• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2003.05a
• /
• pp.585-591
• /
• 2003

It has been widely known that geometrical or form errors of ball bearings such as ball size error, ball waviness, inner and outer race waviness due to inherent manufacturing imperfection are one of the major sources of uncontrollable non-repeatable run-out (NRRO) vibration in HDD spindle motor. NRRO in HDD is also known to be the primary cause of limiting the storage capacity of HDD. In this paper, We performed vibration analysis for NRRO a ball bearing being used in 3.5" HDD spindle motor. To theoretically estimate NRRO considering the geometrical errors of ball bearing components, a simple three degrees of freedom model was proposed and then vibration analysis for axial and radial NRRO was conducted utilizing the measured geometric imperfection of a bearing with both the waviness magnitude and phase taken into account. Effects of bearing preload and clearance on NRRO was also investigated as an effort to predict their optimum values minimizing bearing NRRO.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.27 no.4
• /
• pp.145-152
• /
• 2017

The arterial spin labeling (ASL) is a magnetic resonance imaging (MRI) method that can evaluate tissue perfusion using blood in the body. The characteristic of non-invasive examinations without contrast agents and the quantitative measurement of perfusion volume is possible, which are increasingly being used for clinical and research purposes. Up to the present, The ASL method has lower SNR than the perfusion imaging method using contrast agent and because optimization of various parameter in the imaging process is difficult, Which may result in measurement errors. To improve this, ASL methods using various technologies are introduced. This paper briefly introduces the outline of ASL, its features in imaging process, various techniques, and clinical application.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1996.11a
• /
• pp.333-337
• /
• 1996

The spindle directly affects parts accuracy during machining, or work piece in machine tools. In this paper a comprehensive study is performed combined mr performance of machine tool spindle. The developed methology has been practically applied to a spindle of machine tools.

• Progress in Medical Physics
• /
• v.10 no.1
• /
• pp.23-32
• /
• 1999

Combined MRI and Relaxogram approach was introduced as a very useful tool for fat study. The phantoms simulating homogeneous mixture of fat and non-fat environments were measured with spin echo pulse sequence on a 0.15 T whole body imager. From 45 scans, the Tl values were obtained by fitting the data to continuous distribution (CONTIN) of relaxation time. This relaxogram gives broad distributions of relaxation time, which are characterized by a number of peaks with characteristic T1 values. Two distinct peaks in relaxogram were observed and identified as signals from com oil and gelatin gel. This model system can be served as simulating the distribution of fat in muscle. Also the relative ratio of two components, which is proportional to the area under the peak, is estimated and compared to nominal values. Based on the good agreement between two predictions, the values from our proposed method agreed with nominal values within $\pm$7 % error. The effects of different concentration of contrast agent and different region of interest are presented. To optimize total scan times, the minimum required data points and so further reduction in total scan times are discussed.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.840-846
• /
• 2007

This paper investigates the dynamic behavior of a HDD spindle system due to the imperfect roundness of a rotating shaft. The shaft of a spindle motor rotates with eccentricity by the unbalanced mass of the rotating part. The eccentricity generates the run-out of a spindle motor which results in the eccentric motion of a rotating part. Roundness of a shaft affects this motion which limits the memory capacity of a HDD. This research proposes a modified Reynolds equation for the coupled journal and thrust FDBs to include the variable film thickness due to the roundness. Finite element method is used to solve the Reynolds equation for the pressure distribution. Reaction forces and friction torque are obtained by integrating the pressure and shear stress, respectively. The dynamic behavior is determined by solving the equations of a motion of a HDD spindle system in six degrees of freedom with the Runge-Kutta method to characterize the motion of a rotating part. This research shows that the roundness of a rotating shaft causes the excitation frequency with integer multiple of a rotating frequency.

• Tribology and Lubricants
• /
• v.15 no.3
• /
• pp.257-264
• /
• 1999

Recently as electronics and semi-conductor industry develop, ultra-precision machine tools that use air-spindle with externally pressurized air bearing appear in need of ultra-precision products which demand high precision property. Effects of air compressibility absorbs the vibration of shaft, this is called averaging effect, however, the higher running accuracy is demanded by degrees, the more important factor is machining errors that affect running accuracy of shaft. Actually, it would be very important in the view points of running accuracy to understand effects of machining errors on the running accuracy of the spindle system quantitatively to design and manufacture precision spindle system in the aspect that efficiency in manufacturing spindle system and performance in operation. So fu, there are some researches on the effects that machining error affect running accuracy. However, because these researches deal with one bearing of spindle system, these results aren't enough to explain how much machining errors affect running accuracy in the typical spindle system overall. In this study, we investigate the effects of the perpendicularity error of bearing and shaft on running accuracy of spindle system that consists of journal and thrust bearing theoretically, and suggest design guideline about shape tolerances.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.852-858
• /
• 2007

