• Proceedings of the KSR Conference
• /
• 2003.05a
• /
• pp.712-717
• /
• 2003

지능 재료를 이용한 디바이스는 자연계에 존재하는 생명체와 같이 내.외부 환경 변화에 대응하여 스스로 변하는 능동적 기능을 갖고 있기 때문에 시스템 성능의 극대화 및 유지비용의 최소화를 가져오게 된다. 이러한 지능재료 기술은 지난 10여년 전부터 연구되었는데 대표적인 웅용을 보면, 산업, 항공, 교통, 운송 분야의 능동 소음 및 반능동 진동제어; 복합 재료 손상위치 탐지시스템, 손상구조 건전성 평가시스템, 교량, 저장탱크, 건물, 유조선, 대형 구조물의 건전성 평가 시스템; 초정밀 직진 안내기구, 나노 스테이지, 절삭오차 보정용 엑츄에이터, 초음파 회전모터, 지능유압 서보밸브, 변형 거울 등의 모터/엑츄에이터; 자동차 엔진 성능제어, 흡배기구 압력측정, 가속도 센서, 자이로센서, 에어백 센서, 타이어 센서 등의 지능 MEMS/NEMS 센서; electronic article 정찰, 도서태그, 비접촉 항공 운송물 분류 및 보안시스템, 전자 운전자 식별시스템, 광섬유 건물 보안 시스템, 지능 신경망 형상 인식 시스템 등의 보안 시스템; 지능항공기 구조물, 인공위성안테나, 헬리콥터 회전익 등의 형상제어가 있다. 본 논문에서는 지능재료 기술을 정리하고 차세대 철도차량 기술에 지금까지 적용한 예를 소개하며 향후 적용할 수 있는 분야들을 가능성 및 실용성 면에서 소개하고자 한다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
• /
• v.14 no.3
• /
• pp.25-36
• /
• 2011

압축공기 중의 수분은 공압설비의 모든 요소에 중대한 해를 입히며 밸브의 고착, 계기의 막힘 또는 공압기기의 오작동을 일으키며 생산하는 제품의 질에 있어서도 많은 해를 입혀서 제품의 질을 떨어뜨리는 역할을 하게 된다. 따라서 수분을 제거하는 방법이 필요하며 기존의 냉동식 및 흡착식을 대신하여 분리막 법이 적용될 수 있다. 현재 제습용 기체분리막 모듈은 적용이 시작된 단계에 있다. 제습용 기체분리막은 의료기기, 분석기기, Instrument air 장비에 응용이 진행되고 있다. 최근 들어 선진각국 뿐만 아니라 국내에서도 막소재 개발, 복합막 개발, 모듈 개발, 시스템 설계 및 제작 기술 개발이 진행되고 있다. 현재로서는 제습막공정에 적합한 막소재의 개발이 시급하지만 이후 적용확대를 위해서는 제습용 기체분리막의 신뢰성 향상을 위한 다각도의 노력이 필요하다.

• Journal of IKEEE
• /
• v.27 no.1
• /
• pp.122-126
• /
• 2023

In this paper, a control system for a complex microbial incubator was proposed. The proposed control system consists of a control unit, a communication unit, a power supply unit, and a control system of the complex microbial incubator. The controller of the complex microbial incubator is designed and manufactured to convert analog signals and digital signals, and control signals of sensors such as displays using LCD panels, water level sensors, temperature sensors, and pH concentration sensors. The water level sensor used is designed and manufactured to enable accurate water level measurement by using the IR laser method with excellent linearity in order to solve the problem that existing water level sensors are difficult to measure due to foreign substances such as bubbles. The temperature sensor is designed and used so that it has high accuracy and no cumulative resistance error by measuring using the thermal resistance principle. The communication unit consists of two LAN ports and one RS-232 port, and is designed and manufactured to transmit signals such as LCD panel, PCT panel, and load cell controller used in the complex microbial incubator to the control unit. The power supply unit is designed and manufactured to supply power by configuring it with three voltage supply terminals such as 24V, 12V and 5V so that the control unit and communication unit can operate smoothly. The control system of the complex microbial incubator uses PLC to control sensor values such as pH concentration sensor, temperature sensor, and water level sensor, and the operation of circulation pump, circulation valve, rotary pump, and inverter load cell used for cultivation. In order to evaluate the performance of the control system of the proposed complex microbial incubator, the result of the experiment conducted by the accredited certification body showed that the range of water level measurement sensitivity was -0.41mm~1.59mm, and the range of change in water temperature was ±0.41℃, which is currently commercially available. It was confirmed that the product operates with better performance than the performance of the products. Therefore, the effectiveness of the control system of the complex microbial incubator proposed in this paper was demonstrated.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.38 no.5
• /
• pp.567-573
• /
• 2014

