• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.585-591
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• 2017

본 연구에서는 터보과급기의 성능을 저해하는 주요 인자 중 하나인 마찰손실에 대한 연구를 수행하였다. 실제 엔진에서 빈번하게 사용되는 저속 구간에서의 승용차용 터보과급기의 마찰손실 측정 장치를 개발하고, 30,000~90,000rpm의 저속 영역에서 작동하는 터보과급기의 마찰손실을 측정하였다. 플로팅 베어링 타입의 승용차용 터보과급기를 실험 대상으로 선정하였으며, 마찰손실 측정 장치는 구동 모터, 오일 공급 시스템, 커플링으로 구성되었다. 실제 차량의 저속 운전 상황을 모사할 수 있도록 설계, 제작되었고, 회전속도, 오일 온도 및 압력을 실험 변수로 선정하였다. 또한, 마찰손실 측정 장치는 로드셀을 사용하여 발생하는 마찰 토크를 직접 측정하여 마찰손실을 산출하였으며, 마그네틱 커플링을 통해 구동 모터의 동력을 터보과급기 축에 전달하고, 오일 공급 시스템을 오일 온도 및 압력을 조절하였다. 온도 $60^{\circ}C$와 $90^{\circ}C$, 압력 4bar의 오일을 공급하는 상태에서 터보과급기가 회전수 30,000~90,000rpm으로 작동할 때 터보과급기 회전속도 증가할 때 마찰손실은 증가하며, 대략적으로 과급기 회전속도의 1.4~1.8 지수승에 비례함을 보이고 있다. 또한 오일온도가 $60^{\circ}C$에서 $90^{\circ}C$로 증가할 때 마찰손실은 최소 41%, 최대 63% 감소하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권2호
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• pp.185-191
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• 2001

물리적인 형태의 선량 보상체 제작 없이 삼차원 방사선치료계획장치 및 다엽콜리메터를 이용한 방사선의 세기변조를 통해 선량보상 효과를 구현할 수 있는 가상 선량보상체 설계 알고리듬을 고안하고 그 타당성을 분석하였다. 선량보상체 설계를 위한 모델로서 신체표면의 굴곡을 묘사할 수 있는 스티로폼 제작물과 소형 물팬텀을 사용하였으며, 이에 대한 정보를 삼차원 방사선치료계획장치에 입력하고, 주어진 조건하에서의 예상 선량분포를 구하였다 이를 기준으로 가상 선량보상체 구현에 필요한 플루언스 지도를 작성하고, 이를 구현할 수 있는 다엽콜리메터의 구동 프로그램을 설계하였다 다엽콜리메타 구동 알고리듬은 Ma의 이론을 근거로 설계하였으며, 모든 프로그램은 IDL5.4를 사용하여 작성하였다. 설계된 가상 선량보상체의 타당성을 검증하기 위해 선량보상체를 적용하였을 때와 적용하지 않았을 경우 각각에 대해 팬텀에 장착한 필름에 방사선을 조사한 후 그 선량분포를 비교, 분석하였으며 그 결과, 가상 선량보상체를 적용하였을 경우 적용하지 않았을 시 보였던 조직결손에 의한 높은 선량분포 영역이 제거되어 목적하고자 한 균일한 선량분포를 구현할 수 있음을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.3610-3616
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• 2011

전기철도는 전차선을 통해 차량을 구동할 수 있는 전력을 공급하며, 공급된 전류는 선로 및 접지망을 통해 변전소로 귀환한다. 전기철도 구간에서 철도차량의 운행에 따라 사용된 부하전류는 귀환회로인 궤도를 통해 변전소로 유입한다. 철도차량에서 사용되고 있는 전력변환장치 때문에 부하전류에는 고조파가 함유되고 이러한 고조파 전류가 열차제어시스템에 영향을 주지 않아야 한다. 본 논문에서는 신규로 건설된 전기철도 구간에서 철도차량 운행에 따라 발생되는 고조파가 연동장치에 영향을 주는 지 확인하기 위하여 시험한 결과를 제시하고 있다. 신호기계실에 설치되는 연동장치에 철도차량 운행에 따라 고조파 영향이 있는 지 확인하기 위하여 본 논문에서의 시험은 철도차량이 운행되는 선로변 설비에서 연동장치로 연결되는 부분에서 수행되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.91-98
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• 2013

엔진 및 회전기기의 진동은 선체의 피로도를 증가시켜 내구성을 저하시키는 원인이 된다. 이를 방지하기 위하여 엔진 및 회전기기와 선체사이에는 댐퍼를 부착하여 진동을 최소화 하고 있다. 일반적으로 선박에 부착하는 댐퍼는 수동형 댐퍼로 중 고주파의 특정 진동영역에 대하여 제진 특성을 갖도록 설계되어있지만 저주파영역에서는 그 효과를 기대하기 힘들다. 이에 본 연구에서는 보다 광대역의 진동신호에 대해 높은 제진특성을 얻기 위하여 VCM을 이용한 능동형 제진 장치를 개발하였다. 제진장치를 제어하기 위해 라우스휴리츠 안정조건과 한계감도법을 이용하여 PID제어기를 구성하였고, 제어기 출력은 2상한과 4상한 초퍼회로를 이용하여 VCM을 구동할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션과 실제 실험을 통하여 제어알고리즘과 제어장치의 유용성을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.48-56
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• 2009

