• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.41 no.1
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• pp.51.3-51.3
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• 2016

흠경각루(欽敬閣漏)는 1438년 장영실(蔣英實)이 제작한 수격식 천문시계이다. 흠경각루의 작동메커니즘은 물시계, 수차, 수차제어시스템, 기륜, 주전, 각종 기어 등이 유기적으로 작동하여 가산 위의 태양운행장치와 37명의 시보인형들을 움직이게 하는 것이다. 이 연구는 흠경각루의 작동 메커니즘에 따른 가산 내부의 공간구성에 관한 것이다. 특히, 흠경각루의 동력발생 장치 부분인 물시계와 수차의 위치, 시보대 위의 신호발생장치인 주전(籌箭)에 대하여 연구하였다. 주전은 시보인형들이 종, 북, 징을 타격하여 12시와 경점시간을 알리게 하는 신호를 주는 것이다. 이를 위해 흠경각루의 기륜을 움직이기 위해 필요한 물시계와 수차의 크기를 결정하였다. 또한 주전의 작동메커니즘에 대해 분석하고, 구체적인 주전의 형태를 3D 모델링으로 구현하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.27 no.12
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• pp.857-862
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• 2014

In this paper, we designed and fabricated electromagnetic induction based scaffold type energy harvester. For energy harvesting, mechanical energy of vertical motion is transferred to rotational energy using rack gear and multiplying gear was used to maximize energy transfer. To optimize design parameters, physical structure of energy harvester was modeled using finite element method. The effect of multiplying gear ratio and frequency levels of applied mechanical energy on energy generation efficiency are analyzed by computer simulation and experimental test. Experimental results showed that maximum 25.36 W of electric power can be achieved at the frequency of 2 Hz and 1:77 of gear ratio with only 5 mm of vertical changes on scaffold structure.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.28 no.5
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• pp.624-631
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• 2004

In this paper, new replication techniques fur a metal microcomponent having a real 3D shape were introduced. Helical gear was selected as one of a real 3D microcomponents for this study. The helical gear, which was made of photo-curable resin, was fabricated as a master pattern by microstereolithography technology. Then, a silicone rubber mold was fabricated from the master pattern. Lastly, a final bismuth alloy pattern was transferred from the silicone rubber mold by the microcasting process. In this paper, the replication technique is described in detail from the master pattern to the final pattern with some investigation on factors related to the technique.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.11a
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• pp.880-881
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• 2023

본 연구는 차량 동역학이 적용된 자율주행 시뮬레이터에서 구현된 차량의 거동이 실제 차량과 유사한지 검증하는 것이다. 이를 위해 실제 차량모델에 외력을 가할 수 있는 기구를 개발하여 데이터를 획득하고 분석하고자 한다. 시뮬레이터에서 구현된 차량과 유사한 서스펜션 구조를 가진 차량 모델을 만들고 센서를 달아 차량의 운동 모델을 모사했으며, 캠과 감속기어를 활용해 외력을 모사하기 위한 기구를 제작하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.67-72
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• 1994

