• 한국항공우주학회지
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• 제47권4호
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• pp.289-299
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• 2019

자세제어 M&S(Modeling & Simulation)는 모델링 정밀도에 따라 간단한 자세제어 알고리즘 설계부터 실제 탑재 소프트웨어 검증까지 활용될 수 있다. 본 논문은 CMG 기반 위성 자세제어를 위한 M&S 소프트웨어를 소개한다. 개발된 소프트웨어는 크게 6자유도 모델링과 자세제어 알고리즘으로 나뉠 수 있다. 6자유도 모델링은 CMG 구동기 모델링과 우주환경 모델링(궤도외란/자세외란)을 포함한다. 자세제어 알고리즘은 CMG 모터속도 제어기(내부루프)부터 토크명령생성 및 스티어링 법칙(외부루프)을 포함한다. M&S는 하위 레벨인 CMG 모터제어부터 상위 레벨인 지구관측임무 수행까지 단계적으로 수행되며, 적용 레벨에 따라 3개 모듈로 나뉜다. 본 M&S 소프트웨어는 초기 자세제어 알고리즘 개발을 목표로 개발되었는데, 향후 상세한 위성체/구동기 모델링 및 우주환경 모델링을 반영해 점차 활용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1737_1738
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• 2009

미사일의 표적 충돌각을 원하는 각도로 제어하는 것은 표적의 취약점을 공략하기 위해 필수적인 기술이다. 표적 타격 지점 및 충돌각을 고려하지 않으면 타격에 성공하였다고 하더라도 표적의 방어 능력이 좋거나 신관이 충돌각에 민감하면 표적의 효과적인 파괴에 실패할 수도 있다. 이런 경우 유도 미사일의 종말 유도 효율을 증가시키기 위해 미사일이 표적을 타격하는 각도인 표적 충돌각(Impact Angle)을 제어할 수 있으면 적정 비행경로의 설정에 유리하고 우회공격 등이 가능할 뿐 아니라 미사일 탄두의 효과를 극대화할 수 있다. 하지만 이러한 장점을 갖는 표적 충돌각 유도 기법에 대한 연구는 아직 활발하게 행해지고 있지는 못하다. 기존 연구 결과들은 2차원 평면상에서의 충돌각 제어만을 다루고 있어, 요와 피치 채널의 커플링 문제가 있는 BTT 미사일에 적용하기가 어렵다는 문제점을 갖고 있다. 또한 미사일 동역학을 무시하거나 단순화하여 문제를 풀고 있기 때문에 실제 상황에 적용이 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 3차원 공간상에서의 롤 명령을 모두 포함하면서 동시에 미사일 자동조종제어기, 핀 구동기 동역학을 모두 고려한 새로운 BTT 미사일의 표적 충돌각 유도 기법을 제안한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권5호
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• pp.1419-1425
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• 1996

In this work, a precies actuator which is capable of high positioning accuracy is developed. For estimation the dynamic behavior of the actuator, system modeling is performed by employing a stick-slip frection law. Dynamic characteristics over various types of driving input signals and vibraiton loci of the driving tip are examined by experiments. Phase differences between the input signals are applied, and the dynamic behavior of slider is investigated. From the simulation and experimental results, it is observed that the dynamic behaviors from the simulation results agree fairly well to those of the experimental results. Thisindicates that the model developed in this work is applicable to other precision mechanisms in which a friction farce is as improtant factor for actuation.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권7호
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• pp.562-567
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• 2016

비행속도와 조건에 따라 최적화된 형상을 갖는 모핑 날개는 작동기 기술, 구조 기계장치 기술, 유연 외피 재료, 제어법칙 기술 등 해결할 문제가 많다. 본 연구에서는 빠른 응답속도를 갖는 모핑 날개를 개발하기 위한 첫 단계로 형상기억합금 선을 작동기와 복원용 비틀림 스프링으로 구동되는 단일 플랩을 갖는 에어포일 설계하고 제작하였다. 제작된 모핑 에어포일의 작동실험을 통해 설계 개념의 타당성을 검증하였다. 실험을 통해 측정한 결과 원활한 작동과 매우 빠른 반응속도를 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권1호
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• pp.39-52
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• 2012

