• 한국기계가공학회지
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• 제13권5호
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• pp.21-27
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• 2014

Currently, wind power has become a major research field in the area of sustainable development. As one important component of a wind turbine transmission system, most instances of downtime due to a gearbox failure are caused by bearing failures. Gearboxes for wind turbines must have the highest levels of reliability over a period of approximately 20 years, withstanding high dynamic loads. At the same time, a lightweight design and cost minimization efforts are required. These demands can only be met with a well-thought-out design, high-quality materials, a high production quality and proper maintenance. In order to design a reliable and lightweight gearbox, it is necessary to analyze methods pertaining to the bearing rating lifetimes of the standard and of different companies, also including calculation methods for modification factors. This can determine the influence of the bearing lifetime.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.992-1002
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• 1988

본 연구에서는 Monte Carlo 새뮬레이션 기법을 이용하여 지반가속도의 스펙트 럼 밀도함수(power spectral densities)로부터 여섯 성분의 지반가속도 시간이력곡선 을 얻고, 이들을 입력 데이터로 하여 운동방정식에 Newmark의 직접적분법을 이용하여 회전축-베어링 시스템의 응답상태벡터(response state vector)를 얻기로 한다. 충분 히 많은 수의 지반가속도 시간이력곡선을 시뮬레이션하고, 각 경우에 대응하는 응답상 태벡터들을 얻은 다음 일반적인 통계학 방법을 적용하여 평균함수, 표준편차 및 r.m.s (root mean square)등을 얻는다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.554-560
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• 2020

평판 디스플레이 제조 공정에서 대상물의 위치 결정을 위해 고정밀 평면 모션 스테이지를 사용한다. 이 유형의 스테이지는 일반적으로 마찰이 없는 선형 모터와 에어 베어링을 사용하며, 고정밀 위치 센서로 레이저 간섭계를 사용한다. 스테이지의 불가피한 기생 운동에 의해 야기되는 요 모션 오차는 위치 결정 대상체의 향 변화를 의미하므로, 스테이지의 성능과 공정 정밀도 향상을 위해 요 모션 오차의 실시간 동적 보정은 매우 중요하다. 요 모션 오차 보상에는 갠트리 제어가 일반적이며, 이 방법을 공기베어링 가이드를 사용하는 스테이지에 적용하기 위해서 회전 모션을 허용하는 유연기구가 스테이지에 적용된다. 본 논문은 공기베어링과 유연기구를 갖춘 H형 XY 스테이지의 정속 구동 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 유연기구를 포함한 스테이지의 갠트리 제어 시 선형 모터로부터 발생하는 상호 리플의 발생 원인을 분석하고, 이러한 상호 리플을 보상하는 방안으로 적응 학습 제어를 제시한다. 제시 방안의 검증을 위해 시뮬레이션을 수행하여, 보상 제어를 통해 속도 리플이 약 22 % 수준으로 감소함을 확인하였다. 그리고 요 모션 오차가 발생하는 스테이지 상태를 가정하여 리플 저감 효과를 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권10호
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• pp.1492-1499
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• 2004

In this paper, defect formation in ring rolling is revealed by computer simulation of ring rolling processes. The rigid-plastic finite element method is employed for this study. An analysis model having relatively fine mesh system near the roll gap is used for reducing the computational time and a scheme of minimizing the volume change is applied. The formation of the central cavity formation defect in ring rolling of a taper roller bearing outer race and the polygonal shape defect in ring rolling of a ball bearing outer race has been simulated. It has been seen that the results are qualitatively good with actual phenomena.

• 한국생산제조학회지
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• 제22권4호
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• pp.730-734
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• 2013

The dynamic simulation of machine tools and motion control systems has been widely used for optimization, design verification, control design, etc. There are three main streams in dynamic simulation: structural dynamic analysis based onthe finite element method, dynamic motion analysis based on equations of motion, and control system analysis based on transfer functions. Generally, one of these dynamic simulation methods is chosen and employed for specific purposes. In this study, an integrated dynamic simulation is introduced, in which the structure, motion, and control dynamics are combined together. Commercially well-known software is used in the integrated dynamic simulation: ANSYS, ADAMS, and Matlab/Simulink. Using the integrated dynamic simulation, the dynamics of a magnetic bearing stage is analyzed and the causes of oscillation and noise are identified. A controller design for suppressing a flexible dynamic mode is carried out and verified through the integrated dynamic simulation.

