• 한국철도학회논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.709-716
• /
• 2007

철도차량의 주행안정성과 곡선추종성능을 동시에 획기적으로 개선하기 위한 능동조향대차의 가능성은 이론적으로는 계속적으로 검증되어 왔지만 능동제어를 위한 정보획득 문제, 부수적인 기계요소, 높은 에너지 소비, 고장에 대비한 안전기능 등과 같이 해결해야할 기술적 난제 때문에 많은 노력에도 불구하고 아직까지 상용화되지 못하고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자, 본 논문에서는 보다 진보된 능동조향 메커니즘을 제안하고자 한다. 본 논문의 메커니즘을 이용하면 적은 제어력만 필요하기 때문에 기어와 같은 동력 전달장치가 필요 없고, 그 결과 추가되는 기계요소의 개수를 최소화 할 수 있으며 안전장치 또한 쉽게 구축이 가능하다. 본 논문에서는 제안된 능동조향대차의 개념에 관하여 소개하고 선형동적모델을 이용한 컴퓨터 모의실험을 통해 가능성을 검증하고자 한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.582-590
• /
• 2019

우리나라는 저출산·고령화가 진행함에 따라 전체 인구의 14%를 웃도는 고령사회에 진입함으로써 1인 세대의 증가라는 사회변화에 직면해 있다. 고령사회에서 1인 세대 증가로 인한 가스화재 사고를 예방할 수 있는 효과적인 방법은 컨트롤 밸브를 설치하여 설정시간이 지나면 강제적으로 가스를 차단하는 방법이다. 본 연구에서는 밸브 핸들을 돌리지 않고 택트 스위치를 눌러 모터를 이용하여 웜기어와 헬리컬 기어로 동력을 전달하여 밸브를 좌우 회전하여 개폐 할 수 있게 개발하였고, 컨트롤러와 탈부착이 쉽게 전용 밸브를 개발함으로써 조립 및 검사가 용이하고, 부품 수 및 제품 사이즈를 줄여 원가 절감을 통해 경쟁력을 강화할 수 있도록 개발하였다. 또한 내구성 시험을 통해 12초에 한 번씩 ON/OFF 반복하여 34시간 동안 10,000번을 수행하는 동안 안정적으로 동작 할 수 있도록하여 9년 이상을 사용할 수 있도록 개발하였다. 개발 방법은 Solid works와 Altium Designer 툴을 활용하여 기구 및 PCB 설계를 진행하였고, Firmware 개발은 IAR Embedded Workbench 환경에서 개발하였다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제19권7호
• /
• pp.52-59
• /
• 2020

Automatic tool changers (ATCs) can be divided into drum and chain types. Drum-type ATCs contain a magazine, where the tools are mounted, and a cam gearbox, which swaps the tools via roller gear and grooved plate cams. Drum-type ATCs are advantageous in that the operating time for the tool magazine is more rapid than that of chain-type ATCs and the length of the unit is shorter. Thus, drum-type ATCs can be fabricated into various shapes and forms depending on the number of tools and the magazine size in accordance with machining center requirements and consumer demand. In particular, the price competitiveness of a machining center with a drum-type ATC is higher, while drum-type ATCs are more rigid with fewer parts, possibly reducing the need for regular servicing. This study aims to verify the structural stability and design validity of the magazine base, which is the main structure of a drum-type ATC, using finite element analysis. This study kinematically verifies the specifications of the selected drive motor and reducer and assessed the design of the cam gearbox. It also conducts a structural analysis of the roller camp, which is the core component of the cam gearbox, based on the results of the kinetodynamic analysis, thus validating the structural design.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제37권7호
• /
• pp.703-708
• /
• 2013

