• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.19-19
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• 2017

자율주행 트랙터를 위한 트랙터 조향제어는 일반적으로 전자모터를 이용한 EPS(Electric Power Steering) 시스템을 스티어링 휠에 연결하여 회전변위를 변경하고 그 결과 오비트롤(Orbitrol) 밸브의 토출유량을 바꾸고 호스로 연결된 조향실린더의 변위를 조절하여 최종적으로 전방 타이어의 방향각을 변경하면서 이루어진다. 이러한 조향방식은 시스템 구조상 조향실린더와 오비트롤 밸브가 상대적으로 멀리 떨어져 있으며, 밸브 특성상 약 ${\pm}5^{\circ}$의 오버랩이 포함되어 있다. 또한, EPS의 전자모터는 관성력, 마찰, 백래시 등의 영향을 가진다. 이와 같은 복합적인 영향은 조향 응답을 느리게 만들어 상대적으로 빠른 속도에서 주행에서 추종성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 자율주행 트랙터의 조향성능 개선 연구의 일환으로 조향 HILS 시뮬레이터를 설계제작하여 조향 성능의 요인을 실험적으로 구명하고자 하였으며 이를 바탕으로 조향 시스템의 설계개선 방안을 수립하고자 하였다. 시뮬레이터는 동양물산 80 마력급 TX803 트랙터에 사용되는 오픈센터방식의 오비트롤 유압회로 시스템을 기어펌프가 장착된 AC모터로 구동되게 구성하였으며, 유량은 모터의 주파수를 조절 회전속도를 조절 변경하였다. 추가적으로 EPS와 오비트롤 조합의 조향성능을 비교 및 개선하기 위해 비례제어밸브(PVG 32, Danfoss)를 추가 장착하였다. 실제 트랙터 조향 시 나타나는 마찰저항을 모사하기 위해 부하 실린더를 구성하였으며, 조향 실린더의 부하의 크기는 부하 실린더를 폐회로를 구성하고 유량비례제어밸브를 이용한 유로의 개구량 조절을 통해 부하의 크기를 약 4000 N 까지 증가시킬 수 있도록 하였다. EPS와 비례제어밸브를 제어하기 위해 CANoe 8.0 소프트웨어를 이용하여 CAN통신 기반 가상 조향ECU를 구성하였으며 오비트롤의 기본 성능을 확인하기 위해 조향휠에 따른 실린더 동특성 및 계단 추종성능을 비례제어밸브와 비교하였다. 오비트롤 밸브는 약 ${\pm}5^{\circ}$이상 동작 시 실린더 압력이 상승하기 시작하였으며, 이후 약 ${\pm}10^{\circ}$이상 동작 시 조향실린더가 동작하기 시작하였다. 계단 추종성능실험에서는 비례제어밸브가 약 2배 이상의 응답개선을 나타냈다. 자율주행 경로추종 성능을 향상시키기 위해서는 순간적인 출력밀도가 높은 비례제어밸브를 통해 응답개선이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.565-570
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• 2021

우리나라 농업은 고령화로 인해 인력이 부족해 생산성이 감소하고 있다. 이를 극복하기 위해 농업용 로봇 시장이 빠르게 성장하고 있으며 농업용 로봇의 원격제어와 자율주행에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 농업용 로봇의 외형 및 구조를 설계하고 구동을 위한 장치 및 제어시스템을 구현하였다. LiDAR 센서를 활용, 최적화해 자율주행을 위한 필수 기능인 객체 인식기술을 적용하였다. 이를 통해 농업에서 노동력이 가장 많이 필요한 운송작업의 인건비 절감과 더불어 생산성을 향상 시킬 수 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제24권4호
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• pp.367-378
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• 2007

천체관측용 고효율 CCD 카메라 시스템과 제어소프트웨어의 독자 개발의 시도로, 우리는 범용 CCD 카메라 시스템을 제작하고, 이를 Linux 운영체제 기반의 PC에서 병렬포트를 이용하여 제어하는 소프트웨어를 개발 완료하였다. 이 소프트웨어는 우리가 개발한 카메라에 장착될 수 있는 KAF-0401E($768\;{\times}\;512$), KAF-1602E($1536\;{\times}\;1024$), KAF-3200E($2184\;{\times}\;1472$) 등 세 가지 모델의 CCD 칩에 대해 모두 사용될 수 있다. 제작된 CCD 카메라를 효율적으로 제어하기 위하여, 개발된 소프트웨어는 CCD를 제어하는 부분과 온도와 셔터를 제어하는 부분의 두가지 구성으로 되어 있다. 이 중, 온도와 셔터의 제어는 CCD 동작과 무관하게 작동될 수 있도록 독립적인 프로세스로 작동되며, 관측 시에는 Linux의 다중 프로세스를 제어하는 소프트웨어를 통하여 통합 제어된다. 개발된 소프트웨어는 CCD 카메라를 수동 혹은 자동으로 구동할 수 있으며, 전천을 탐사하는 자동관측 시스템의 기상 모니터나 일반 천체관측 등에 범용으로 사용할 수 있을 것이다. 시험 결과, KAF-0401E, KAF-1602E, KAF-3200E, 각각의 CCD에 대하여 약 15초, 64초, 134초 정도의 영상 읽기 시간이 소요되었으며, 이는 병렬포트 전송속도의 한계로 인한 것이다. 따라서 보다 넓은 수광영역을 가진 CCD를 사용하기 위해서는 입출력 속도를 높일 필요가 있으며, 이를 위하여 USB 포트를 이용한 제어를 고려하고 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.121-126
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• 2013

