• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.355-362
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• 2021

동축 마그네틱 기어는 비접촉 동력전달을 사용하기 때문에 기존 기계식 기어의 동력전달과정에서 발생하는 마찰, 마모, 소음, 발열을 최소화할 수 있다. 현재 다양한 산업에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 동축 마그네틱 기어가 갖는 특징 중, 높은 기어비에서 토크밀도가 급격히 감소하는 문제가 거론되었다. 본 논문은 높은 토크밀도를 갖는 저 기어비 동축 마그네틱 기어를 이용하여, 이들을 다중으로 결합하는 방향을 제시하였다. 해당 방법의 유효성을 확인하기 위해 단일형태의 고 기어비 모델과 토크밀도를 비교하고 다중 동축 마그네틱 기어의 기어비 조합을 분석함으로써 가장 우수한 조합을 선정하는 설계 방향을 나타내었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1107-1108
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• 2012

• 한국공작기계학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.36-44
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• 2007

This paper is focused on the optimum design for decreasing volume and increasing reliability of multi-stage gear drive. For the optimization on volume and reliability, multi-objective optimization is used. The genetic algorithm is introduced to multi-objective optimization method and it is used to develop the optimum design program using exterior penalty function method to solve the complicated subject conditions. A 5 staged gear drive(geared motor) is chosen to compare the result of developed optimum design method with the existing design. Each of the volume objective, reliability objective, and volume-reliability multi-objectives are performed and compared with existing design. As a result, optimum solutions are produced, which decrease volume and increase reliability. It is shown that the developed design method is good for multi-stage gear drive design.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제12권10호
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• pp.445-454
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• 2023

최근에는 협동 로봇의 데이터를 활용한 다양한 결함진단 연구가 수행되고 있다. 협동 로봇의 결함진단을 수행하는 기존 연구들은 기존 연구의 학습 데이터는 미리 정의된 기기의 동작을 가정하고 수집한 정적 데이터를 사용한다. 따라서 결함진단 모델은 학습한 데이터 패턴에 대한 의존성이 높아지는 한계가 있다. 또한 단일 모터를 사용한 실험으로 다관절이 동작하는 협동 로봇의 특성을 반영한 진단이 이루어지지 못했다는 한계가 있다. 본 논문에서는 앞서 언급한 두 가지 한계점을 해결할 수 있는 LSTM 진단 모델을 제안한다. 제안하는 방법은 단일 축 및 다중 축 작업 환경에서의 진동 및 전류 데이터의 상관분석을 사용하여 정상 대표 패턴을 선정하고, 정상 대표 패턴과의 차이를 통해 잔차 패턴을 생성한다. 생성된 잔차 패턴을 입력으로 축별 기어 마모 진단을 수행할 수 있는 LSTM 모델을 생성한다. 해당 결함진단 모델은 동작별 대표 패턴을 통해 모델의 학습 데이터 패턴에 대한 의존성을 낮출 수 있을 뿐 아니라 다중 축 동작 수행 시 발생하는 결함을 진단할 수 있다. 마지막으로, 내부 및 외부 데이터의 특성을 모두 반영하여 결함진단 성능을 개선한 결과 98.57%의 높은 진단 성능을 보였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권1호
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• pp.57-65
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• 2018

본 연구에서는 다중오동작을 포함하고 있는 화재안전정지분석 교육자료를 개발하기 위하여 가상원전에서의 화재안전정지분석을 결정론적 화재분석코드를 사용하여 수행하였다. 교육용 가상원전은 원자로건물과 보조건물로 이루어졌고, 총 22개의 방화지역으로 구성되었다. 교육용 가상원전의 각 방화지역에는 밸브, 펌프, 비상디젤발전기, 스위치기어, 모터제어반, 로직컨트롤러 등의 기기가 배치되었다. 교육용 가상원전 기기들은 두 개의 케이블로 연결되었으며, 각 케이블은 케이블 트레이를 따라서 방화지역을 지나간다고 가정했다. 방화지역분석을 위해 교육용 가상원전에 대한 기기 및 케이블 정보를 데이터베이스화하였고, 다중오동작 시나리오, 기기로직 및 케이블로직을 가정하여 방화지역분석을 수행하였다. 방화지역 분석결과 문제가 되는 케이블과 케이블 트레이에 대해서 3시간 내화성능으로 케이블을 래핑하는 완화조치를 적용하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.2759-2764
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• 2014

화재감지 시간을 단축하기 위해서 연기감지기가 활용되는 추세이며, 발신기와 수신기가 100m이상 이격되어 설치되는 구조의 연기감지기는 외부환경의 영향으로 인한 발신기의 각도변화에 따라 수광부 레이저 포인트 위치가 매우 민감하게 변화한다. 본 논문에서는 레이저 발신기와 수신기 간의 원거리 설치에 따른 레이저 초점 설정의 어려움을 해결하고 외부 환경에 따른 초점 정합의 문제를 해결하기 위해서 다중 웜기어를 활용한 고정밀 제어장치와 레이저 광선의 틀어진 각도를 조정 할 수 있는 자동초점 정합 알고리즘을 제시한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.106.2-106.2
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• 2013

