• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.487-488
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• 2019

본 연구는 인덕터, 커패시터의 기생저항을 고려한 Buck Converter의 회로 해석 및 Two Loop Control 방법의 제어기 설계를 제안한다. 일반적인 Buck Converter의 회로 및 제어기 설계에서는 인덕터, 커패시터의 기생저항의 값이 작아 0으로 간주한다. 본 논문에서는 인덕터와 커패시터의 기생저항을 고려한 회로를 수학적으로 해석한 뒤 Matlab SISOTOOL을 이용하여 전압 및 전류 제어기를 설계하고 PSIM을 통해 회로를 구성하여 시뮬레이션을 통해 검증함으로써 일반적인 설계보다 정확성을 가진 설계방법을 제안한다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.4 no.2
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• pp.188-191
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• 1994

최근 FA, OA 및 공작기계 등의 메카트로닉스 분야와 첨단산업의 눈부신 성장에 따라 그 요소 부품인 소형 모터의 중요성이 점차 강조되고 있다. 특히, 성력화와 시스템의 고성능화 및 경박단소화의 필요성으로 인해 그 구동원인 모터의 고효율화 및 소형경량화가 요구되고 있다. 또한, 근래의 영구자석 재료를 비롯한 소재분야의 발전과 정밀가공 및 제작기술의 발달로 인해 과거보다 우수한 성능을 갖는 정밀 소형 모터의 제작이 가능해지면서 이를 뒷받침하기 위한 보다 정확한 모터특성 해석 및 최적설계의 필요성이 절실하게 요구되고 있다. 본고에서는 소형모터의 해석 및 설계에 대한 비전문가들의 이해를 돕기 위하여 자기 등가회로를 이용 한 해석적인 방법과 수치해석적인 방법에 의한 모터 자기장 해석방법을 소개한다. 그리고 기존의 모터설 계 및 최적설계에 대한 현재까지의 연구결과 및 동향과 앞으로의 전개방향에 대해서 고찰하도록 한다.

• Computational Structural Engineering
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• v.6 no.1
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• pp.11-16
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• 1993

진동기초의 해석 및 설계에서의 주요사항은 진동하중자체의 특성을 산정하는 것과 기초구조의 수평, 수직, Rocking, Pitching 응답의 해석 및 수평-Rocking이 연계된 운동의 해석이다. 현재 사용되는 진동기초설계의 해석방법은 Reissner(1936)의 반무하지반영역 위에 놓인 원형강판에 대한 해석적 결과를 이용한 여러가지 변형된 방법이 사용되고 있다. 이러한 진동기초의 해석방법은 지반의 모형화하는 방법에 따라 탄성 반무한영역으로 지반을 모형화하는 경우 (Reissner(1936), Shekhter(1948), Sung(1953), Quinlan(1953), 등)와 감쇠-탄성스프링에 의해 지반을 모형화하는 경우 (Lysmer and Richart(1966), Barkan(1962), 등)로 나눌 수 있다. 최근의 실제 설계에는 선형스프링 이론을 바탕으로 하여, 감쇠효과와 진동에 참여하는 흙의 질량영향을 무시하는 Barakan(1962)의 방법이 많이 사용되고 있다.

• Computational Structural Engineering
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• v.6 no.1
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• pp.4-10
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• 1993

본 기사는 지난 2월 한양대학교에서 개최되었던 제7회 기술강습회 교재의 내용을 발췌하여 요약정리한 내용으로서, 진동기초의 설계개념을 다른 일반적인 기초와의 차이점을 강조하면서 기술하였다. 본 기사에서는 전체적인 설계절차 및 개념을 소개하기 위하여 해석이론 부문의 언급을 회피하였는데 이 부분에 대한 내용은 다른 주제에서 다루게 된다. 즉, 두번째 주제에서는 블럭형 기초의 설계에 대한 해석이론 및 설계절차를 예제를 통하여 설명하고 있으며, 세번째 주제에서는 프레임형 기초, 그리고 네번째 주제에서는 깊은 기초에 대한 해석이론 및 설계절차를 역시 예재를 통하여 설명하였다. 마지막으로 다섯번째 주제에서는 기계진동을 차단하는 것을 목적으로 하는 방진기초의 설계개념에 대하여 기술하고 있다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.131-134
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• 2009

