• 기계와재료
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• 제22권1호
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• pp.66-75
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• 2010

곡물선별기는 호퍼, 진동식 정량시료공급장치, 공급벨트 또는 슈트, 램프, 이미지 센서, 공기총, 제어장치로 이루어져 있고, 농산물 등의 제품속의 이물질이나 불량품을 선별해내는 장치로 최근의 국내외 식생활의 향상과 더불어 매우 부가가치가 높은 제품으로 평가받고 있다. 본고에서는 곡물선별기의 국내외 최신동향을 다루었으며, 곡물선별기에 있어 핵심부품인 이젝터 및 이젝터용 밸브를 집중적으로 조명하였다. 특히 솔레노이드 밸브를 대신하는 압전식 밸브의 타당성을 논하기 위하여 압전 액추에이터 설계/제작/실험결과 관련 정보를 수록하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.53-60
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• 2004

본 연구에서는 현재 일반가정이나 영업소에서 사용중인 액화석유가스 용기용밸브의 문제점을 제시하고, L.P 가스사고를 예방할 수 있는 LPG용 과류밸브의 과류차단장치를 개발${\cdot}$제작함에 있어 고압가스 안전관리기준 통합고시 ${\lceil}$제12장 4절 과류차단형 액화석유가스 용기용밸브${\rfloor}$에서 규정한 과류차단 성능시험을 실시하는데 필요한 여러 가지 변수를 선정하여 차단장치의 형상에 따른 최적의 차단 유량 범위를 찾고자 실험을 실시하였으며, 보다 궁극적으로는 일반 용기용밸브가 가진 문제점을 조속히 해결하고 진정한 의미의 안전밸브를 개발하는데 목적이 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1437-1443
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• 2000

왕복동식 압축기에서 고효율 토출밸브를 개발하였다. 멈치개(stopper)가 있는 외팔보 형태의 토출 밸브는 밸브 및 멈치개의 형상과, 밸브와 멈치개 및 밸브시트에 존재하는 오일에 의한 점성력(sticky force) 등에 의한 밸브의 개폐과정과 동적 거동특성의 변화를 유발한다. 본 논문에서는 오일막에 의한 점성력을 측정하고, 그에 의하여 유발되는 지연시간(time-lag)을 측정할 수 있는 실험장치를 개발하였다. 또한, 토출밸브의 개폐과정을 최적화하여, 과압축 손실을 최소화한 토출밸브계를 개발하였다. 개발된 밸브계에 대하여 실험적인 방법으로 그 효과를 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.510-515
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• 1993

본 연구에서는 저속에서도 시스템의 자세 제어가 용이하게 하기 위하여 추진기 뒤에 제어판이 위치하도록 설계하였으며, 일반 서보 시스템과는 달리 무게와 공간 제약이 크고, 제어판 운동에 따른 외란 등록성의 변화가 심하므로 push-pull 형태의 소형, 고출력 편로드 복동 복수 실린더의 작동기를 설계하였다. 또한 일반적으로 서보밸브와 작동기는 일체형으로 설계되나 본 시스템의 공간상 심한 제약으로 인하여 서보밸브와 작동기를 분리하는 방법으로 구조설계를 하고 그 사이 유로는 매니폴드식으로 하여 동력전달을 하였다. 설계된 구동장치를 실제 정밀제작하여 실험을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과와 실험에 의하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 설계의 타당성 및 시스템의 성능을 검증하였다. 고속 수중운동체에 대하여 저속에서 자세제어를 용이하게 하고, 제한된 좁은 설치공간의 문제점을 해결하기 위하여 1) 추진기 후미에 독립된 4개의 상, 하, 좌, 우 제어판 설치 2) 서보밸브는 몸체에, 작동기는 Tail Tube에 분리 작동 설계 3) 소형의 편로드 복동 복수 실린더로 설계 구성된 유압식 구동장치는 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 시스템의 타당성을 입증하였다. 그러므로, 개발한 구동장치는 저속에서도 큰 제어력으로 자세 제어가 용이하기 때문에 얕은 수심에서 발사시 예상되는 위험 요소를 상다ㅇ 개선 시키므로써 운용범위의 다양화를 가져 올것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.314-315
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• 2007