Since the development of microelectromechanical systems (MEMS) technology for the medical field, various micro-fluid transfer systems have been studied. This paper proposes a micro-piezoelectric pump that imitates a stomach's peristalsis by using two separate piezoelectric elements, in contrast to existing micro-pumps. This piezoelectric pump is operated by using the valve-less traveling wave of peristalsis movement. If the piezoelectric plates at the two separated plates are actuated at the input voltage, a traveling wave occurs between the two plates. Then, the fluid migrates by the pressure difference generated by the traveling wave. Finite element analysis was performed to understand the mechanics of the combined system with piezoelectric elements, elastic structures, and fluids. The effects of design variables such as the chamber height and number of ceramics on the flow rate of the fluid were examined.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.08a
• /
• pp.85-85
• /
• 2011

반도체 생산 공정은 청정 환경을 요구하며, 이를 위해서는 고진공 환경이 필수적인 요소이다. 반도체 생산 라인의 고진공 환경 조성을 위해서는 주로 복합 분자 펌프와 크라이오 펌프가 사용되고 있다. 본 연구에서는 기존의 상용 크라이오 펌프에 사용되던 GM 극저온 냉동기를 맥동관 냉동기로 대체하기 위한 연구를 수행하였다. 맥동관 냉동기는 저온부에 움직이는 부분이 없어 진동이 작고, 신뢰성이 높은 장점이 있어 이를 이용한 크라이오 펌프는 반도체 생산 공정의 공정 정밀도 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 맥동관 냉동기는 크라이오 펌프에 사용하기 위하여 2단으로 구성되며, 저온부가 U자 형상으로 개발되었다. 상용화를 고려하여 로터리 밸브와 위상조절기구가 위치하는 상온부는 일체형으로 제작하였다. 제작된 맥동관 냉동기의 기초 냉각 성능 시험 결과 부하가 없는 조건에서 최저도달온도는 1단과 2단에서 각각 42.53 K과 8.68 K 이었으며, 부하 시험 결과 1단과 2단에서 각각 40 W at 82.97 K, 10 W at 20.51 K의 냉각 능력을 갖는 것으로 측정되었다. 개발된 맥동관 냉동기에 복사차폐막 및 1차, 2차 냉각판을 설치하여 크라이오 펌프를 구성하였고, 기체 질소에 대한 배기 속도 측정 시험을 수행하였다. 배기속도 측정 결과 배기속도는 2차 냉각판의 형상에 크게 영향을 받는 것이 확인되었으며, 약 650 L/의 배기속도를 갖는 것으로 측정되었다. 실험 결과를 바탕으로 크라이오 펌프로 작동시 맥동관 냉동기의 동작 특성 및 배기 속도 향상을 위한 방안을 논의하였다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.36 no.2
• /
• pp.61-71
• /
• 1999

This paper resents a novel cargo system adapted for a sea port subjected to severe time-varying tide. The proposed system can perform loading or unloading by using a sort of hydraulic elevator associated with real-tim position control. As a preliminary phase, a small-sized model of the cargo system is designed and constructed. The model consists of three principal components ; container palette transfer(CPT) car, platform with lifting columns and cargo ship. The platform activated by the electro-rheological(ER) valve-cylinder is actively controlled to track the position of the cargo ship subjected to be varied due to the time-varying tide and wave motion. Following the derivation of the dynamic model for the platform and cargo ship motions, an appropriate control scheme incorporating time sequence and PID(proportional-integral-derivative) controller is formulated and implemented. Both the simulated and the measured control results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed cargo system.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
• /
• 2017.04a
• /
• pp.161-161
• /
• 2017

스마트 시설환경의 제어 요소는 난방기, 창 개폐, 수분/양액 밸브 개폐, 환풍기, 제습기 등 직접적으로 시설환경의 조절에 관여하는 인자와 정보 교환을 위한 통신, 사용자 인터페이스 등 간접적으로 제어에 관련된 요소들이 복합적으로 존재한다. PID 제어와 같이 하는 수학적 논리를 바탕으로 한 제어와 전문 관리자의 지식을 기반으로 한 비선형 학습 모델에 의한 제어 등이 공존할 수 있다. 이러한 다양한 요소들을 복합적으로 연동시키기 위해선 기존의 시퀀스 기반 제어 방식에는 한계가 있을 수 있다. 관행의 방식과 같이 시계열 상에서 획득한 충분한 데이터를 이용하여 제어의 양과 시점을 결정하는 방식은 예외 상황에 충분히 대처하기 어려운 단점이 있을 수 있다. 이러한 예외 상황은 자연적인 조건의 변화에 따라 불가피하게 발생하는 경우와 시스템의 오류에 기인하는 경우로 나뉠 수 있다. 본 연구에서는 실시간으로 변하는 시설환경 내의 다양한 환경요소를 실시간으로 분석하고 상응하는 제어를 수행하여 수학적이며 예측 가능한 논리에 의해 준비된 제어시스템을 보완할 방법을 연구하였다. 과거의 고성능 컴퓨팅(HPC; High Performance Computing)은 다수의 컴퓨터를 고속 네트워크로 연동하여 집적적으로 연산능력을 향상시킨 기술로 비용과 규모의 측면에서 많은 투자를 필요로 하는 첨단 고급 기술이었다. 핸드폰과 모바일 장비의 발달로 인해 소형 마이크로프로세서가 발달하여 근래 2 Ghz의 클럭 속도에 이르는 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)가 등장하기도 하였다. 상대적으로 낮은 성능에도 불구하고 저전력 소모와 플랫폼의 소형화를 장점으로 한 AP를 시설환경의 실시간 제어에 응용하기 위한 방안을 연구하였다. CPU의 클럭, 메모리의 양, 코어의 수량을 다음과 같이 달리한 3가지 시스템을 비교하여 AP를 이용한 마이크로 클러스터링 기술의 성능을 비교하였다.1) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 1GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 2) 2.0 Ghz, 4 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 3) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 64Bit Linux(Arch64). 병렬 컴퓨팅을 위한 개발 라이브러리로 MPICH(www.mpich.org)와 Open-MP(www.openmp.org)를 이용하였다. 2,500,000,000에 이르는 정수 중 소수를 구하는 연산에 소요된 시간은 1)17초, 2)13초, 3)3초 이었으며, $12800{\times}12800$ 크기의 행렬에 대한 2차원 FFT 연산 소요시간은 각각 1)10초, 2)8초, 3)2초 이었다. 3번 경우는 클럭속도가 3Gh에 이르는 상용 데스크탑의 연산 속도보다 빠르다고 평가할 수 있다. 라이브러리의 따른 결과는 근사적으로 동일하였다. 선행 연구에서 획득한 3차원 계측 데이터를 1초 단위로 3차원 선형 보간법을 수행한 경우 코어의 수를 4개 이하로 한 경우 근소한 차이로 동일한 결과를 보였으나, 코어의 수를 8개 이상으로 한 경우 앞선 결과와 유사한 경향을 보였다. 현장 보급 가능성, 구축비용 및 전력 소모 등을 종합적으로 고려한 AP 활용 마이크로 클러스터링 기술을 지속적으로 연구할 것이다.