교류기기의 속도 및 토크 제어시스템에서 전력변환장치로 사용되는 싸이클로컨버터는 저속에서 토크가 크고 제어가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한, 정류기, 직류링크부, 인버터가 설치되지 않으므로 시스템이 간단하고 대전력 시스템에 적합하다. 현재 사용되고 있는 대형선박의 추진전동기의 구동용 전력변환장치를 싸이클로컨버터로 변경하면 시스템이 간단해지므로 설치비용을 크게 감소시킬 수 있다. 하지만 기존의 싸이클로컨버터는 전력 반도체소자의 고속 스위칭에 의한 손실이 크고 출력 전압파형이 왜곡되어서 고조파 성분이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 1차측에 위상이 다른 2개의 입력단과 2차측에 1개의 출력단으로 구성되는 상천이 필터를 설치한다. 위상이 다른 2개의 전압파형이 더해져서 2차측으로 변압됨으로써 전압파형이 정현파에 가깝게 출력된다. 그로 인해 추진전동기에 입력되는 전압파형이 개선되고 총고조파왜형율도 크게 감소한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권7호
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• pp.683-689
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• 2017

고유가, 환경규제 등의 국제무역환경 변화에 따라 수출주력상품인 유압 브레이커의 고부가가치화를 위하여 지능형 전자제어유압시스템 분야인 ICT 융합기술을 활용하여 암반특성을 예측하고 최적모드(다단형)로 구동하는 지능형 파쇄기술 및 에너지 효율을 극대화할 수 있는 유압 브레이커 개발에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 암반의 강도에 따라 최적의 타격력을 제공하기 위해 근접센서를 이용해 암반 타격 시 피스톤의 하강 깊이를 측정하고 이를 통해 암반의 특성을 판별하여 타격력을 결정하는 피스톤 스트로크의 길이를 솔레노이드 밸브를 이용해 제어하였다. 다단 타격시스템을 위해 컨트롤러와 디스플레이/조작장치를 개발하였고, 무선통신을 이용하여 상호 정보교환이 가능하도록 하였다. 최종적으로 암반 강도에 따라 3단으로 타격할 수 있는 제어시스템을 개발하였고, 실차실험을 통해 이를 검증하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권11호
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• pp.139-147
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• 2016

본 연구는 한화탈레스에서 2011년부터 K-55A1 개량사업 중 사격통제장치(통신제어기, 전시통제기, 제원표시기, 전원공급기, 축전지)의 양산 생산에서 장비의 신뢰성을 향상하기 위해 제품의 입고 시점부터 유닛시험(회로카드 및 유닛 단위), 번인시험(초기고장배제), 통합 시스템 시험(장비 연동단위)의 각 단계별 생산시험장비개발에 대한 설계 방안을 기술하였다. K-55A1의 사격통제장치는 자주포를 제어하는 '머리'의 역할을 하며, 자주포의 여러 장치들(항법장치, 포구초속측정기 등)과 전기적, 물리적 연결을 한다. K-55A1 사격통제장치가 전력화되어 운용 시 한치의 오차 없이 정상 동작하기 위해서는 입고부터 출고 전까지 각 단계에 맞는 시험장비가 필요하다. 생산시험 장비이기에 시험의 절차를 최대한 자동적으로 운용할 수 있도록 구현하였을 뿐만 아니라 자주포와 연동 가능한 환경으로 구축할 수 있도록 생산시험장비 설계초기부터 초점을 맞추었다. 이러한 생산시험장비 개발을 통하여 K-55A1 사격통제장치가 전력화되어 운용 시 최상의 성능을 구동하여 대한민국 국방력을 강화하는데 일조 할 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권12호
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• pp.1087-1094
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• 2016