고관절 전치환술은 대퇴골두와 비구 부분이 손상되어 제 기능을 하지 못하였을 때, 인공 고관절로 대체하는 수술로서 인체에는 많은 양의 절개를 필요로 하며 장기간의 회복시간과 재활시간을 필요로 한다. 최소침습술은 환자에게 흉터와 근육절개를 최소화하고, 회복시간을 단축하여 미관상 흉터가 적어 가장 선호되는 수술 방법이다. 이 논문에서는 최소침습술이 가능한 메커니컬 스템(Mechanical stem)을 기어의 원리를 이용하여 개발하였다. 재치환술을 할 경우에는 스템 전체를 교체할 필요 없이 일부 부품만을 교체하여 수술 시간을 단축할 수 있도록 설계하였으며, 아크릴 소재로 모형을 제작하여 작동에 문제가 없는 것을 확인하였다. 3D Bio-CAD 모델링 기법을 통하여 메커니컬 스템의 기하학적 모델링을 하였다. 실험 대상자의 고관절 부위는 컴퓨터 단층촬영 영상데이터를 기반으로 3차원 재구축을 하였고, 가상 시술 환경 조건에서 몸무게보다 더 과중한 하중을 적용하여 메커니컬 스템의 안전성을 유한요소해석으로 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.17-24
• /
• 2004

터보 제너레이터의 시동기는 터보 샤프트 발전 시스템 시동기의 구성인 기어박스, DC 전동기, 저 전압 축전지를 대신하여 고속 발전기, 인버터 그리고 승압기로 구성된다. 터보 제너레이터는 시동 시 고속 회전이 요구되어 고속발전기는 수십 $\mu$Η의 낮은 누설 인덕턴스를 가지며, 인버터는 높은 전압의 DC link 전압이 필요하다. 본 연구에서는 시동기 구현을 위해 축전지 전압을 높은 전압으로 승압하는 대 용량 승압기를 개발하였다. 그리고 낮은 누설 인덕턴스를 갖는 전동기 권선에 높은 주파수의 전류 제어를 위해 정밀 고속 연산을 수행하는 인버터 드라이버의 설계와 안정된 점화를 위한 터보 제너레이터의 시동 알고리즘을 제안하였다. 또한 개발한 시동기로 터보 제너레이터의 시동을 수행하여 성능을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.229-234
• /
• 2007

현재 근해어업은 기피 산업으로 어민들의 고령화 및 감소로 인력을 구하기 어렵고 어로활동을 하기 위해서는 일반적으로 2명 이상이 1조로 작업이 진행된다. 따라서 숙련되지 못한 사람들이 조를 이루어 작업을 할 경우 의사전달에 시차가 생기고 한사람은 배의 조종에 매달리므로 작업의 능률이 떨어진다. 따라서 레저나 소형어선에서 1인이 선박을 조종하면서 작업이나 레저를 즐길 수 있는 선외기의 원격제어 시스템 연구의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 작업의 효율을 높이고 인력을 절감 할 수 있는 선외기의 원격제어시스템에 관한 연구를 수행하였다. 선외기는 엔진, 조타기, 정 역전 및 중립 기어박스가 하나의 시스템으로 구성되어 있다. 소형 선외기에 이 세 가지의 제어를 직류전동기를 이용하여 위치제어와 속도제어를 하였고, 마이크로컨트롤러를 이용하여 조타기와 엔진회전수 제어를 프로그램화 하여 어민들이 작업을 하면서 동시에 원하는 조종을 할 수 있도록 시스템을 설계 제작하였다. 시운전결과 전속에서 좌 우현 조타 성능이 명령대로 잘 움직였다.