현재 가전제품의 개발방향은 고효율화, 다기능화와 더불어 환경문제를 고려하는 방향으로 진행되고 있다. 환경문제로는 여러가지가 거론되고 있는데 제품의 소음에 대한 문제도 이제는 성능의 관점에서와 더불어 환경의 문제로도 인식되어야 한다고 생각한다. 특히 고속의 팬종류가 사용되는 가전제품에 있어서 저소음 성능은 판매력에 직접영향을 미치는 중요 판매전략으로 대두되고 있는 상황이다. 진공청소기는 가전제품중에서 매우 시끄러운 제품중에 속한다. 그 이유는 모타가 분당 30,000회 이상의 고속회전을 하면서 축에 연결되어 잇는 임펠러를 회전시켜 공기를 흡입, 배출시키는 일련의 작동을 하면서 여러가지 진동 및 유체소음을 일으키기 때문이다. 팬모타에서 발생한 소음과 진동은 여러가지 복잡한 전달경로를 거쳐서 외부로 전달되어진다. 따라서 청소기의 전체적인 소음을 감소시키기 위한 대책으로는 크게 두가지 방법으로 나누어 생각해 볼 수 있는데, 그 첫번째가 주된 소음원인 팬모타의 소음특성을 개선하는 방법이고 다른 하나는 팬모타로부터 발생된 소음이 밖으로 전달되는 경로를 적절하게 차단하는 방법으로서 청소기 내부에서 여러가지 방법을 사용하여 소음을 저감시키는 방법이다. 본 연구에서는 첫번째 방법인 팬모타의 소음을 감소시키는 대책들에 대하여 중점적으로 기술하려고 한다. 그 이유는 청소기 내부의 구조개선을 통하여 소음을 저감시키는 방법은 그동안 많이 실시되어 실험결과들이 축적되어 있는 반면 그 방법의 실시에는 구조적인 문제점 등 한계가 있기 때문에 더욱 조용한 청소기를 개발하기 위하여는 주된 소음원인 팬모타의 소음을 낮추어야 할 필요가 절실하게 요구되고 있기 때문이다.래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 클러치는 동력을 전달 또는 차단하는 기능 뿐만 아니라 엔진이나 변속기에서 발생하는 소음이나 진동을 저감시키는 기능을 가지고 있다. 따라서 엔진 공회전시에 발생하는 치타음(rattle noise)이나 비틀림 진동을 저감시키는 방법으로는 여러가지가 있으나 클러치 디스크(clutch disc)의 비틀림 기구의 설계 인자들을 적절히 조절함으로써 변속기의 인풋기어에 전달되는 비틀림 진동을 저감시키는 방법이 일반적으로 수행되어지고 있다. 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5L 엔진을 장착한 경승용차의 실차실험을 통해 공회전시 엔진 플라이휘일과 인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile where

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.12
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• pp.237-246
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• 2019

The Electro-Mechanical Brake (EMB) is the next generation braking system for automobiles and railway vehicles. Current brake systems for high-speed trains generate a braking force using a pneumatic cylinder, but EMB systems produce that force through a combination of an electric motor and a gear. In this study, an EMB operation mechanism capable of generating a high braking force was proposed, and structural and vibration analyses of the gears and shafts, which are the core parts of the mechanisms, were performed. Dynamic structural analysis confirmed that the maximum stress in the analysis model was within the yield strength of the material. In addition, the design that maximizes the diameter of the motor shaft was found to be advantageous in strength, and large shear stress could be generated in the bolt fixing the gear and eccentric shaft. In addition, a test apparatus that can reproduce the mechanism of the analytical model was fabricated to measure the strain of the fixed bolt part, which is the most vulnerable part. The strain measurement results showed that the error between the analysis and measurement was within 10%, which could verify the accuracy of the analytical model.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.34-39
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• 1995

