• 전기저널
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• 통권275호
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• pp.63-69
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• 1999

최근 들어 세계적인 에너지 사정의 절박함과 지구환경보호 문제는 에너지 이용수단으로서의 전기에의 의존도를 더욱 높이고 있다. 그것은 전력이 갖는 다양한 이용형태와 제어의 용이성에서 얻어지는 에너지졀약 효과와 청정도(淸淨度)등에 유래한다. 이러한 동향에 따라 최근 전력을 변환$\cdot$제어하는 파워일렉트로닉스의 중요성이 재인식되고 있음은 물론 앞의 과제의 해결수단으로서도 기대가 높아지고 있다. 1차에너지원에서 시작하여, 우리들이 접하는 기기나 장치의 전원에 이르기까지 에너지의 흐름에는 발송전, 전력변환, 장치구동의 3단계의 변환과정이 있다. 각 단계의 어느것이나 파워일렉트로닉스가 관여하는 기술영역으로서 각각의 변환과정에서의 에너지 로스나 환경오염에 대한 대책이 가장 중요한 과제가 되고 있으며, 그 개선책에 대하여 각국에서 지금 열심히 연구개발이 진행되고 있다. 이상과 같은 추세에 따라 최근의 파워일렉트로닉스의 주요 기술동향을 요약하면 다음과 같다.(1)대용량화 전력계통제어에의 적용을 주체로 하여 파워디바이스, 손실경감기술, 계통제어기술 등을 개발하여 제어시스템 전체의 자스페이스와 전력손실 경감을 도모한다. (2)인텔리전트화 전력이나 전동기의 제어를 주대상으로, 정보처리기능의 향상에 대응한 제어기술을 도입하여 고성능$\cdot$저손실$\cdot$저진동 등의 제어를 실현한다. (3)범용화(汎用化) 각종 산업분야에의 고정속(固定速) 전동기부하를 대상으로, 인버터에 의한 가변속기능을 부가함으로서 저에너지장치의 소형화, 저소음화 등을 달성한다. (4) 환경조화 모든 파워일렉트로닉스 관련기기를 대상으로 저(低)진동소음$\cdot$고조파억제$\cdot$자전력 소형화기술 등을 개발하여 환경에 친화적인 기기$\cdot$장치를 제공한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1756-1758
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• 2003

포항 방사광 가속기의 선형가속기는 2.5GeV 전자빔 용 마이크로웨이브의 발생을 위하여 80MW 급 클라이스트론(klystron) 11대와 입사부 용 65MW 급 클라이스트론 1대를 사용한다. 80-MW 급 클라이스트론 부하를 구동하기 위하여 최대 펄스 정격출력 200 MW(400kv, 500A, 평탄도 4.4 ${\mu}s$)인 대출력 펄스 전원공급 장치(modulator)가 요구된다. 모듈레이터 시스템 용 PFN(pulse forming network) 커패시터의 충전용 입력전원으로써 최대 출력전압 50 kV, ${\pm}$ 0.5% 이내의 전압제어가 가능한 고전압 인버터 전원장치를 적용하여 클라이스트론 부하의 성능시험을 수행하였다. 클라이스트론의 RF 전력과 입력 빔의 특성을 정확히 측정하기 위하여 응답특성이 양호한 측정 장치와 정밀한 측정이 요구된다. 인버터 시스템의 적용에 따른 모듈레이터의 충전 특성을 파악하였으며, 방향성 결합기와 검파기를 설치하여 클라이스트론의 RF 출력을 측정하였다. 본 논문에서는 포항 방사광 가속기의 대출력 펄스 고주파원으로 사용되는 클라이스트론 부하의 성능시험 과정에서 수행하였던 시험장치 개선 및 특성 분석, 고전압(빔전압 320 kV) 및 RF 길들이기의 시험 결과에 관하여 고찰하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.259-260
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• 2008