This paper investigates the dynamic characteristics of a tilted HDD spindle system with fluid dynamic bearings (FDBs). Tilting motion of a HDD spindle system may be caused by improper manufacturing tolerance, such as imperfect cylindricity between shaft and sleeve of FDBs, imperfect perpendicularity between shaft and thrust as well as the gyroscopic moment of the unbalanced mass of the rotating part. Tilting motion may result in the instability of the HDD spindle system and it may increase the disk run-out to limit memory capacity. This research proposes a modified Reynolds equation for the coupled journal and thrust FDBs to include the variable film thickness due to the cylindricity and the perpendicularity. Finite element method is used to solve the Reynolds equation for the pressure distribution. Reaction forces and friction torque are obtained by integrating the pressure and shear stress, respectively. The dynamic behavior is determined by solving the equations of a motion of a HDD spindle system in six degrees of freedom with the Runge-Kutta method to study whirling and tilting motions. This research shows that the cylindricity and the perpendicularity increase the tilting angle and whirl radius of the rotor.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2005.11a
• /
• pp.330-336
• /
• 2005

This paper presents a method to analyze the vibration of a flexible spinning disk-spindle system with FDBs, flexible base structure and an actuator in a HDD by using the FEM. Finite element equations of each component of a HDD spindle system from the spinning flexible disk to the flexible base plate are consistently derived by satisfying the geometric compatibility in the internal boundary between each component. A global matrix equation obtained by assembling the finite element equations of each substructure is transformed to a state-space matrix-vector equation, and both damped natural frequencies and modal damping ratios are calculated by using the restarted Arnoldi iteration method. The validity of the proposed method is verified by comparing the simulated natural frequencies, mode shapes with the experimental results.

• Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
• /
• 2003.05a
• /
• pp.53-53
• /
• 2003

남한에 분포하는 현생 화강암류는 트라이아스기-쥬라기의 소위 대보화강암과 백악기-제3기의 불국사화강암으로 분류되어 왔다. 대보조산운동은 대동누층군의 퇴적이후에 일어난 조구조운동을 지칭하므로 트라이아스기의 화강암을 포함하는 대보화강암이라는 명칭은 그와 사실상 직접적인 관계는 없다. 트라이아스기-쥬라기의 화강암은 영덕, 청송 암체 외에는 경상분지 밖에 위치하고 백악기-제3기의 화강암은 속리산, 월악산 암체 외에는 경상분지 안쪽에 주로 분포한다. 트라이아스기-쥬라기의 화강암 중 영광-대전-청주-충주-원주-강릉 방면에 걸쳐 북동-남서 방향으로 분포하는 화강암질 저반은 남한에서 가장 넓은 면적을 차지하는 화강암체지만 신뢰할만한 연대측정 자료가 매우 부족한 실정이다. 이 화강암질 저반에 대해서는 Rb-Sr, K-Ar법이 해답을 주기 어렵다. 예를 들어 청주-음성-증평 지역의 화강암류에 대한 Rb-Sr 전암 자료는 분산이 심하며 약 380 Ma에 해당되는 초시선을 보여 기원물질의 불균질성 내지 불완전한 혼합 효과를 반영하고 있다. 옥천대와 영남육괴에 분포하는 일부 화강암체에 대해 잘못 보고된 Rb-Sr 전암연대 역시 모두 중광물의 U-Pb 연대보다 오래된 값을 보이는 것으로 보아 이들은 생성 당시부터 일정한 $^{87}$ Sr/$^{86}$Sr 초기치를 가지지 않고 Rb/Sr 비에 따른 양(+)의 기울기를 가졌음이 확실하다. 과잉의 방사기원 Ar을 가지거나 폐쇄온도가 낮은 광물들을 대상으로 한 K-Ar 자료 역시 화강암체의 관입편대를 정확하게 지시할 수는 없다. 우리는 이에 대한 연구의 일환으로 충청남도 청원군의 물류센터에서 채취한 중립질의 흑운모화강암 한 시료에 대한 U-Pb 스핀연대측정 결과를 다음과 같이 보고한다. $^{206}$ Pb$^{*}$ /$^{238}$ U age = 174.6$\pm$2.7 Ma $^{207}$ Pb$^{*}$ /$^{235}$ U age = 170.3$\pm$14.6 Ma $^{207}$ Pb$^{*}$ /$^{206}$ Pb sup */ age = 111$\pm$187 Ma 위에서 볼 수 있듯이 청주화강암의 스핀에 대해 콘코던트(concordant)한 연대가 얻어졌으며 자료의 오차, 스핀의 U-Pb계에 대한 폐쇄온도 및 화강암의 솔리더스(solidus)를 고려할 때 $^{206}$ Pb$^{*}$ /$^{238}$ U 연대인 174.6$\pm$2.7 Ma를 관입정치시기로 해석한다. 동일 시료의 흑운모에 대해서는 145 Ma의 Rb-Sr 연대가 얻어졌으며 따라서 관입이후 약 35$0^{\circ}C$까지 대략 1$0^{\circ}C$/Ma의 냉각속도를 구할 수 있었다. 청주화강암의 쥬라기 중기 연대는 영광-대전-청주-충주-원주-강릉 지역의 화강암질 저반이 대동누층군 퇴적 이후에 일어난 지구조 사건과 연관되었을 가능성을 지시하지만 이를 확인하기 위해서는 더 많은 자료가 요구된다. 우리는 현재 충주, 괴산 지역의 화강암체에 대해서도 스핀 연대측정을 수행중에 있으며 이들 자료를 암상을 구분하여 해석한다면 우리나라 중생대 지구조운동에 대한 새로운 사실이 밝혀질 수 있을 것으로 믿는다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.99-99
• /
• 2018