최근 승용차의 급격한 수요증가와 더불어 차량의 승차감 개선에 많은 관심이 집중되면서, 저진동 저소음 차량에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 연구의 일부로서, 수치해석법 및 진동실험에 의하여 복잡한 전체 구조물을 해석할 경우, 계산기의 기억용량, 계산시간, 비용이 많이 들게 되고, 한번 해석을 행한 구조물을 부분적으로 변경할지라도 전체의 계산을 다시 수행해야만 한다. 그래서, 복잡한 전체 구조물을 몇 개의 부분구조물로 나누어, 분계의 특성에 맞게 각기 수치해석법이나 모달실험을 적용한 후, 다시 합성하는 방법이 제시되었는데, 이것이 부분구조합성법이다. 이 방법을 사용하면, 유한요소 모델링이 쉬운 분계와 실험이 쉬운 분계를 서로 구분하여 각기 해석한 후 합성함으로써, 각 분계의 특성에 맞는 효율적인 해석을 수행할 수가 있다. 지금까지의 연구를 살펴보면, 유한요소해석에 의한 모드합성법에서는 Hurty가 구속모드법을 제안한 이래, 불구속모드법, 주종계법 등 많은 연구가 있었으나, 실험모달해석을 병행할 경우에는 결합부에서의 회전자유도의 처리문제, 특성 행렬의 동정문제, 많은 절점으로부터 데이타를 얻어야 하는 등의 어려움이 있었다. 이러한 문제를 개선시켜서 Hermanski등은 회전자유도가 보간된 모드합성법(interpolated mode synthesis, IMS)을 연구하여, 적은 실험데이타만을 사용하면서 단순지지 보에 적용함으로써 타당성을 입증하였다. 한편, 차체는 복잡한 부분구조물들로 이루어져 있으므로, 본 연구에서는 유한요소모델링의 용이함, 실험의 간편성, 계산의 효율성등을 추구하며, 실험과 유한요소해석을 병행한 부분구조합성법을 차량의 BIW(body in white)에 적용하는 방법을 연구하게 되었다. 그 기본연구로서 실험과 유한요소해석을 병행하여 회전자유도를 보간하는 방법을 먼저 단순한 판구조물에 적용을 하고, 나아가 실제 BIW를 축소하여 자체 제작한 모형차에 적용시켜 보았다.물은 분계 A(16개의 사각요소)와 분계 B(8개의 사각요소)로 이루어져 있으며 두개의 스프링으로 결합되어 있다. 설계변수는 강성에 국한하였으며 결합부의 결합형태는 탄성결합과 강결합으로 하였다. 감도해석과 축소임피던스 합성법에 의해 구해진 고유진동수와 FRF를 상용 유한 요소 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 통하여 검증하여 이 연구의 타당성을 검토하였다.인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity value. Th

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.25 no.3
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• pp.92-100
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• 2015

Electric Vehicle (EV) can be categorized by the driving method into in-wheel and in-line types. In-wheel type EV does not have transmission shaft, differential gear and other parts that are used in conventional cars, which simplifies and lightens the structure resulting in higher efficiency. In this paper, design method for in-wheel motor for automobiles using Parameter Map is proposed, and motor with continuous power of 5 kW is designed, built and its performance is verified. To decide the capacity of the in-wheel motor that meets the automobile's requirement, Vehicle Dynamic Simulation considering the total mass of vehicle, gear efficiency, effective radius of tire, slope ratio and others is performed. Through this step, the motor's capacity is decided and initial design to determine the motor shape and size is performed. Next, the motor parameters that meet the requirement is determined using parametric design that uses parametric map. After the motor parameters are decided using parametric map, optimal design to improve THD of back EMF, cogging torque, torque ripple and other factors is performed. The final design was built, and performance analysis and verification of the proposed method is conducted by performing load test.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.12 no.2
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• pp.209-220
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• 2013

The process of designing and building a human-powered aircraft (HPA) and its performance analysis are introduced in this paper. Light Bros, the Chungnam National University HPA team, has developed Volante, a HPA, to compete in the 2012 exhibition of human-powered aircraft hosted by Korea Aerospace Research Institute. The power train system is composed of a two-blade propeller and Bevel-type gear and the ground test bed is built to simulate the operation. A study has been made to find a efficient propeller based upon the test result of thrust and power available from a pilot under various propeller conditions and running time. The load and structural analysis is conducted for the glider-shaped wing made of composite material which has very high aspect ratio. The spar is analyzed using finite element modeling followed by the comparison of its displacement and strain on structural test. As a result, the performance and safety is confirmed.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.50 no.12
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• pp.857-866
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• 2022

Fixed-wing UAVs have long endurance and range capabilities compared to other aerial platforms. These advantages led fixed-wing UAVs to become a popular platform for reconnaissance missions in the military. In this research, we modeled fixed-wing UAVs, including the landing gear model and developed a guidance and control system for flight control computers to construct a HILS environment. We also developed an autopilot system that includes automated take-off, cruise, and landing control for UAVs. We also retrived the Aerodynamic coefficients an UAV using Datcom and AVL software and used them for 6 degrees of freedom modeling. The Flight control computer calculates guidance commands using the Carrot chasing guidance law after distinguishing the condition of the UAV based on 16 pre-defined flight modes and calculates control inputs using Nonlinear Dynamic Inversion (NDI) control scheme. We used RTNngine to integrate the Simulink model and flight control computer for HILS environment formulation.