Krylov 부공간 모델차수축소법은 초기 유한요소모델과 축소모델의 전달함수의 계수인 모멘트를 일치시키는 방법을 이용하는 축소기법으로 이미 대형 유한요소모델의 주파수응답 해석의 효율적인 계산에 많이 사용되고 있는 방법 중의 하나이다. 본 논문에서는 Krylov 부공간 축소기법을 이용한 관심 주파수영역에 대한 주파수응답 해석 및 이를 통하여 계산된 주파수응답의 여러 가지 설계변수에 대한 설계민감도 해석방법을 제안하였다. 일반적으로 구조물의 주파수응답을 고려한 최적설계를 위해서는 설계변수에 대한 관심 주파수영역에서의 주파수응답 및 그의 민감도 정보가 요구되므로, 고려하는 유한요소모델이 대형일 경우에 관심 주파수영역에서의 반복적인 해석으로 인한 계산비용의 문제가 대두된다. 본 논문에서는 축소모델을 이용하여 주파수응답과 주파수응답의 설계민감도 해석을 수행하여 계산의 효율성을 극대화하였다. 민감도 계산에는 시간측면과 구현의 용이성 측면에서 장점이 있는 준해석적 방법을 이용하였다. 수치 예제를 통하여 축소기법을 이용한 주파수응답의 설계민감도 해석 결과를 유한차분법에 근거한 민감도 결과와 비교하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 이용하는 경우, 주파수응답을 고려한 최적설계를 계산비용 측면에서 매우 효율적으로 수행할 수 있을 것이다.

• 월간 기계설비
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• s.35
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• pp.84-96
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• 1993

본 연구는 '초고층 아파트 최적 설비시스템 개발'의 제2차년도 연구로서 아직까지 국내에서 확립되어 있지 않은 초고층 아파트 급수설비 시스템 및 수격방지 시스템의 모델정립과 연돌효과에 의한 열손실 추정 및 적정 설계 지침 설정에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 이론 해석 및 현장실험을 수행하였고, 결과분석을 통하여 최적화 설계방안도 아울러 도출하였다. 급수설비 분야에서는 각종 급수 시스템의 해석 및 비교를 통한 효율적인 시스템의 설계 및 선정방법을 제시 하였고, 실제 초고층 아파트에 대한 수격현상 해석 및 실험을 통하여 수격작용의 영향을 감소시킬 수 있는 설계방안을 검토하였다. 또 입주중인 초고층 아파트 현장에서의 실측을 통하여 건물의 높이에 따라 불균일한 틈새가 있는 일반적인 경우에 대한 모델을 정립하였고, 수치해석을 통한 수직통로 내의 실제 열유동 현상을 정량화하고 설계지침을 제시하였다. 결과로서 각종 급수시스템의 해석을 위한 프로그램을 개발하였고, 수격의 발생을 억제하기 위한 최적 밸브 폐쇄형태를 제시하였으며, 초고층 건물의 내외부에 형성되는 압력차와 유인풍량 및 열손실량 사이의 관계식을 얻었다.

• Journal of KSNVE
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• v.3 no.1
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• pp.22-27
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• 1993

이제까지 저진동 차체 설계에 관한 해석 및 설계기술에 대한 동향을 간략히 살펴보았다. 앞에서도 밝혔듯이 최근들어 차동차의 차체를 최적화 설계기법을 이용 하여 수많은 경우의 수에 대한 설계개선을 시도하는 것이 현실적으로 가능해졌다. 이와같은 최적화기법을 사용하여 설계과정이 전산화된다면 시험을 통해서만 가능하던 일련의 설계과정을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 해결함으로써 설계에 소요되는 시간 을 파격적으로 단축시키고 아울러 더 좋은 설계를 만들어 낼 기회를 그만큼 더 증대 시킬 것이다. 요즈음 선진국의 자동차업계에서는 초기 차체 설계과정의 속도가 더 빨라지고 설계에 소요되는 시간은 줄어드는 경향이 있다. 그러나 자동차 설계가 점점 더 복잡하여져서 엔지니어가 설계를 최적화하기 위헤서는 어떤 단계가 필요한지를 알기가 점점 더 어려워지고 있다. 이제는 설계를 평가하는데 걸리는 시간보다는 설계 과정을 통제 및 관리하여 그 설계를 어떻게 잘 개선할 수 있는가 하는 것이 엔지니어 의 능력을 평가하는 데 더 중요한 기준이 될 것이다. 여기에서는 언급되지 않았지만 최근 들어와서 플라스틱, 알루미늄, 복합재 등 여러가지의 신소재들을 차체의 재료 로 사용하기 위한 연구가 활발히 검토되고 있거나 이미 실용화 단계에 와 있는 것도 있다. 이러한 신소재를 사용하여 저진동 차체를 설계하기 위해서는 새로운 제작 및 가공기술의 개발이 선행되어야 함은 물론이고 앞에서 서술한 해석 및 설계기술이 뒷받침 되어야 한다는 것은 두 말할 나위가 없겠다.