• 연구논문집
• /
• 통권30호
• /
• pp.101-110
• /
• 2000

고속 Rapier loom에서 위사를 Insert rapier와 Carrier rapier로서 경사를 상부와 하부로 2구분한 개구속으로 투입하여 경사와 위사의 조직을 완성시키는 위입기구는 스크류 구동방식이다. 이는 래피어와 휠의 치수를 줄이고, 기어와 벨트가 없이 직접 주축에 연결하는 구조이다. 그러므로 래피어가 요구하는 어떠한 가속도 곡선이 가능하여 고속화와 가동률 향상에 최적으로 정확한 설계에의한 래피어 운동이 필수적이다. 따라서 본 연구는 전체 거동의 파악을 위한 시스템의 정확한 해석과 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 Rapier loom의 고속화를 목적으로, 위입기구의 해석이론 정립 및 스크류의 회전에 따라 정확한 운동을 유도할 수 있도록 래피어의 변위, 속도 및 가속도 성분의 도출은 물론 동시에 화면상에 구현할 수 있는 스크류기구에 대한 시뮬레이션 프로그램을 개발하는 것이다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.142-151
• /
• 2013

This study develops an automation system for metallic mold design that is applicable in forging non-axial symmetric parts. The metallic mold design program is used to design the metallic mold using two-dimensional axial symmetric metallic molds and to predict the stress concentration using finite element analyses. Then, the program redesigns the metallic mold using variables such as the optimal split diameter, maximum allowable inner pressure, fit tolerance, and stress distribution, which are calculated using the metallic mold design program. When the involute spur gear is forged, stress concentration occurs on the tooth root bounded at the symmetric surface. The SCM4 material is suitable for metallic molds because the stress is less than the yield strength of the insert and it acts on the tooth root regardless of the inner pressure. The metallic mold for forging non-axial symmetric parts can be designed through adjusting the magnitude of the contact pressure. The program developed in this study can be applied to metallic mold designs in involute spur gears of forging, which is an ordinary non-axial symmetric part.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.780-785
• /
• 2012

최근 풍력발전은 전 세계적으로 전기의 생산을 위해 사용되는 신재생 에너지원 중 가장 빨리 성장하고 있는 분야이다. 일반적으로 풍력발전 시스템은 설치 후 약 20년 동안 사용될 수 있도록 설계되며 따라서 장기간 운전할 경우, 풍력 발전기에서의 고장은 필연적으로 발생하게 된다. 특히 풍력발전 시스템의 너셀 내부에는 로터샤프트, 기어박스 및 발전기 등이 설치되며 이들 요소의 정상적인 동작을 보장하기 위한 각종 냉각 시스템이 설치된다. 만일 이들 냉각 시스템에 고장이 발생된다면 전체 풍력발전시스템의 정상적인 동작을 보장하는 것이 불가능하다. 이에 본 연구에서는 풍력발전 시스템 너셀 내부에 설치되는 각종 냉각장치의 고장을 미연에 방지할 수 있게 하는 IR 카메라 기반의 풍력발전용 고장검출 시스템을 제안하고 실제 시스템의 구현을 통해 제안된 기법의 유용성을 확인하고자 한다.

• 항공우주기술
• /
• 제7권1호
• /
• pp.15-23
• /
• 2008

본 논문은 항우연에서 운용 중에 있는 축소 로터 시험장치(General Small-scaled Rotor Test System, GSRTS)에 대한 구조 안전성 확보를 위한 구조해석 수행 결과를 제시하고 있다. 프루드(froude) 축소 및 마하(mach) 축소 시험을 수행하고, 관절형 및 무힌지 로터 등 다양한 로터 시스템 적용을 위해서는 시험장치의 안전성 확보와 운용상의 능력 범위를 확인하기 위해 로터 운용 조건에서 나오는 기준하중을 이용하여 구조 안전계수를 산출하였다. 특히, 구동계통(drive system)은 베어링 및 기어, 축 등으로 구성되어 있어 운용상의 안전성 확보가 우선적으로 요구되는 필수 항목이다. 구조해석은 구동계통의 기본 부품의 형상 및 재료 물성치를 이용하여 해석적 방법으로 구하였다. 본 로터 시험장치는 설계된 안전계수 안에서 운용을 해야 하며, 향후 KUH 축소 품동모델 시험을 적용할 때도 하중계산을 통해서 시험시 운용조건의 범위를 정해야한다.