발사체 지상고정장치는 지상운용시 발사패드에 기립된 발사체를 견고하게 지지하다가 발사시점에서 고정장치를 해제하여 발사체를 이륙하도록 하는 장치이다. 엔진점화이후 발사체 최대추력에서 발사체 고정의 급격한 해제는 Ka Doing a Doing a Doing 현상을 발생시켜 발사체 구조에 심각한 손상을 초래한다. 따라서, 발사체 지상고정장치는 고정력을 점진적으로 해제하기위한 기능이 요구된다. 또한 총 4개 고정장치의 해제 동작은 대단히 정밀하게 동시에 작동 하여야 한다. 본 연구에서는 복잡한 유압기기 없이 축압기 및 파이로 밸브에 의해 유압구동기의 속도를 발생시키고 오리피스로 속도를 제어함으로써 요구조건들을 충족하는 유압시스템을 제안하였다. 다물체 동역학 해석 및 Amesim을 이용한 유압시스템 해석을 통하여 유압구동기 목표속도를 도출하고 목표 속도를 만족하기 위한 오리피스의 단면적을 산출하였다. 이와 같은 연구를 통하여 복잡한 유압기기 없이 동작하는 신뢰도 높은 유압시스템을 설계하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권6호
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• pp.595-604
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• 2003

아날로그 TV에 비해 새로운 방식의 디지털 TV는 단순한 영상과 음성의 처리뿐만 아니라, 데이터를 처리 및 저장해야 한다. 그리고 필요에 따라 데이터를 요구하기 위한 리턴 채널을 관리해야 한다. 이처럼 많은 기능을 동시에 충족시켜줘야 하기 때문에 디지털 TV시스템에서는 운영체제가 필요하다. 임베디드 리눅스는 오픈 소스로서 가격 경쟁력을 확보할 수 있으며, 공개된 장치 드라이버와 응용프로그램을 재사용 가능하며, 오픈 소스 공동체를 통해 문제를 쉽게 해결할 수 있고, 쉘, 파일 시스템을 이용하여 편리한 개발 환경을 제공해 주는 이점이 있다. 본 논문에서는 디지털 TV 시스템을 위한 임베디드 리눅스를 이식하기 위해 교차 개발 환경과 커널을 빅 엔디언으로 변경하였고, 커널 구동에 필수적인 장치들을 재설계하였으며, 커널을 메모리에 적재할 수 있도록 시스템 메모리 맵을 재설정하였다. 또한 시스템 장치제어를 위한 디바이스 드라이버를 작성하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.452-459
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• 2020

전동 엑추에이터는 사용자의 명령 입력 신호(열림/닫힘/정지)를 받아 엑추에이터 내부의 각종 센서(밸브의 위치, 회전력, 모터의 상태 등)들의 상태를 확인하고 모터를 정/역 제어하여 밸브를 개폐하고 엑추에이터(밸브)의 현재 상태를 출력하는 장치로 댐, 발전소, 상하수도 시설, 송유관 시설 등 다양한 분야에서 사용하는 장치이다. 전동 엑추에이터가 발전소 등에 설치되어 가동 중 문제가 발생할 경우 경제적으로 큰 손실이 발생할 수 있으므로 시스템의 신뢰성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 전동 엑추에이터의 안전성을 높이기 위해 소프트웨어적으로 발생할 수 있는 신뢰성 문제를 하드웨어적으로 ON/OFF 시간 설정이 가능한 전동 엑추에이터 컨트롤 장치 개발을 진행하였다. 또한 전동 엑추에이터 제어 장치 개발 환경은 Xilinx 사의 Spartan7 FPGA와 Altium 툴을 활용하여 개발하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1147-1156
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• 2011

CLECDiS 는 면적변화형 정전용량 센서의 단점을 극복하고 나노미터 수준의 분해능으로 밀리미터 이상의 큰 변위를 측정하도록 개발된 접촉식 변위센서이다. 그러나 접촉구동 특성으로 인하여 표면평탄도와 마찰에 의해 작은 접촉상태의 변화에도 출력 신호는 크게 왜곡될 수 있어 실제 이를 활용하기 위해서는 전극간 접촉상태를 안정적으로 유지하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 전극간 접촉상태의 변화에 따른 신호의 왜곡 특성을 실제 출력 신호와 비교하여 분석하고, 접촉면 내 압력 분포와 센서의 운동 오차 측정을 통해 접촉상태의 변화를 파악하였다. 이를 통하여 센서의 운동 오차와 마찰력의 영향을 최소화하기 위한 접촉 유지 기구를 설계하고 제작하였으며 이를 이용한 구동실험을 통해 보다 안정적인 센서 출력 신호를 획득하였다.