본 논문은 반도체 및 평판 디스플레이 생산공정에서 가동되고 있는 건식 진공펌프들의 정밀 상태진단 및 예지 보수를 위한 pump monitoring system (PMS)의 제품화에 필요한 프로그램의 개발 내용을 소개한다. 본 연구에서 소개하는 건식 진공펌프들의 정밀 상태진단 및 예지보수기법은 PCT 특허 2 건으로 이미 등록된 내용이며, 본 논문은 이들 기법의 실제 구현에서 직면하는 기술적 문제점과 극복 방안을 제시한다. 본 논문에서는 현재 반도체 공정에 사용되고 있는 건식 진공펌프들로부터 측정하는 다중 상태변수들의 조사 결과를 소개한다. 이들 상태변수 측정치들이 갖는 개략적 특성을 통계적 분포함수로 분석한 결과를 우선 보인다. 특히 펌프 구동모터들의 소비 전류신호는 두 평균값에 대한 분포 즉 두 종의 분포함수를, 그리고 온도, purge gas 유량, 배기구 압력 등은 정상적 평균값에 대한 한나의 분포를 보였다. 따라서 구동모터들의 소비전류의 분포 즉 두 상하 수준('low and high' current level)에 따라 batch data를 구분하는 방법의 개발이 필요하였다. 본 연구에서는 step 함수형 eigenvector를 적용하여 소비전류 신호의 상하수준 천이 영역과 방향을 동시에 인식할 수 있는 기법을 개발 적용하였으며, 3300회의 배출가스 부하에 변화에 대한 천이 영역과 방향을 인식에 하나의 실패도 보이지 않음을 확인하였다. 기존의 측정 상태변수에는 회전기계류의 정밀 상태진단 및 예지보수에 핵심적인 기계진동 측정용 진동센서를 포함하고 있지 않은 기술적 문제점이 발견되었다. 기존 진동센서들의 높은 가격 뿐 아니라 진동센서의 출력신호를 저/중/고역 주파수 대역의 실효치로 환산하는 기술적 한계 때문에 진공펌프 상태진단에 아직 사용하고 있지 않고 있다. 본 연구에서는 진동선서 비용의 저감화 방안뿐 아니라 로터 회전 대역(250Hz 이하 저주파 영역), 베어링 진동 대역(250 Hz~2.5 kHz의 중간 주파수 영역), 그리고 기어 진동 대역(2.5 kHz~10 kHz 주파수 영역)별 실효치를 실 시간 측정할 수 있는 진동측정 모듈의 제품화 모델을 개발하였다. 개발 제품의 성능 뿐 아니라 현장 시험결과를 소개한다. 마지막으로 본 연구팀이 개발한 PCT 특허 2 건에 포함된 건식 진공펌프들의 정밀 상태진단 및 예지보수기법에 대한 현장 시험결과를 간략히 소개한다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권12호
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• pp.543-548
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• 2020

본 연구는 다중의 동력장치를 이용하여 다수의 객체를 움직이는 키네틱 디자인작품을 제작하면서 다수의 객체를 소수의 동력장치를 이용하여 다수의 동력장치를 이용한 것 같은 다양한 움직임을 구현할 수 있게 하는 것이 목적이다. 다수의 객체를 다양하게 움직이기 위해선 다수의 동력장치를 사용하여 움직임을 나타내는 것이 일반적인 방법이나 이렇게 하면 객체만큼의 많은 동력장치를 이용해야 하며 과다한 동력장치 사용으로 비용의 상승과 작품무게가 증가하게 된다. 많은 동력장치를 움직이기 위한 많은 전력 소모를 하게 된다. 이에 소수의 동력장치로 다수의 객체를 다양한 움직임을 통해 제어할 수 있는 메커니즘을 작품에 적용하여 실험하였다. 메커니즘을 이용해 다수의 객체를 움직이면 작품의 무게와 전력 소모량을 현저하게 줄일 수 있었다. 또한, 캠의 위치와 모양을 변경한 캠샤프트 구조의 이용과 베벨기어의 이용을 통해 객체의 행과 열을 늘려 다양한 움직임을 표현할 수 있었다. 본 연구를 통해 키네틱 디자인 작품을 제작하는 많은 디자이너에게 다수의 객체를 제어하는 하나의 또 다른 방법을 제시하게 된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.215-221
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• 2006

본 논문은 휴머노이드 로봇에 내재되어 있는 다양한 비선형성을 제어하기 위한 비선형 제어기를 제안에 관한 것이다. 기본적으로 휴머노이드 로봇은 기구적으로 불안정성을 내포하고 있고 기어나 모터 드라이버 등에서 다양한 비선형성을 가지고 있다. 이렇게 로봇 안에 존재하는 백래쉬(Backlash)나 포화(Saturation)와 같은 다양한 종류의 비선형성을 제어하는데 있어서 기존의 퍼지 알고리즘, 외란 관측기, 지능 학습망과 같은 제어 기법으로는 다수의 비선형성을 제어하는 데에는 한계를 지닐 수밖에 없다. 이에 본 논문에서는 스위칭 PE를 이용하여 모터 드라이버에 존재하는 포화에 의한 비선형성을 제거 하였으며 백래쉬에 의해 생기는 비선형성의 영향을 제어하기 위해 듀얼 피드백을 이용하였다. 그리고 시스템의 정확한 데이터를 얻기 위해 제어 알고리즘을 적용하기 이전에 모터 시스템에 대해 유전 알고리즘을 이용하여 시스템 식별을 수행하여 모터 시스템을 정확하게 유도하였으며, 시뮬레이션 과정을 통해 최적의 스위칭 PID 제어 이득값을 얻었다. 이렇게 얻어진 모터 식별값과 스위칭 PE제어 이득값을 시뮬레이션과 제안된 로봇인 ISHURO를 이용한 실험을 통해 이를 검증하였다.