이 논문은 노인 및 장애인의 활동을 보조하기 위한 보행보조 로봇의 기술인 사용자의 진행하고자 하는 방향과 속도를 검출하는 보행 보조 로봇의 조향 장치를 구현 하고자 한다. 최근에 노인인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 그러나 대부분의 경우 동력이 없는 시스템으로 경사 등의 공간에서 취약성을 가지 고 있다. 이에 동력형 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 대부분의 경우 보행보조기의 제어가 조정한다는 의미가 적합하였다. 그러나 이 논문에서는 사용자의 움직임이 손에 전달되는 힘에 의해 사용자의 의지력을 파악 하는 두가지형태의 조향장치를 구현하였다. 첫째로 가변저항을 이용하여 보행의지를 파악하고, 두 번째로 힘센서를 이용하여 보행의지를 파악하였다. 위 두가지 센서를 기초로 사용자가 이동하고자 하는 이동 방향과 이동 속도 데이터를 기초로 보행보조기의 차량 속도와 방향에 대해 구동 바퀴의 차동 구동을 통해 사용자의 의지에 맞춰 구동할 수 있도록 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1917-1923
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• 2010

이 논문은 공압식 버터플라이 제어밸브를 이용한 냉각 프로세서의 모델규명 및 선행미분형 2 자 유도 PID 제어 알고리즘 개발에 대한 연구를 수행한다. 구동 제어밸브를 포함한 냉각 프로세서의 모델 구조는 시간지연을 포함한 2차 지연 시스템 형태로 주어지며, 이는 데모 플랜트로부터의 입출력 데이터를 통하여 전달함수의 형태로 규명된다. 2 자유도 PID 제어기에서 피드백 제어게인은 Kitamori 제어게인 조정법을 이용하여 설정되며, 피드포워드 제어게인은 제어 시스템의 성능을 만족하도록 하는 관점에서 결정된다. 이 논문에서 제안된 제어 알고리즘의 유용성은 컴퓨터 모의실험과 데모 플랜트의 실험을 통해 검증된다. 결과적으로 논문에서 제안된 제어 알고리즘은 기존의 1 자유도 PID 알고리즘보다 제어게인 설정이 매우 명확하고, 제어성능이 우수함을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.112-114
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• 2004

최근 인터넷과 전자기기 및 컴퓨터 시스템 기술의 발달에 맞물려 컴퓨터, 이동전화, 셋탑박스, 디지털 TV, 개인 휴대 단말기 등 정보단말기의 네트워크화가 급진전되면서 임베디드 리눅스가 IT분야의 새로운 관심사로 부상하고 있다. 리눅스는 오픈 소스로서 가격 경쟁력을 확보할 수 있으며, 공개된 장치 드라이버와 응용프로그램의 재사용이 가능하고, 오픈 소스 공동체를 통해 문제를 쉽게 해결할 수 있을 뿐 아니라 쉘, 파일 시스템을 이용하여 편리한 개발 환경을 제공해 주는 이점이 있다. 본 논문에서는 리눅스 운영체제를 디지털 TV에 이식하기 위해 크로스 컴파일 환경과 커널을 빅 엔디언(Endian)으로 변경하고, 커널 구동에 필수적인 장치들을 재설계함으로 리눅스 커널을 디지털 TV에 맞게 최적화함으로써 임베디드 리눅스 운영체제를 설계하였다. 또한 디지털 TV에서의 시스템 장치 제어를 위하여 I2C Bus Interface 디바이스 드라이버를 작성하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.139-147
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• 2004

The purpose of engine control TCS is to regulate engine torque to keep driven wheel slip in a desired range. In this paper, engine control TCS using sliding mode control law based on engine model and estimated load torque is proposed. This system includes a two-level controller. Slip controller calculates desired wheel torque, and engine torque controller determines throttle angle for engine torque corresponding to desired wheel torque. Another issue is to measure load torque for model based controller design. Luenberger observer with state variables of load torque and engine speed solves this problem as estimating load torque. The performance of controller and observer is certificated by simulation using 8-degree vehicle model, Pacejka tire model, and 2-state engine model. The simulation results in various maneuvers during slippery and split road conditions showed that acceleration performance and ability of the vehicle with TCS is improved. Also, the load torque observer could estimate real load torque very well, so its performance was proved.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.917-919
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• 2002