자동차용 부품인 밸브씰 비전 검사 시스템을 개발하였다. 구성부품은 8 대의 독립형 CCD 카메라, 검사를 위해 밸브씰을 공급해 주는 기구장치 및 검사 모니터링 시스템으로 구성되었다. 밸브씰의 대표적인 불량 유형 1가지에 대한 영상처리 알고리즘을 제안하고, 알고리즘의 효율성은 실험을 통하여 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권10호
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• pp.949-957
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• 2017

본 논문에서는 2단 가변 밸브 리프트 모듈의 조립불량 검사를 수행하기 위하여, 레이저 비전 기반의 높이 측정 시스템을 개발하였다. 측정방식은 레이저 비전 센서 모듈을 이용하여 삼각 측량법의 원리에 기초하여 3차원 점군집(point cloud) 데이터를 수집하고, 이를 바탕으로 밸브 위치의 높이 차이를 계산하였다. 본 논문에서는 먼저, 측정 시스템의 구성과 제안된 높이 측정 알고리즘을 설명하였다. 그리고, 레이저 비전 기반의 3차원 측정을 위한 실험장치를 구성하였다. 마지막으로, 실험장치의 정확성과 반복성을 검증하기 위해서, 2단 가변 밸브 리프트 모듈에서의 래쉬조정기 및 밸브간의 고저 차이를 측정하는 실험들을 여러 번 수행하였다. 실험 수행결과, 제안된 레이저 비전 기반의 높이 측정 시스템은 2단 가변밸브 리프트 모듈 조립 검사에 대한 높은 정확성, 반복성 및 안정성을 확보하고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.10-17
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• 2007

자동차 미끄럼방지 장치의 최적 제어를 위해서는 유압 모듈레이터 특히, 솔레노이드 밸브에 대한 정확한 동특성 해석이 필요하다. 그러나, 현재까지 진행된 대부분의 연구들은 솔레노이드 밸브 자체만을 고려하였기 때문에 실제 자동차 미끄럼방지 장치에 제한적으로 적용되었다. 본 연구에서는 유압 모듈레이터에 작용하는 압력을 고려한 솔레노이드 밸브의 동특성 해석을 위하여 실험과 이론 해석을 실시하였다. 작동 압력이 솔레노이드 밸브의 동특성에 끼치는 영향을 정량적으로 해석하였고 설계인자를 변화시키면서 성능향상 방안을 제안하였다. 따라서, 본 연구에서 수행한 솔레노이드 밸브 동특성 해석결과는 자동차 미끄럼방지 장치의 최적 제어 기준으로 활용할 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권6호
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• pp.803-812
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• 1998

In this study, testing equipment with which several kinds of valves can be tested was composed. Two kinds of tilting check valves and a swing check valve were tested to analyze their dynamic characteristics. The results of the experiment showed that the tilting check valves protected the pump but that the swing check valve could not protect the pump when the reverse flow rate was high. Also the dynamic equation of the tilting check valve was formulated and simulated using system characteristic constant t$_{c}$ and one method of predicting t$_{c}$ by comparing the results of the simulation with the results of the experiment was proposed.sed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권11호
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• pp.913-918
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• 2016

자동차 엔진과 변속기 블록 등의 가공과정에서 잔류하는 기름때를 제거하기 위한 부품 세척장비는 정교한 제어장치 없이도 정확한 수류방향 절환이 원활히 이루지는 3 방향 절환밸브를 사용한다. 그러나, 밸브의 복잡한 유로 및 바텀플러그 형상으로 인해 유속변화가 심하게 발생하여 공동현상이 나타날 수 있다. 본 연구에서는 3 방향 절환밸브 내의 유동특성을 해석적으로 평가하였으며, 바텀플러그 하부에서 나타나는 공동현상을 공동화지표와 POC(Percent of cavitation)를 도입하여 정량화하였다. 공동현상의 저감을 위해 바텀플러그 형상을 매개변수화하고, 해석의 수렴성 개선과 해석시간을 단축시킬 수 있는 단순 유한요소모델을 이용하여 유동해석을 통한 형상최적설계를 실시하였다. 또한, 연구팀에서 보유하고 있는 유동시험설비와 ISA-RP75.23 규격에 맞게 제작된 시편을 이용하여 공동현상 가시화 실험을 실시하여 해석결과를 검증하였다.