• The magazine of the Korean Society for Advanced Composite Structures
• /
• v.5 no.2
• /
• pp.26-31
• /
• 2014

This invention is purposed to provide an innovative solution for the inside of roof structures, which is cultural assets. The Asian old houses generally have several layered roofs on top of the structures. If a fire has started inside of the roof, it is hard to be extinguished before eliminating all the upper layers of the roof. This invention provides pre constructed embedded pipes, which is flammable and easy to be dissolved by the fire. The material of pipe is composed of rubbers, of which the combustion point is so low that the extinguishing of initial fire is possible without additional fire service. The inside of pipe is filled with halon gas. If the filled gas is consumed after ignited by fire, additional fire extinguishing water is supplied. If the flexible pipes are totally combusted by a big fire, the sprinkler at the end of inflexible pipe will work continuously, which is located between flexible and inflexible pipes. The extinguishing pipe network is suggested as dividing whole roof as multiple sections for a swift fire extinguishing in case of intentional or natural fire attack to our invaluable cultural assets.

• Journal of the Korean Institute of Gas
• /
• v.1 no.1
• /
• pp.56-63
• /
• 1997

This paper presents a hybrid network model(HY-PIPENET) implementing a minimum cost spanning tree(MCST) network algorithm to be able to determine optimum path and constrained derivative(CD) method to select optimum Pipe diameter. The HY-PIPENET has been validated with the published data of 6-node/7-pipe network. Networking system and also this system has been optimized with MCST-CD method. As a result, it was found that the gas can be sufficiently supplied at the lower pressure with the smaller diameters of pipe compared to the original system in 6-node/7-pipe network. Hence, the construction cost was reduced about $40\%$ in the optimized system. The hybrid networking model has been also applied to a complicated domestic gas pipeline network in metropolitan area, Korea. In this simulation, parametric study was peformed to understand the role of each individual parameter such as source pressure, flow rate, and pipe diameter on the optimized network. From the results of these simulations, we have proposed the optimized network as tree-type structure with optimum pipe diameter and source pressure in metropolitan area, Korea, however, this proposed system does not consider the environmental problems or safety concerns.

• Journal of Digital Convergence
• /
• v.14 no.11
• /
• pp.257-265
• /
• 2016

The purpose of this study was to develop a strainer that could protect a flow system by blocking the introduction of foreign substances into the pipe of industrial or architectural facilities. Strainers are installed at the front tip of valves, machines, or pumps in the piping line of clean water, oil, or gas. There are Y-type, U-type, and T-type strainers. The study identified problems with the Y-type strainers, develop a "C-type strainer with its inlet and outlet on a straight line" as a more improved new model, and compared them in functions in a full-scale strainer test. The study conducted a full-scale strainer test according to four situations at the flow laboratory of Korea Research Institute of Standards and Science by using the old Y-type strainer and C-type strainer 50A. The test results show that the C-type strainer had a higher capacity coefficient(Kv) than the Y-type one, recording 74.9% when there was no screen, 54.5% when there were no foreign substances in the screen, 54.2% when there was a 15% accumulation of foreign substances, and 52.4% when there was a 30% accumulation of foreign substances. The investigator conducted a test only with the 50A type due to the limitations of life-size strainers, but the results demonstrate that the C-type strainer had better flow characteristics than the Y-type one.