가동자를 중간에 두고 양측의 고정자에서 발생하는 흡인력을 서로 상쇄시킬 수 있는 기계적 구조인 양측식 리니어 펄스 모터(double side linear pulse motor)는 편측식 리니어 펄스 모터(single side linear pulse motor)에 비해 구동시 지지기구의 부담을 경감시키고, 발생 추력을 증대시킬 수 있다. 이러한 양측식 리니어 펄스 모터는 가동자를 사이에 두고 상부와 하부의 고정자를 각각 교대로 여자시키는 1상 바이폴러 여자방식과 두 고정자를 동시에 여자시키는 2상 바이폴러 여자방식이 가능한데 보다 제어정밀도를 향상시키는 위치제어 시스템을 구성하기 위해서는 두 여자방식에 의한 특성 비교가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 양측식 리니어 펄스 모터의 1상 바이폴러 여자와 2상 바이폴러 여자시, 자로 분포의 특성을 3차원 유한요소법으로 해석하여 그 특성을 비교 검토하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.87-88
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• 2007

URC(Uniform Resource Identifier) 로봇은 기존의 로봇 자체에서 처리하던 기능을 네트워크를 통하여 외부로 분산시켜 외부의 센싱기능과 프로세싱 기능을 활용하여 효율적으로 구동하기 위한 것이다. 즉 많은 파워가 요구되는 센싱 기능이나 프로세싱 기능을 외부에 있는 서버를 활용하여 서비스를 제공함으로써 간단한 로봇으로도 고도의 서비를 제공이 가능토록하여 가격 경쟁력을 갖도록 하기 위함이다. 본 논문에서는 URC 로봇을 원격에서 모니터링 및 제어가 가능하도록 웹 서비스 기술을 임베디드 시스템 환경에 맞게 최적화하였다. 서비스는 인터넷 기반의 SOAP 프로토콜을 통하여 교환되는 XML 기반 메시지를 통하여 다른 응용 에이전트들과 직접적인 상호작용을 지원함으로서 이기종간 호환 및 표준 플랫폼을 지원할 수 있다. 본 논문에서는 URC 시범서비스 참가 로봇인 네토로(한울로보틱스)에 본 연구결과를 적용하여 기능 및 안정성을 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.485-492
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• 2021

본 논문에서는 다각형 용기의 결함 검사 시스템 개발을 제안한다. 임베디드 보드는 메인부, 통신부, 입·출력부 등으로 구성된다. 메인부는 주 연산장치로써 임베디드 보드를 구동하는 운영체제가 포팅되어서 외부 통신, 센서 및 제어를 위한 입출력을 제어할 수 있다. 입·출력부는 필드에 설치되어 있는 센서들의 전기적신호를 디지털로 변환하여 메인모듈로 전달하는 역할 및 외부 스텝 모터 제어의 역활을 한다. 통신부는 영상 촬영 카메라 트리거 설정 및 제어 장치의 구동 설정의 역할을 수행한다. 입·출력부는 제어 스위치 및 센서들의 전기적신호를 디지털로 변환하여 메인모듈로 전달하는 역할을 수행한다. 동작 모드 등과 관련한 펄스 입력 등을 받기 위한 입력회로에는 외부 노이즈의 간섭을 최소화하기 위하여 각 입력포트에는 포토커플러를 설계한다. 제안된 다각형 용기의 결함 검사 시스템 개발의 정확성을 객관적으로 평가하기 위하여 다른 머신비전 검사 시스템과 비교를 해야 하지만, 현재 다각형 용기의 머신비전 검사 시스템이 존재하지 않기 때문에 불가능하다. 따라서, 동작 타이밍을 오실로스코프로 측정하여서 Test Time, One Angle Pulse Value, One Pulse Time, Camera Trigger Pulse, BLU 밝기 제어 등과 같은 파형이 정확히 출력됨을 확인하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.80-80
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• 2017

