• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권8호
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• pp.1107-1114
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• 2010

해저에서 20kg 이상 작업물의 이송을 포함하는 다양한 작업을 수행할 수 있는 전기 모터 기반의 새로운 5자유도 고성능 수중 매니퓰레이터의 개발에 관해 연구하였다. ROV나 AUV에 적용하여 이들의 이동을 원활하게 하고 소형경량임에도 고가반하중의 성능을 갖는 25kg의 경량 구조로 설계하였다. 매니퓰레이터의 관절구동기는 방수를 위한 새로운 2중 오일자켓 구조를 갖는 모듈로 설계하고 제작하였다. 또한, 개발한 관절구동시스템의 우수한 토크성능을 실험을 통하여 검증하였다. 그리고 이를 적용한 소형 5자유도 고성능 수중 매니퓰레이터를 제작하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권3호
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• pp.31-39
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• 2011

핀/슬롯 그레인 및 내삽노즐을 가진 고체로켓모터 내부와 동일한 기하학적 형상을 가진 표면분사 시험모델을 사용하여 연소유동장을 모사하고, 스모크 와이어를 이용하여 유동장을 가시화하였다. 그레인 전방부 투영창을 통해 촬영하는 기법 등에 이용하여 획득된 내삽노즐 선단 인접부의 반경방향 평면상에서의 유동가시화 이미지 분석을 통해, 슬롯출구 반경방향유동, 핀베이스 축방향유동 및 상류그레인포트 축방향유동의 상호 전단작용에 의한 반경방향 운동량 전달이 노즐 인접부에서의 선회류 유동 및 와류튜브 구조를 발생시키는 것으로 나타났다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1864-1865
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• 2006

무인지능형로봇 시스템에 있어서 자세의 정확도를 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어져 왔다. 시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응된다. 이와 같은 시스템은 운용 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 잘 제거해야 요구되는 위치 정도로 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 로봇에 대한 자세 제어 분야는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어 기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학식을 알아야 하며, 구현하기 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하는 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 둥에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 PMSM 모터모델 시뮬링크 블록을 구성하여 검증된 외란 관측기 제어 알고리즘을 검증한다. 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 모터 실험 시스템에 실제 적용함으로써 타당성을 검증하여 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.500-509
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• 2007

본 논문에서는 FPGA를 사용하여 진행파형 초음파모터의 2상 입력 전원 전압의 주파수, 전압, 전압차 및 2상 간의 위상차 조절이 가능하고, 최대 8대의 초음파모터를 동시에 제어할 수 있는 PC기반 8채널 USB통신 초음파모터 디지털 제어기를 제안한다. 제안한 제어기는 FPGA를 사용한 디지털 논리에 의해 각각의 파라미터를 실시간으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라 속도 및 위치 센서인 로터리 엔코더의 카운터 회로를 FPGA 회로에 내장시킴으로써 별도의 외부 회로 구성이 불필요하여 제어기의 크기나 생산비용의 절감을 기대할 수 있다. 제안한 새로운 방식의 제어기의 성능을 검사하기 위해서 홀딩토크가 다른 2가지 타입의 초음파모터에 대한 각 파라미터 조절에 따른 무부하 속도 특성을 실험하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권6호
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• pp.117-122
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• 2017

전기자동차 파워트레인에서 발생되는 소음은 주로 모터의 전자기력 불균형에서 오는 소음과 기어 장치의 기계 시스템에서 발생되는 소음으로 구분될 수 있다. 이 소음들은 일반적 연소 엔진음 보다는 작지만, 조용한 배경 소음 때문에 더 거슬리는 소리가 될 수 있음에도 불구하고 그 소음의 특성이나 저감 방법은 널리 알려져 있지 않다. 본 논문에서는 전기차 개발단계 혹은 완성단계에서 적용할 수 있는 전달 경로에 감쇠 수동형 패치를 부착하여 소음을 저감하는 방법을 제시하고자 한다. 먼저, 모터 소음은 모터의 동적 특성에 따라 영향을 받으며 또한 모터 토크와 어떠한 상관성을 가지는 지를 보여준다. 또한, 모터 보다는 감속기의 표면이 더 소음에 취약한 부위라는 사실을 실험적으로 보여준다. 마지막으로, 주요 소음 전달경로인 드라이브 샤프트나 감속기 하우징 표면에 패치를 부착하여 실차 평가하였으며 실험 결과는 가속보다는 감속 조건에서 소음이 저감되는 영향이 크다는 것을 보여준다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.873-880
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• 2011

최근 환경오염, 지구 온난화, 화석 연료 고갈 등이 범지구적 문제가 됨에 따라 녹색 에너지 기술 개발이 주목을 받고 있다. 이런 추세에 따라, 자전거가 다양한 스마트 에너지 기술과 결합하여 친환경 근거리 이동수단으로 발전하고 있다. 스마트 자전거 기술과 관련하여 많은 기술이 개발되고 있는데 이중 PAS(Power Assist System)는 사람의 힘과 전기의 힘을 효과적으로 결합하여 배터리로 구동되는 전기 모터를 제어하는 기술이다. 본 논문은 PAS를 구성하는 핵심 기술인 새로운 토크 센서를 제안한다. 이 기술은 기존 기술들과는 달리 자전거 뒤축에 스트레인 게이지를 부착하여 슬립링의 필요성을 없애고 사람에 의해 가해지는 구동축 토크를 측정 할 뿐 아니라, 현재 작동되는 기어의 위치를 근사적으로 추정 가능하게 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1399-1406
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• 2011

