달 토크의 크기에 영향을 미치는 주요 설계변수로 고려되어 민감도 해석이 수행되며 고속측과 저속측의 영구자석 극수에 의해 결정되는 기어비에 따른 코깅의 크기가 분석된다. 기계적인 접촉없이 커플링되어 동력을 전달하는 고속측과 저속측 사이의 동적 지배 모델이 유도된다. 2관성 공진계의 동특성을 갖는 유도된 모델을 기초로 하여 선형 제어기를 설계하여 고속측의 계단 입력 위치 제어를 수행하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.715-725
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• 2000

본 논문은 링크구성 설계를 통하여 결정된 하나의 이중링크 형식 수평인입 집 크레인에 대하여 작업위치에 따라 각 링크의 변위, 속도, 가속도 해석을 하고, 인입 가감속에 의한 관성력, 바람에 의한 풍하중, 크레인 자중 및 정격 권상하중 등이 크레인에 작용할 때 인입장치에 요구되는 정적 힘을 계산하였다. 모든 해석과정은 전산 프로그램으로 작성되었고, 프로그램의 신뢰성은 관련 범용 소프트웨어들의 해석 결과와 비교하여 검증하였다. 따라서, 본 논문에서 개발한 전산 프로그램은 이중링크 형식 수평인입 집 크레인의 설계 실무에 있어서 이동하중에 대한 인입궤적의 진폭 및 작업위치에 따라 인입장치에 요구되는 힘의 해석을 신속, 정확하게 처리할 수 있어 설계의 생산성 및 신뢰성 제고뿐만 아니라 기본설계 기술력의 확보 측면에서 그 의의가 있다.

• 센서학회지
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• 제8권2호
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• pp.139-147
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• 1999

본 논문에서는 관성 항법 장치 및 동작 제어 장치 능에서 회전 각속도를 검출하기 위하여 널리 사용되는 동조 자이로스코프의 새로운 각속도 검출방법을 제시하였다. 제안된 방법은 자이로스코프의 모델을 사용하여 재평형 루프의 설계를 수행함으로써 기존의 PI제어 방법만을 사용하였을 경우보다 외부 입력에 대하여 속도 검출을 위한 픽업단의 회전각도가 과도 및 정상 상태에서 작은 검출각을 유지시킨 상태에서 입력 각속도를 검출할 수 있으며 이에 따라 자유 자이로스코프의 기계적인 변경 없이도 시스템의 동작 범위를 매우 넓히는 것이 가능함을 보였다. 제안된 방법을 사용한 동조자이로스코프 시스템의 모델 및 전달 특성을 제시하였으며 최종적으로 컴퓨터 모의실험 모델 및 그 결과를 제시하여 그 타당성을 확인하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.71-78
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• 2010

도로의 안전성은 종단선형, 평면선형, 횡단경사(편경사), 노면온도 등 여러 가지 요인에 의하여 결정되며 이러한 각종 데이터는 도면으로 구하기 어렵고 실제 도면과 현황 데이터가 포장의 덧씌우기 등으로 달라지는 경우가 있다. 이러한 데이터를 측량하기 위해서는 많은 시간과 비용이 필요하고 차량의 통행이 빈번한 곳에서는 위험한 작업이 될 수 있다. 본 연구에서는 한국건설기술연구원의 도로 안전성 조사 분석차량인 RoSSAV(Road Safety Survey & Analysis Vehicle) 차량을 이용하여 주변 교통류 속도와 맞추어 차량에 부착된 GPS-INS와 회전식 레이저를 이용하여 도로의 횡단경사를 취득하고 분석을 통하여 도로의 안전성을 분석하고 도로의 안전성 개선방향에 대하여 제시하였다. 이를 위하여 측정된 값의 정확도를 비교하였으며 회전식 레이저데이터 처리 알고리즘을 제시하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제18권5호
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• pp.171-182
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• 2019

자전거는 무공해 교통수단으로서 레저용 외에도 친환경 대체 교통수단으로 사용량이 증가하고 있다. 이에 따라 자전거에 따른 사고 또한 증가하는 추세이다. 본 연구는 자전거 사고발생시 사고 상황을 파악할 수 있도록 자전거 블랙박스 기술을 구현하는 것을 목적으로 한다. 현재 자전거 블랙박스 제품들은 주로 영상카메라에 의한 것으로 고해상도 카메라를 중심으로 여러 가지 기능을 추가하여 시판되고 있으며 고가로 판매되고 있다. 자전거 사고가 발생하면 사고 당시의 사고 위치와 사고 당시 자전거 상태에 대한 정량적인 데이터가 필요하다. 본 연구에서는 GPS(Global Positioning System: 위성항법장치)에 의하여 시간, 좌표 데이터를 확보하고, IMU(Inertial Measuring Unit : 관성측정장치)센서를 통해 사고 당시의 자전거 가속도와 기울기의 정량적인 데이터를 취득하여, 이를 블랙박스 내부의 메모리 카드에 저장하며, 동시에 블루투스를 이용하여 자전거 운전자의 스마트 폰으로 실시간 전송하여 사고예방 및 운전 상태를 감시하도록 하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제33권5호
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• pp.470-478
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• 2019

Because the global positioning system (GPS) is not available in underwater environments, an inertial navigation system (INS)/doppler velocity log (DVL) integrated navigation system is generally implemented. In general, an INS/DVL integrated system adopts a loosely coupled method. However, in this loosely coupled method, although the measurement equation for the filter design is simple, the velocity of the body frame cannot be accurately measured if even one of the DVL transducer signals is not received. In contrast, even if only one or two velocities are measured by the DVL transducers, the tightly coupled method can utilize them as measurements and suppress the error increase of the INS. In this paper, a filter was designed to regenerate the measurements of failed transducers by taking advantage of the tightly coupled method. The regenerated measurements were the normal DVL transducer measurements and the estimated velocity in RPM. In order to effectively estimate the velocity in RPM, a filter was designed considering the effects of the tide. The proposed filter does not switch all of the measurements to RPM if the DVL transducer fails, but only switches information from the failed transducer. In this case, the filter has the advantage of being able to be used as a measurement while continuously estimating the RPM error state. A Monte Carlo simulation was used to determine the performance of the proposed filters, and the scope of the analysis was shown by the standard deviation ($1{\sigma}$, 68%). Finally, the performance of the proposed filter was verified by comparison with the conventional tightly coupled method.