국내에서 대부분 생산되는 사료(사일리지) 수확 작업은 베일 생산 및 비닐 래핑 작업이 독립적으로 수행되고 있어서 비효율적이다. 본 연구에서 개발한 조사료 수확기는 수집, 롤링, 베일 네트 생성, 래핑, 래핑 종료 및 베일 방출작업을 통합적으로 수행하도록 설계-제작하였다. 통합형 다목적 조사료수확기의 설계는 3D 디자인 툴 (CATIA V5R18)을 이용하여 실시하였으며, 기구부 23 파트 어셈블리, 전기제어 어셈블리, 유압요소기술을 통합하여 통합시작기를 제작하였다. 기초 프레임, 오거장치파트, 픽업장치파트, 하부롤러파트, 상부롤러파트, 하부 프레임 및 주행부 파트, 래핑회전파트, 롤러부 구동 동력부, 유압파트, 전기제어파트, 드로우바파트, 체결 및 컨트롤러 파트 등 25개 파트로 구성되어 있다. 본 연구에서 개발한 시작기의 견인력 및 소요동력 분석은 선행 연구에서 사용한 Brixius (1987) 제안 모델을 체택하여 분석하였다. 이 Brixius 제안 모델은 견인력 예측에서 토양변수 및 토양강도 특성을 나타내는 원추지수 (Cone Index, CI)를 이용하여 트랙터의 견인력 예측에 사용하였다. 또한 트랙터-조사료수확기 시스템의 소요 견인력을 예측하는데 있어, 트랙터-조사료수확기 시스템이 운용되는 토양조건과 트랙터의 마력에 따른 소요 견인력 특성을 분석하기 위해 대표적으로 3수준의 토양조건 (CI: 356 kPa, 543 kPa, 1,429 kPa)을 적용하였으며, 베일의 개당 최대무게는 최고 수준인 옥수수 기준으로 800 kgf를 적용하였다. 본 연구에서 적용된 3수준의 CI 조건은 연구팀에서 선행연구과정 (토양특성에 따른 최적 경운작업 시스템 개발, 2006)에서 분석한 전국 10개 지역의 33개 지점의 경반층 CI지수의 측정범위인 1,050-3,170 kPa에 대해 견인력이 많이 소요되는 열악한 조건 수준을 적용하였다. 각 작업에 사용된 소요동력은 베일 작업시 (ASABE D497.7, 2011) 그리고 래핑작업시 (Zhortuylov et al., 2013)를 사용하였으며 두 소요마력을 트랙터-조사료 수확기 시스템의 필요 소요마력의 합계로 계산하였다. 트랙터-조사료수확기 시스템의 최소 소요 동력, 차축 소요 동력과 PTO 소요 동력을 Zoz and Grisso (2003)을 이용하여 계산하였다. 연구에서는 기본적으로 ASAE의 작업속도 및 작업효율을 적용하였는데, 적용된 조사료수확기의 현장 작업효율은 60-86%의 범위이고 일반적으로 70%를 적용하고 이때 작업속도는 2.5-8.0 km/h이며 전형적으로 5.0 km/h를 기준하고 있다. 자주식 (SP; sief-propelled machine) 조사료수확기의 경우 작업속도가 2.5-10.0 km/h의 범위에서 작업효율은 60-85% 범위이다. 적용되는 조사료 수확기의 작업효율인 60-85% 범위에서 일반적으로 적용되는 작업효율인 70%를 적용하면 트랙터의 소요동력은 95hp를 적정 작업환경으로 하였다.