• 기계저널
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• 제32권6호
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• pp.554-562
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• 1992

수치제어(NC : numerical control) 기술은 공장자동화를 위한 중요 기술이다. 우리 산업현장에 공장 자동화가 확장되면서 NC 공작기계, 산업용 로봇, 삼차원 좌표측정기 등의 사용이 매우 증 가되고 있다. 이러한 수치제어용 기계에서는 자동 위치제어를 위하여 길이변위와 회전각도 감 지용 센서인 NC 엔코더가 매우 중요한 부품이다. NC 엔코더에는 선형 엔코더(NC-스케일)와 회전 엔코더가 있으며, 각각 직선운동과 회전운동을 제어하기 위해서 필요한 자동화 부품이다. 그림 1에서는 CNC 위치제어 시스템에서 정확한 위치로 이동을 목표로하여 서보 제어할 때 기 계축의 위치를 감지하는 센서가 NC 엔코더임을 보여주고 있다. 선형 엔코더는 직선운동의 변 위를 감지하며 NC-스케일 이라고도 말한다. 우리나라에서는 아직 엔코더 제작기술을 개발하지 못하여 전량수입에 의존하고 있다. 이러한 NC 엔코더의 수요는 해외 시장뿐만 아니라 국내시 장에서도 급격히 증가되고 있으며 국산화 개발이 시급하다. 이 글에서는 엔코더의 종류별 작동 원리를 설명하고 또한 NC-스케일 제조기술을 개발하기 위하여 실험하였던 결과를 정리하고자 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.148-152
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• 1992

수치제어(NC: numerical control) 기술은 공장자동화를 위한 중요기술이다. 우리산업현장에 공장 자동화가 확장되면 서 NC 공작기계산업용 로봇, 삼차원 좌표측정기 등의 사용이 매우 증가되고있다. 이러ㅗ한 수치제어용 기계에서는 자동 위치제어를 위하여 길이변위와 회전각도감지용센서인 NC 엔코더가 매우 중요한 부품이다. NC 엔코더에는 선형 엔코더( NC-스케일)와 회전 엔코더가 있으며, 각각 직선운동과 회전운동을 제어하기위해서 필요한 자동화 부품이다. 선형 엔코 더는 직선운동의 변위를 감지하며 NC-스케일 이라고도 말한다. 우리 나라에서는 아직 엔코더 제작기술을 개발하지 못하여 전량수입에의존하고 있다. 이러한 NC 엔코더의 수요는 해외시장뿐만 아니라 국내시장에서도 급격히 증가 되고있으며 국산화 개발이 시급하다. 이 글에서는 NC-스케일 제조기술을 개발함에있어서 연구하였던 참조위치 마크(Rrference Mark)설계 기술을 정리한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.249-254
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• 2013

아날로그 신호를 입력받아서 실시간으로 처리하기 위해서는 빠른 곱셈 연산회로와 고속 ADC(A/D converter) 회로가 필요하며 이를 위하여 Double-base Number System(DBNS)이 효과적인 것으로 알려져 있다. DBNS는 2와 3을 밑수로 이용하는 시스템으로서 이진 곱셈기와 비교할 때 곱셈 처리가 매우 빠르며, 칩 면적을 감소시킬 수 있으며, 저소비전력의 장점을 갖고 있다. 그러나 DBNS의 고유특성 때문에 변환오차가 발생하며, 디지털 필터의 구조로 인하여 오차가 연산결과에 누적되어 기존에 사용하던 2진수 방식에 비하여 차단 주파수의 S/N 특성이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 필터 계수에 대한 오차를 분석하여 ADC의 엔코더를 비선형으로 설계함으로써 DBNS의 누적오차를 상쇄시키는 방법을 제안하였다. 제안된 시스템은 엔코더 회로만이 수정되었으므로 DBNS의 장점은 그대로 유지된다. 제안한 ADC 엔코더가 비선형임에도 불구하고 -70dB의 차단 주파수 특성을 갖도록 설계한 FIR 필터와 비교하면, 기존의 DBNS 엔코더의 결과는 -35dB를 얻을 수 있었지만, 본 연구에서 제안된 비선형 DBNS 엔코더는 -45dB의 S/N로 -10dB의 향상을 이룰 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권10호
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• pp.147-154
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• 2000

A new hardware compensation method reducing displacement measurement errors, caused by tilt of index scale in moire linear encoders, has been developed. In conventional moire linear encoders, the detectors are aligned perpendicular to the line of moire fringes this structure is very sensitive to an unwanted tilt of the gratings. In this paper, a newly designed grating, called a phase-modulated grating, is developed to compensate for non-orthogonal errors. By using the phase-modulated grating instead of a conventional index, it is possible to reduce non-orthogonal errors of moire linear encoders.

• 한국음향학회지
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• 제20권2호
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• pp.3-9
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• 2001

본 논문에서는 음성엔코더 (speech-waveform coder) 시뮬레이션에 사용할 수 있는 난수발생기를 설계하였다. 설계된 난수발생기는 규정된 확률밀도함수와 규정된 스펙트럼을 동시에 만족해야 하는 환경에서 필요로 하는 것이다. 선형필터와 메모리가 없는 비선형 회로로 구성되는 Sondhi 알고리즘 [1]을 기반으로 하여 난수발생기를 구현하였고, 균일 분포, 이진 분포, 감마 분포와 같은 연속적인 확률분포함수들을 얻기 위해 필요한 선형필터와 비선형 회로를 구현하는 방법을 연구하였다. 또한 분석적인 방법을 통하여 구현해야 하는 비선형 회로가 비대칭 형태로 표현되지 않는 경우 (카이-제곱 분포, lognormal 분포)와 수학식으로 표현할 수 없는 경우 (Student-t 분포, F 분포)에는 Sondhi 알고리즘이 동작하지 않음을 보였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권12호
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• pp.1007-1013
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• 2016