기상이변으로 인해 국지성 호우의 발생 증가와 그로 인한 수재해 피해가 증가하고 있다. 따라서 수재해를 사전에 예측하고 저감하기 위해 비구조물적 대책인 실시간 홍수예보시스템 개발 및 운영에 관한 연구들이 수행되고 있다. 일반적으로 홍수예보시스템은 대피선행시간 확보를 위해서 초단시간 혹은 단기 수치예보모델을 수문해석모형이나 예보기법의 입력으로 활용하고 있다. 초단시간 예측은 기상레이더를 기반으로 외삽, 이류, 셀 추적 등의 기법을 활용하여 0~3시간 이내의 강수예측을 수행한다. 그러나 역학이나 물리적 과정이 동반되지 못하여 0~ 2시간 이내에서의 예측성은 높은 반면, 예측시간이 길어질수록 예측력이 낮아진다. 단기수치예보모델은 종관관측에 의존하면서 역학이나 물리과정을 동반하므로 0~6시간 혹은 12시간 이상의 예측을 수행하지만, 수치모델의 고유특성인 스핀업 등의 예측 불확실성이 내재되어 있어 예측 초기시간에서의 예측력이 낮은 한계가 있다. 따라서 강수예측의 정확도 향상을 위해 레이더와 수치예보모델의 병합기법이 필요하다. 본 연구에서는 통계분석을 통해 경험적으로 산출된 시간적 가중치를 이용한 기존 병합기법의 한계를 극복하면서 호우에 따른 가변성을 반영하는 실시간 병합기법을 개발하고, 수문학적인 활용성을 평가하고자 하였다. 사용된 예측강우 자료는 레이더 기반인 MAPLE, KONOS, 공간규모분할 예측강우와 수치예보모델 기반인 UM와 ASAPS의 예측강우이며, 제시한 가중치 산정기법은 직전 예측강우의 오차가 현 시점의 예측강우의 오차와 유사하다는 가정하에 오차항을 포함한 과거 1시간 예측강우들간의 가중치 조합이 과거 지상관측강우와의 평균제곱근오차가 최소가 되도록 화음 탐색법을 이용하여 찾는 것이다. 가중치 조합은 예측강우의 생산 시간 간격을 고려하여 매 10분마다 산정하며, 미래 3시간 예측까지 산정된 가중치를 적용한다. 수도권 영역을 대상으로 병합된 예측강우와 레이더 관측강우를 비교한 결과, 정량적 정확도가 향상됨을 확인할 수 있었다. 또한, 예측강우의 수문학적 활용성은 도시유출해석모의를 통해 평가하였다. 그 결과, 병합된 예측강우로 모의된 수심이 관측수심과 유사하여 수문학적 활용성 확인할 수 있었다.