• 전자공학회논문지SC
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• 제43권1호
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• pp.1-6
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• 2006

경면물체의 형상과 두께를 측정하는데 있어 접촉식 센서가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 홀로그램 레이저 다이오드와 자동 전력 제어를 이용하여 성능이 좋은 비접촉식 광센서를 개발하였다. 접촉식 센서에서는 센서 프로브가 측정 대상체와 계속해 접촉하므로 프로브의 마모로 인한 측정왜곡이 발생하게 된다. 이를 극복하기 위해 플라스틱렌즈와 CD 플레이어의 광학 픽업장치를 홀로그램 레이저로 구성하는 저가의 비접촉 센서를 제안한다. 비접촉식 광센서는 대상물체 쪽으로 움직이면서 포커스 에러 신호를 얻어 투명판의 형상과 두께를 측정할 수 있다. 센서 내부 온도를 ${\pm}0.1^{\circ}$ 제어한 상태에서 다수의 실험 측정을 수행하여 ${\pm}2{mu}m$의 측정 오차를 가지는 우수한 결과를 보이고 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권6호
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• pp.659-665
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• 2010

본 논문에서는 4 족 보행로봇의 비평탄면 갤로핑 알고리즘을 제안하였다. 몸체의 균형은 지면접촉순간의 지면반발력에 의해 결정되므로 안정된 보행을 위해 발과 지면과의 접촉력을 제어하였다. 각 발의 지면접촉힘을 제어하기 위해 우선 요구되는 지면접촉힘을 결정하고 지면접촉구간에서 실제 접촉힘과 비교하고 그 차이에 따라 발의 궤적을 수정하게 된다. 요구되는 지면접촉력은 원하고자 하는 각운동량 및 선형운동량의 변화에 따라 결정되며, 각 발에 요구되는 접촉힘으로 퍼지로직에 의해 분배된다. 리커다인을 이용한 동역학 모델 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안된 방법이 비평탄면에서의 안정적인 보행에 적합함을 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제36권6호
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• pp.471-478
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• 2009

최근 다양한 3차원 콘텐츠 및 응용 프로그램의 개발되고, 컴퓨터 사용자 계층이 다양화됨으로 인하여 인터페이스에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 사용자가 손을 이용하여 윈도우를 효율적으로 제어할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 기존 인터페이스에 관한 연구들은 고가의 장비를 사용하거나 복잡한 제스처 인식, 또는 부가적인 도구인 마커 등을 사용하는 문제가 있다. 이러한 단점을 개선하기 위하여 새로운 시각적 비접촉 인터페이스를 제안한다. 손을 사용하여 윈도우를 제어하기 위하여 HSV 색상공간을 이용하여 손 영역을 검출한다. 그리고 거리변환 행렬과 손 외곽선의 곡률을 이용하여 손의 중심과 손가락의 위치를 파악한다. 손의 중심과 손가락 위치를 이용하여 본 논문에서 제안하는 7가지의 제어 동작 중 사용자가 의도하는 동작을 파악하여 인터페이스로써 활용한다. 제안하는 인터페이스는 스테레오 카메라를 사용함으로써 사유자가 3차원 공간에서 거리감을 가지고 제어할 수 있도록 하였다. 그리고 간단한 손동작으로 제어하고자 하는 객체를 시각적으로 접촉할 수 있도록 함으로써 직관적인 제어가 가능하도록 하였다. 마지막으로 제안하는 인터페이스를 활용한 응용을 통해서 효율성을 확인한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2015년도 제52차 하계학술대회논문집 23권2호
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• pp.159-160
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• 2015

본 논문에서는 사용자의 제스처를 인식하여 동작하는 비 접촉식 크로마키 시스템을 제안한다. 이를 위해서 키넥트 카메라로부터 깊이(depth) 이미지와 RGB 이미지를 입력받는다. 먼저 깊이 카메라와 RGB 카메라의 위치 차이로 인한 불일치(disparity)를 보정하고, 깊이 이미지에 대해 모폴로지 연산을 수행하여 잡음을 제거한 후 RGB 이미지와 결합하여 객체 영역을 추출한다. 추출된 객체영역을 분석하여 사용자 손의 위치와 모양을 인식하고 손의 위치와 모양을 포인팅 장비로 간주하여 크로마키 시스템을 제어한다. 실험을 통해 비접촉식 크로마키 시스템이 실시간으로 동작함을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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• pp.673-676
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• 2006