• 동력기계공학회지
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• 제15권4호
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• pp.65-74
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• 2011

이 논문은 비선형 시스템에 대해 bilinear 강인제어기를 설계하는 새로운 방법을 제시한다. 이 설계방법은 골칫거리인 비선형 영향을 나타내는 무거운 질량을 가지고 진동하는 시스템을 제어하기 위한 새로운 대안이고 진전된 방법이다. 이 설계 과정에, hydrostatic 구동기로 구동되는 킬(용골)이 주어진다. 첫 단계로 킬은 물리적으로 여러 한정된 질량으로 모델화된다. 물리적 모델에 근거한 수학적인 모델을 유도하는 방법은 해밀턴 원리를 적용한 유한요소법을 사용하였다. 즉, 수학적 모델은 여러 서브시스템으로 구성된다. 이것은 주어진 물리적인 시스템에 대해 기준이 되는 시스템이다. 회전하는 구동기에 대한 물리적 모델에 근거하여, 과도 거동은 구동기의 베어링에서 측정되는 운동 현상으로부터 유도된다. 물리적인 시스템은 bilinear 시스템으로 구성하였다. 이 시스템에 근거하여, 요트 킬의 거동을 제어하도록 bilinear 관측기를 설계한다. 구동기의 속도, 토크, 밸브에서의 유량 등이 관측기를 구성하는데 필요한 데이터들이다. 시뮬레이션 결과에 의하면 비선형성에 대한 추정과 보상을 통하여 무거운 질량을 갖는 회전축에 대한 위치와 힘을 제어하는 설계에 유용한 접근법임이 증명되었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제11권1호
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• pp.20-26
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• 1995

Most magnetic bearings are based on the attractive force between the magnets and ferrous materials. One of the disadvantages of such attractive type magnetic bearings is the instability so that an active control device is necessary to operate bearing successfully. In this study a repulsive type magnetic bearing is analyzed which uses eddy current as a force source. The load capacities are analyzed for the various gap sizes, the rotor velocities and the frequencies of current supplied to electromagnet. Analytic Results show that as the gap size decreases, the levitation and drag forces increase, while the number of poles increasqs, the drag force decreases in the higher linear velocity region. Experimental results show that as the gap size decreases the levitation and the drag force increase, and as the velocity of rotor increases, the drag is larger than the levitation force up to certain velocity. But after that, the levitation is larger than the drag force. As the frequency of the current increases the levitation and drag decreases while the thickness of rotor gets thicker the forces decrease because of increase in eddy current loss.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.202-202
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• 2012

항공우주연구원에 설치되어있는 태양전지판 무중력 전개시험장치는 지상 전개시험 시 지구 자중으로 인해 발생하는 하중과 마찰력을 상쇄하여 우주 궤도상에서 전개되는 것과 동일하게 태양전지판이 전개되도록 구성되어 있다. 이를 위해 에어베어링을 사용하여 전개 시 발생할 수 있는 전개방향으로의 마찰력을 상쇄하고, 지구 중력으로 인한 영향이 없도록 하기 위해 중력축에 대해 각 레일이 수평이 되도록 정밀하게 정렬되어야 한다. 본 연구에서는 천리안위성의 정밀조립 및 전개시험에 사용되었던 태양전지판 무중력 전개시험장치를 차기 정지궤도위성의 대형 태양전지판에 적용하였을 때에도 전개시험이 가능한 지를 카티아 디지털 목업 시뮬레이션을 사용해 모사하고 검토되어야 할 주요 사항들에 대해 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.431-432
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• 2020

철도차량 하부에 부착되는 전장품 무게는 차량의 바퀴 및 베어링 등 철도차량 수명에 큰 영향을 주기 때문에 경량화는 필수적이다. 본 논문에서는 철도 차량용 보조전원장치의 경량화를 위해 LLC 공진형 컨버터를 적용한 보조전원장치 시스템과 제어알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 고속스위칭을 위해 입력단 벅 컨버터를 이용하여 가선 전압을 감압시키고 이후 LLC 공진형 컨버터를 통해 인버터 입력단 전압을 제어한다. 또한, 공진형 컨버터 손실을 최소화하기 위해 ZVS(Zero Voltage Switching) 동작을 하며, 공진 탱크의 최적 설계도 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 시뮬레이션 및 실험으로 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.168-175
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• 2009

본 논문은 에어포일 베어링을 적용한 45,000[rpm]/22[kW]급 초고속 영구자석형 동기전동기의 센서리스 제어을 위한 개선된 알고리즘을 제안한다. 에어포일 베어링이 적용된 전동기를 정지상태에서 초기 기동시 부터 고속영역까지 전 속도 영역에 걸쳐 센서리스 알고리즘을 구현하기 위하여 반복 적응자속관측기를 제안하여 회전자의 회전각 및 속도를 실시간으로 추정하여 센서리스 제어 알고리즘을 구현하였다. 기존 적응자속관측기의 주파수 응답특성을 개선하고 넓은 속도 범위에서 안정된 응답을 얻기 위하여 속도에 따른 회전자의 추정 위치각과 실제 회전각과의 오차를 시뮬레이션을 통하여 분석한 후 안정된 위상지연 특성을 나타내는 반복 횟수를 얻고 전류제어 주기 내에서 관측기를 반복 수행하여 적응자속관측기의 동특성 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 제안된 반복 적응 자속관측기를 적용한 센서리스 알고리즘의 타당성을 입증하기 위하여 실험을 통하여 검증하였다.