• Computational Structural Engineering
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• v.5 no.3
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• pp.56-62
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• 1992

여기서 소개하게 될 MIDAS(the Most Intelletive Design and Analysis System) Package는 기존 구조해석 S/W Package들의 사용상 불편하였던 제반 문제점을 해소하고, 단시간내에 단위구조해석 및 설계작업이 가능하도록 개발되었으며, 특히 최신의 Computer Graphics 기능을 도입하여 모든 Data의 입력과정과 해석결과 Data 처리과정을 Graphic 화면상에서 직접 처리할 수 있도록 전처리 및 후처리 기능에 중점을 두고 개발함으로써 해석 실무자라면 누구든지 쉽게 사용이 가능하도록 하였다. MIDAS는 '90 중반 개발에 착수하여 '91.9 Version 1.0을 완료하였으며, '91.10 과학기술처에 공식등록하고 현재 Structural Optimum Design 및 설계도면 자동생산 기능 등을 포함한 Version 2.0을 개발 중에 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.27 no.5
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• pp.803-810
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• 1995

핵연료 부품 설계개선 및 부품설계 최적화와 관련하여 Holddown Spring 설계해석 방법을 조사하고 기존 해석방법을 보완한 개선된 해석방법을 제시하였다. 이 개선된 스프링 해석방법을 이용하여 기존 17$\times$17 국산핵연료의 Holddown Spring 및 직선형 Holddown Spring 특성해석을 시도하여 시험결과와 비교하였다. 이들 해석결과 개선된 해석방법에 의한 스프링 특성의 예측은 시험값에 잘 일치함을 보인다. 또한 최대응력에 기초한 스프링 판 두께 최적화로써 직선형 스프링의 두께에 대한 최적화를 실시하여 그 특성을 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.25-30
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• 1992

최근 전자계산기를 이용한 진동해석 방법이 눈부시게 발달하여, 일반 구조물 이나 기계 구조물 등의 동특성을 설계 단계에서 정도 높게 예측하는 것이 가능하게 되었다. 그러나 종래의 구조해석은 주어진 시스템의 동특성을 위한 것으로 얻어진 동특성으로부터 질량, 관성제원 및 스프링상수값 등의 설계상 수값을 규명하는 연구는 미미한 실정이다. 이것에 대한 해결방법으로 크게 해석적인 방법과 실험적인 방법으로의 접근이 있어 왔다. 해석적인 방법으로 유한요소해석에서 얻은 모드좌표를 물리좌표로 변환하는 방법으로 Guyan의 정축소와 같은 절점축소를 행하는 방법이 고찰되었다. 실험적인 방법으로 가 진실험에서 얻은 전달함수나 모드파라미터로부터 [M], [K] 행렬을 결정하는 연구가 있었지만 어떤것도 질량, 스프링상수 등의 설계상수를 완전히 규명하 지는 못하였다. 또한, 설계 단계에서 필요한 질량, 관성제원 또는 스프링상수 등의 최적한 값이나, 원하는 시스템특성을 얻을 수 있는 설계상수의 적정한 폭을 구하는 연구는 설계자의 경험과 반복된 시행착오에 의존하는 실정이다. 감도해석은 이러한 문제점을 개선하는 수단으로 설계변수에 대한 동특성의 변화율을 구하는 것이다. 감도해석을 수행하는 것은 어느 설계변수를 수정하 는 것이 주어진 동특성에 부합되는 지를 알려주고, 어느 것을 수정하는 것이 원하는 방향의 동특성변화에 가장 효과적인지를 알려주는 것이다. 따라서 감 도해석을 이용하여 설계의 최적화 프로그램을 만들수 있고, 이것은 설계자가 요구하는 동특성을 목적함수로 하여 주어진 구조물을 최적화하는 설계상수 값을 얻을 수 있게 한다. 본 논문에서는 강체모델의 동특성으로부터 모델의 설계 상수를 규명하고, 동특성의 개선을 위하여 설계변수의 변경량을 물리좌 표계에서 얻는것을 목적으로 한다. 강체 마운트계의 관성제원 및 마운트강성 의 규명을 위하여 임으로 주어진 설계상수를 모델데이타로 하여 관성제원과 스프링 강성을 구하였다. 관성제원의 규명은 주어진 모델의 관성값을 모르는 것으로 하여 임의의 초기 관성값으로 감도해석에 의해 주어진 계의 관성값 을 물리 좌표계에서 규명하였다. 마운트 강성의 규명도 관성제원의 규명과 같은 방법으로 임의의 강성값으로 감도해석을 하여 강성값을 규명하였다. 또 한 감도해석에 의한 동특성 변경은 특정한 고유진동 수의 변경이 필요할 때, 고유진동수의 이동을 위한 관성제원의 변경 및 마운트 강성변경값을 예측할 수 있다. 본 연구수행의 기본적인 흐름도는 Fig.1.1과 같다. 위와 같은 작업 으로 엔진 마운트와 같은 강체 모델의 시스템 규명을 행하는 경우에 유한요 소해석 및 가진 실험으로 얻은 고유진동수의 정보 또는 원하는 고유진동수 의 특성을 기본으로 실제 설계에서 사용이 가능하도록 물리 좌표계에서 관 성 제원 및 스프링상수를 구할 수 있을 것이다.