본 논문은 산업현장의 불균등한 조명 조건에서 정확한 카메라 교정을 수행할 수 있는 방법을 제안한다. 비접촉 계측을 위한 카메라 교정법은 패턴에서 교정점들을 정확하게 추출할 수 있어야 하며, 평면 패턴을 사용하는 교정 방법은 최소 7개의 교정점을 알아야 한다. 그러나 비접촉 치수 계측기가 설치된 산업현장에서 카메라 교정에 알맞은 조명을 기대하기 힘들다. 본 논문에서는 최적조명제어가 어려운 산업현장에서 치수계측을 위한 카메라 교정을 효과적으로 수행할 수 있는 반자동 카메라 교정방법을 제안한다. 교정패턴상의 최소 4점을 사용자가 지정함에 의해, 조명제어의 어려움으로 인해 교정점 추출이 실패한 교정패턴의 불완전 교정점을 사용하여 이상적인 조명상태에서의 교정점 정보를 예측하고, 이 정보로부터 다시 정확한 교정인자들을 반복적으로 추출하는 방법을 적용한다. 제시된 방법은 렌즈의 투사왜곡에 의한 교정패턴에서도 성공적으로 적용될 수 있음을 실험을 통해 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.49-51
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• 2007

엘리베이터는 산업의 발전과 각종 건물의 고도화와 더불어 발전하여 왔다. 엘리베이터는 사람 또는 화물을 수송할 수 있는 카를 전동기를 통하여 견인하는 방식으로, 이동하는 카 내부에 전등 부하를 비롯한 공조시설, 제어설비 등 다양한 부하들이 존재한다. 지금까지의 엘리베이터는 전선을 사용하여 움직이는 카에 전원을 공급하는 방식을 사용함으로 부대설비가 복잡하여 지고 시공상에 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 부대설비를 간소화하고 유지보수의 편리함을 제공하기 위하여 비접촉 전원장치를 이용한 이동하는 카에 전원을 공급하는 방식을 제안하고, 비접촉 전원장치에 사용되는 인버터와 변압기를 설계하여 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.89-89
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• 2011

반도체 공정 등에서 $10^{-6}{\sim}10^{-8}$ mbar의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화 되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2,500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 25,000 rpm 까지의 기본 성능시험을 수행하였으며, 발열 특성의 개선을 위한 비선형 제어기의 설계 사례에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.251-259
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• 2009

본 논문에서는 비접촉 시스템에 있어서 스위칭 소자의 영 전압 스위칭(ZVS)뿐만 아니라 2차측 정류 다이오드 역시 영 전류 스위칭(ZCS)을 이룰 수 있는 비접촉 변압기를 이용한 Half-Bridge 직렬 공진 컨버터 적용 비접촉 충전 시스템을 제안 적용하였다. 본 논문에서 제안한 비접촉 변압기 적용 Half-Bridge 직렬 공진컨버터는 공진 주파수보다 낮은 영역에서 스위칭 동작이 가능하기 때문에 불연속 공진전류에 의한 2차측 정류 다이오드의 영 전류 스위칭(ZCS)이 가능하다. 또한 좁은 주파수 영역에서 제어가 가능하며 높은 전압 이득특성에 따라 적은 턴-수비의 변압기를 사용할 수 있으므로 기존의 비접촉 시스템과 비교해 보았을 때 효율특성을 개선시킬 수 있다. 시뮬레이션과 이론적인 분석을 토대로 3.15W 시제품을 제작하고 실험내용을 서술했다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1122-1123
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• 2007

최근 반도체 및 FPD(Flat Panel Display) 산업에서 글라스의 사이즈와 무게가 증가함에 따라 물류 이송 시스템의 전원장치인 비접촉 공진 DC/DC 컨버터의 크기와 용량이 증가하는 추세이다. 또한, 클린룸의 규모가 커짐에 따라 물류 이송 시스템인 Stocker 시스템의 사이즈가 커지고 길이가 장거리화 되고 있다. 이에 생산수율을 높이기 위해 Stocker 시스템의 전체 택타임(Tact Time)을 줄이기 위한 방안으로 차세대 Stocker 시스템의 속도를 증가하도록 요구되어 지고 있다. 따라서 본 논문은 차세대 Stocker 시스템의 속도 증가에 대한 전원장치인 비접촉 공진 DC/DC 컨버터를 제안하고, 제작하여, 차세대 Stocker 시스템의 전체 택타임에 대한 비접촉 공진 DC/DC 컨버터의 제어방법과 효율에 대하여 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.20-20
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• 2010

반도체 공정 등에서 10-6~10-8 Torr의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2, 500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 10,000 rpm까지의 기본성능시험을 수행하였다.