유역내에서 발생하는 유출은 지표 유출과 지표하 유출이 있으며, 서로 상호작용 상태를 유지하게 된다. 일반적으로 지표와 지표하 둘 중 한 가지 알고리즘으로 해석이 힘든 유역에 대해 지표와 지표하 사이의 동적인 관계를 상세하게 모의해야 하는 경우 상호작용에 관한 요소를 고려하여야 한다. 동적인 상호작용 시스템의 구동에서는 시 공간적인 매개변수가 중요하며, 적절한 모의를 위해시 공간적인 매개변수는 시스템 상에서 지표와 지표하 항에 대한 복합적인 메카니즘으로 구성되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 지표 및 지표하 유출의상호작용에 관한 알고리즘을 위해 2차원 확산파 방정식을 이용하여 지표 유출을 해석하고, Darcy의 법칙과 Dupuit-Forchheimer의 가정을 이용한 Boussinesq 방정식을 적용하여 포화상태의 지표하 유출의 알고리즘을 구성하였다. 커플링 방정식으로 공간에 대해서는 유한체적법을 사용하고, 시간에 대해서는 Crank-Nicolson 방법을 이용하였으며, 지표와 지표하 흐름의 상호작용에 대해서는 질량보존의 법칙에 기반하여 구성하였다. 이상의 과정을 통하여 지표 유출해석, 지표하 유출해석, 상호작용, 수치해석 부분의 4가지 주요 모듈을 만들었으며, 4가지 주요 모듈을 통합하여 복합유역의 지표 및 지표하 유출해석 모듈을 개발하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.45-52
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• 2018

본 논문에서는 현재 대표적으로 사용되고 있는 멀티콥터 오픈소스 기반 비행제어 컨트롤러인 Pixhawk의 내부루프 알고리즘 분석에 대해 연구한 내용을 다룬다. Pixhawk의 내부루프 알고리즘은 위치제어기, 자세제어기로 나눌 수 있는데, 위치 제어기는 목표로 이동하기 위한 멀티콥터의 자세를 제시하며 자세제어기는 원하는 자세로 변할 수 있도록 구동기에 작용하는 요구 추력과 모멘트 변화를 발생시킨다. 여기서 위치제어기는 멀티콥터의 급격한 자세변화를 방지하기 위해 적절한 관계식을 이용하여 요구 가속도 및 속도에 대해 제한을 하고 있는 것을 확인 할 수 있다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권3호
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• pp.94-103
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• 2015

The turbulent flow characteristics in the channel flow are investigated using large eddy simulation(LES) of FDS code, built in NIST(USA), in which the near-wall flow is solved by Werner-Wengle wall function. The periodic flow condition is applied in streamwise direction to get the fully developed turbulent flow and symmetric condition is applied in lateral direction. The height of the channel is H=1m, and the length of the channel is 6H, and the lateral length is H. The total grid is $32{\times}32{\times}32$ and $y^+$ is kept above 11 to fulfill the near-wall flow requirement. The Smagorinsky model is used to solve the sub-grid scale stress. Smagorinsky constant $C_s$ is 0.2(default in FDS). Three cases of Reynolds number(10,700, 26,000, 49,000.), based on the channel height, are analyzed. The simulated results are compared with direct numerical simulation(DNS) and particle image velocimetry(PIV) experimental data. The linear low-Re eddy viscosity model of Launder & Sharma and non-linear low-Re eddy viscosity model of Abe-Jang-Leschziner are utilized to compare the results with LES of FDS. Reynolds normal stresses, Reynolds shear stresses, turbulent kinetic energys and mean velocity flows are well compared with DNS and PIV data.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1543-1549
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• 2012