수처리 공정에는 반드시 교반기 전용 감속기가 사용된다. 본 연구에서는 사용 중의 누유를 방지하고 토크효율 향상을 위한 전용 누유방지형 감속기를 개발하였다. 설계 개선된 감속기 시제품을 개발하는데 있어서, CAD 및 CNC 고속가공기를 사용하여 실물모형(Mock up), 금형 등을 제작하였다. 특히 누유방지 구조인 감속기 시제품의 하부 하우징에 대한 구조적 안전성을 평가하고자 상용 유한요소 해석코드인 ALGOR 을 이용하였다. 해석 결과, 최대 von Mises 응력이 항복응력보다 낮은 123 N/$mm^2$ 으로 안전하였으며, 고유진동수는 650~700 Hz 이었다. 그리고 토크효율은 95.87%로서 이전 연구결과 (88.45%)에 비하여 약 8% 향상되었다. 소음 수준은 75 dB, 사용 중 누유 및 이상 소음은 발생하지 않았다. 따라서 항상된 감속기 시제품을 최적 설계하여 성공적으로 개발하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.65-72
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• 2016

본 논문은 계단 보행 조건에서 작동할 수 있는 능동형 대퇴의지를 설계하고 구조 최적화를 통해 경량화를 진행하는 것을 목적으로 한다. 계단 보행 시 무릎에 걸리는 토크는 일반 보행에 비해 크므로 능동형 상대적으로 큰 토크를 낼 수 있는 동력 시스템이 필요하다. 또한 의지의 무게는 사용자의 착용감과 피로감과 연관이 되므로 의지의 경량화 설계 또한 필수적이다. 계단 보행 시 필요한 토크를 만들어내고 경량화와 소형화 구조를 적용하기 위해 플랫형 BLDC 모터를 사용하였다. 다양한 감속 장치를 이용해 필요 토크를 생성하고 작동각도 및 속도를 만족할 수 있게 감속비를 선정하였다. 구조 및 구동부 설계가 완료된 후 최적화를 통해 구조 경량화를 수행하였다. 계단 보행 시 나타나는 하중 조건을 고려하여 최적화를 수행하였으며, 해석 및 실험을 통해 최적화된 구조의 안정성을 검증하였다. 결과적으로 구조물의 강성은 유지하면서 위상 최적화와 형상 최적화를 통하여 무게를 감량하였으며, 공간 효율이 좋아졌다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권5호
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• pp.60-71
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• 2021

상용 프로펠러의 추력과 토크를 측정하기 위한 성능시험 장치를 고안하였으며, 30인치급 3가지 프로펠러에 대한 성능시험을 수행하였다. 프로펠러 추력과 토크 측정을 위해 모터, 프로펠러와 연결된 6분력 발란스를 적용하였으며, 풍동 저울 교정 장비를 이용하여 측정 시스템의 확인을 수행하였으며, QTP 프로펠러를 적용하여 구축한 성능시험 장치의 검증 시험도 수행하였다. 제자리 비행 조건에서 상용 프로펠러의 제작사에서 제공하는 사양과 시험 결과를 비교하였으며, 추력 및 토크에서 차이가 있음을 확인하였다. 받음각, 프로펠러 형상, 풍속을 변경시켜가며 프로펠러 성능을 측정하였으며, 각 프로펠러에 대해 RPM에 따른 프로펠러 추력 계수로 나타내었다. 저 받음각과 고 받음각에서 경향이 다르게 나타남을 확인하였으며, 차후 공중용 무인이동체 공력 설계에 활용 가능한 공력 데이터베이스를 확보하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제11권4호
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• pp.15-24
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• 2014

It is difficult to analytically derive a volumetric displacement formula for a gerotor hydraulic motor due to the complexity of the geometric shape of its gear lobes. This work proposes an analytical method for the volumetric displacement, a relatively easy method based upon two physical concepts: conservation between hydraulic energy and mechanical shaft energy, and torque equilibrium for the rotor's motion. The first research using these concepts was conducted on inner and outer rotors rotating with respect to each rotor axis. This work represents the second report conducted on an inner rotor revolving as a planetary motion on the stationary outer rotor. The formula equations regarding the volumetric displacement and flow rate are derived, and the proposed formula about the volumetric displacement is proven to be the same as another analytical displacement formula: the so-called vane length method. From the formula, volumetric displacement is calculated for an example geometry of the gear lobes. The resultant displacement is confirmed to be the same as the value calculated from the chamber volume method. The proposed analytical formula can be utilized in the analysis and design of gerotor hydraulic motors. Because it is based on torque equilibrium, this formula can provide a better understanding of torque performance, such as torque ripple, in designing a gerotor type motor.