본 논문은 연료전지스택을 입력전원으로 하는 TIG-용접기용 전력변환장치를 제안하였다. 일반적으로 TIG-용접기의 전원공급장치는 상용전원을 이용한 다이오드 브리지 정류회로를 사용한다. 이런 회로의 경우 다이오드 정류기와 용량이 큰 캐패시터를 사용하게 되므로 부피가 커지고, 입력전류는 맥동성분과 고조파를 포함하게 된다. 또한, TIG-용접기는 상용전원의 사용이 여의치 않은 도서산간지역이나 특수한 환경에서는 소형 경량의 이동성이 수월한 전원장치 및 전력원을 필요로 하게 된다. 따라서 본 논문의 TIG-용접기용 전력변환장치는 고체고분자형연료전지(PEMFC)를 입력전원으로 사용하고, 부스트 컨버터의 기능과 인버터 용접전원의 기능을 하나의 풀-브리지 컨버터로 구성하였다. 제안한 연료전지를 이용한 TIG-용접기용 전력변환장치는 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 성능을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6821-6829
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• 2014

자동차에서 반도체 소자의 사용이 증가하고 있으며 특히 친환경자동차의 구동장치 부품으로서 고내압 스위칭 사용 증가가 예상된다. 그러나 고내압 소자의 경우는 신뢰성 시험을 하기 위한 장비가 국산화 되어 있지 않다. 그러므로 고내압 소자를 시험하기 위한 전원장치의 개발을 위하여 관련 시험규격을 분석하였다. 특히 자동차용 반도체 신뢰성 시험을 위한 AEC(Automotive Electronic Council) Q101에서 시험항목을 분석하여 개발이 필요한 전원장치의 사양을 결정하였다. 주회로는 풀브리지 컨버터로 선정하였으며 주어진 장치 사양에 따라 각종 변수를 설계하였고, 회로 변수의 적절성은 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 또한 전력부의 병렬운전. 패턴 운전을 위한 인터페이스를 설계하였다. 이를 통해 개발된 제품은 시험을 통하여 특성을 검증하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.29-36
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• 2012

본 연구는 무선통신기반 열차제어시스템의 ATP 기능을 차상장치와 지상장치에 배치하고 이를 검증하기 위한 ATP시뮬레이터 개발과 ATP알고리즘 검증을 포함한다. 무선통신기술을 열차제어에 적용하면 열차제어 시스템을 단순화하고 실시간 열차위치정보를 활용하여 열차운행의 안전성을 높이는 특징이 있다. 특히 ATP 지상장치와 차상장치에서 vital기능을 처리할 수 있다. 이 같은 vital기능을 어디에 배치하는 가에 따라서 인터페이스내용이 상이한 서로 다른 시스템이 구현된다. 따라서 지상과 차상에 vital 기능을 배치하는 것에 따른 특징을 도출하고, 이것에 의해서 영향을 받는 인터페이스 내용을 확인하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 ATP 지상장치에 열차이동권한과 열차속도제한 등의 기능을 배치하였고, 전동기를 직접 구동하여 실시간 열차위치정보를 생성하는 ATP시뮬레이터를 개발하였고, 본 시뮬레이터를 사용하여 ATP 알고리즘을 검증하였다. ATP 알고리즘을 검증하기 위한 적절한 모의환경을 확인하였고, ATP 기능에 영향을 주는 주요 인자를 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.500-506
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• 2012

좌심실보조장치의 모델과 안전한 장치 구동을 위한 흡입현상 검출을 위한 방법을 제안한다. 좌심실보조장치인 축류혈액펌프는 심장에 문제가 있는 환자를 보조하기 위하여 사용되어 왔다. 축류혈액펌프는 비맥동성 펌프이며, 맥동성 펌프에 비하여 작은 크기와 효율성과 같은 장점이 있으나, 안전한 펌프 운전 조건을 결정하는 데 어려움이 있다. 축류혈액펌프는 정상상태와 흡입상태와 같은 상이한 펌프 동작 상태를 가지며, 이는 좌심실에서 흡입현상 발생여부에 좌우된다. 퍼지 subtractive 클러스터링 기법을 이용하여, 이와 같은 동작 특성을 가지는 축류혈액펌프 모델을 개발하며, 개발한 펌프 모델을 이용하여 흡입현상 발생 전후의 펌프 혈류량을 추정한다. 또한 퍼지 subtractive 클러스터링 기법을 이용하여 좌심실에서 흡입현상 발생여부를 감지할 수 있는 흡입현상 검출 모델을 개발한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.2588-2595
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• 2013

기존의 유압식 엘리베이터에서 엘리베이터 카의 하강행정 동안 손실 되는 유압 에너지를 회수하여 재사용하기 위하여 개발한 유압식 엘리베이터용 하이브리드 형 에너지 저감 장치에 대한 성능 특성에 관하여 연구하였다. 회수된 에너지는 축전지에 저장하여 재사용할 수 있도록 구성되어 있으며, 엘리베이터의 구동 조건에 따른 에너지 저감장치의 출력 특성, 효율 및 에너지 회수율 등에 관하여 실험을 통하여 규명하고자 하였다. 본 연구의 결과들은 하강행정 동안 버려지는 에너지의 회수율이 최대 약 54%로 에너지 저감 장치의 압력, 유량, 출력 전압과 전류, 효율 및 에너지 회수율 등과 같은 성능 특성들이 안정적이고 양호하다는 것을 보여주고 있으며, 본 연구를 통하여 유압식 엘리베이터의 에너지 저감 장치를 통하여 하강행정 동안 회수된 에너지를 재사용하데 매우 유용하며, 상용화 가능성이 충분하다는 것을 확인하였다.

• 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.