이 논문은 냉간 압연공정의 다단 압연기에서 각 롤 간의 슬립 현상에 대한 상태공간 모델을 도출하고, 이를 이용하여 롤 간 슬립 상태 관측기 설계에 관한 연구를 수행한다. 먼저 뉴튼의 운동법칙을 이용하여 각 롤들의 회전 운동 방정식을 1계 비선형 미분 방정식으로 기술한 후, 테일러 급수를 이용하여 임의의 동작점에서 상태공간 방정식으로 선형화한다. 다음에는 선형화된 상태공간 방정식에 기초하여 Gopinath 구성법으로 측정 가능한 구동 롤을 제외한 종동 롤의 회전 각속도를 추정하는 최소차원 상태 관측기를 설계한다. 마지막으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 상태 관측기로부터 추정된 각 롤 회전각속도와 슬립률의 유용성을 고찰한다.

• 한국진공학회지
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• 제22권3호
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• pp.111-118
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• 2013

대기압 플라즈마 제트 장치의 유량 변화에 대한 플라즈마 방전 특성을 실험적으로 조사하고 이를 유체역학적으로 해석하였다. 유리관에 주입되는 아르곤 기체의 유량 변화에 대한 레이놀즈 수(Re)로 결정되는 기체 흐름의 형태 변화와 베르누이 정리에 의한 압력 변화가 플라즈마 발생에 영향을 준다. 유리관 내부에 발생하는 플라즈마의 길이 변화의 실험을 통하여, 아르곤 기체에 대한 레이놀즈 수가 Re<2,000이면 층류이고, Re>4,000이면 난류가 형성된다. 이는 일반 유체에서 알려진 결과와 일치한다. 층류에서 유량의 증가로 플라즈마의 길이가 증가한다. 층류와 난류의 전환 영역에서 플라즈마의 길이는 줄어든다. 난류 영역에서는 방전 기체의 흐름이 불규칙함으로서 방전 경로가 흐트러져 플라즈마 칼럼의 길이가 매우 짧아지고 급기야 플라즈마가 소멸된다. 층류에서 주입 유량의 증가로 유리관 내의 유속이 증가하면, 베르누이 정리에 의하여 유리관 내부의 압력이 낮아진다. 관내의 압력이 낮아지면, 파센 법칙에 의하여 관내의 전기장의 세기가 증가하여 방전 전압이 낮아진다. 따라서 주입 유량이 증가하면, 동일한 구동 전압에서 유리관에 발생하는 플라즈마의 길이는 길어진다. 층류의 방전은 유리관 밖에서도 층류의 흐름이 일정 길이로 유지되므로 시료 표면에 조사되는 플라즈마 빔의 직경은 유리관의 직경 이하로 유지된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권5호
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• pp.413-421
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• 2014

제습 냉방시스템은 증발식 냉각기를 이용하여 공조 공기를 냉각하는 시스템으로 전기구동 냉각기 없이 열에너지만으로 냉방 공급을 수행할 수 있다. 따라서, CFC 계열의 냉매 사용에 의한 오존층 파괴 및 하절기 냉각기 가동에 의한 첨두 전력부하의 증가 등 기존의 냉방시스템이 야기하는 여러 가지 문제점들을 해결할 수 있다. 본 연구에서는 제습 냉방시스템의 효율을 향상시키기 위해 냉방 성능과 엑서지 해석을 수행하였다. 특히 열역학 제2법칙에 근거한 엑서지 해석을 이용할 경우 전체시스템과 구성요소에서의 엑서지 파괴의 원인을 분석함으로써 시스템의 효율과 관련된 주제에 대하여 더욱 본질적인 측면에서 접근할 수 있다. 본 연구의 목적은 재생온도와 외기조건의 변화에 따른 재생 증발식 냉각기를 이용한 제습 냉방시스템의 성능계수, 냉방용량, 엑서지 성능을 평가하는 것이다.