This paper presents the development of a magneto-optical encoder for higher precision and smaller size. In general, optical encoders can have very high precision based on the position information of the slate, while their sizes tend to be larger due to the presence of complex and large components, such as an optical module. In contrast, magnetic encoders have exactly the opposite characteristics, i.e., small size and low precision. In order to achieve encoder features encompassing the advantages of both optical and magnetic encoders, i.e., high precision and small size, we designed a magneto-optical encoder and developed a method to detect absolute position, by compensating for the error of the hall sensor using the linear table compensation method. The performance of the magneto-optical encoder was evaluated through an experimental testbed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권1호
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• pp.9-16
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• 2016

영구자석 선형 동기전동기(PMLSM : Permanent Magnet Linear Synchronous Motor)의 구조에서, 영구자석이 레일에 고정되고 코일이 움직이는 기존 영구자석 선형 동기전동기와 달리(영구자석 = 고정자, 코일 = 이동자), 코일이 고정되고, 영구자석을 움직이는(영구자석 = 이동자, 코일 = 고정자) 구조의 위치제어시스템을 제안하고자 한다. 위치 측정은 2개의 홀센서를 사용한다. 이 방식은 엔코더 출력 펄스 신호 대신에 2개의 홀센서에서 발생되는 구형파 신호를 4체배하여 이동자의 속도와 위치를 추정한다. 구형파를 발생시키는 2개의 홀센서로 PMLSM의 벡터제어를 구현하였을 때 정격속도 범위 내에서 안정적이고 효율적으로 제어되는 것을 시뮬레이션을 통하여 입증하였다. 또 하드웨어 실험으로 시스템의 위치제어성능은 $30{\sim}50{\mu}m$의 측정범위 내에서 $10{\sim}20{\mu}m$의 정밀도로 기존시스템보다 2배나 개선되며, 경제적 효율성과 제안된 위치제어 개념의 실용적인 유용성도 확인하였다. 2개의 홀센서를 이용한 벡터제어는 협소한 공간에도 취부 할 수 있으므로 엔코더나 레졸버의 장착이 어려운 시스템에 적용될 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권12호
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• pp.61-67
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• 2000

In switched reluctance motor(SRM) drive, it is necessary to synchronize the stator phase excitation with the rotor position. Therefore the rotor position information is an essential. Usually optical encoders or resolvers are used to provide the rotor position information. These sensors are expensive and are not suitable for high speed operation. In general, the accuracy of the switching angle is dependent upon the resolution of the encoder and the sampling period of the microprocessor. But the region of high speed, switching angles are fluctuated back and forth from the preset values, which are cause by the sampling period of the microprocessor. Therefore, the low cost linear encoder suitable for the practical and stable SRM drive is proposed and the control algorithm to provide the switching signals using the simple digital logic circuit is also presented in this paper. It is verified from the experiments that the proposed encoder and logic controller can be a powerful candidate for the practical low cost SRM drive.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.115-118
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• 2001

일반적으로 반도체 제조 공정은 매우 복잡하고 다양한 공정들로 구성된다. 이러한 공정 중 Stage 부분은 웨이퍼에 회로 패턴을 기입하기 위하여 웨이퍼를 미리 지정된 위치로 이송하는 공정으로 매우 높은 정밀도가 요구되고 있다. Stage에 대해서는 x, y, z축 뿐아니라 각 축에 대한 회전까지도 고려한 6축 제어가 수행되어야 한다. 본 논문에서는 stage에 대한 정밀제어의 기반기술로서 선형 BLDC 모터를 이용하여 1축 위치제어 시스템의 제어에 관하여 연구하였다. 선형 BLDC 모터의 이동 중 발생하는 추럭리플을 보상하여 제어기 설계시 선형 시스템으로 고려하여 제어기를 설계할 수 있도록 하는 방법을 제안하였으며 실험을 통하여 1[${\mu}m$]의 해상도를 갖는 위치검출 엔코더를 이용하여 5[${\mu}m$]의 정밀도를 얻을 수 있었다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1995년도 제12회 음성통신 및 신호처리 워크샵 논문집 (SCAS 12권 1호)
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• pp.159-163
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• 1995

음성 코딩에 있어서 스펙트럼 정보의 효율적인 방법으로써 다중 형태 프레임 분할 방법을 제안하였다. 일반적인 보코더의 경우 엔코더에서 전송된 스펙트럼 정보를 인접 프레임 계수간의 선형보간에 의해 하부프레임 단위의 스펙트럼 계수간의 선형보간에 의해 하부프레임 단위의 스펙트럼 정보를 재생해 낸다. 이 때 비선형적 스펙트럼 변화가 존재하는 경우에는 스펙트럼 왜곡이 발생하며 본 논문에서는 이를 intra frame spectral distortion 이라 정의한다. 제안된 다중 형태 프레임 분할 방법은 한 프레임내에서 스펙트럼 계수의 변화를 잘 나타낼 수 있도록 차수마다 다른 분할 형태를 적용하여 IFSD을 최소화시키는 방법이다. 스펙트럼 정보로써 line spectrum pair 계수를 이용하였으며, 분할 개수 및 분할 형태의 개수에 따른 IFSD을 분석하여 이를 기존의 방법과 비교하였다. 그 결과 기존의 방법보다 적은 정보량으로 왜곡이 적은 스펙트럼을 재생할 수 있었다.