• 한국가스학회지
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• 제23권5호
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• pp.35-43
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• 2019

플랜트시설의 핵심부품인 산업용 밸브에 대한 기존안전관리는 인력에 의해 관리되고 있으며 점검 영역이 넓고 시설물의 특성상 제한된 접근성을 가지고 있기 때문에 어려움이 있다. 플랜트 시설의 수많은 산업용 밸브에서 누출 및 고장 발생 시 생산중단, 독성물질 및 가연성 가스의 누출 및 폭발로 인한 인명피해, 사고 위치 파악 어려움 등의 문제점이 발생되기 때문에 사물인터넷(IoT) 기술을 기반으로 한 안전관리 및 제어 시스템이 필요하다. 이 연구에서는 IoT 기반 무선통신을 통한 산업용 밸브의 안전관리 및 액츄에이터 제어 시스템 개발 내용 중에서 위험요소 예측기술 개발과 관련 된 내용이다. 밸브의 구조적 특성 분석을 하고 고장데이터, 문헌 등으로 부터 주요 위험요소 분석, 위험요소 원인분석 및 사고시나리오 분석을 통해 주요 위험요소로 인한 사고를 예방하기 위해 IoT 기반 산업용 밸브의 안전관리 기법을 개발하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.551-558
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• 2021

IoT와 센서를 기반으로 원격으로 제어할 수 있는 액추에이터 모듈의 지능형 환기 기능을 구현하기 위해, 실내 가스/CO2/습도 온도 및 실내/외 미세먼지 관련 실외 환경을 감지하는 사전 설정된 개수의 데이터를 기반으로 환기 포트를 개폐하기 위한 알고리즘 설계 및 구동 회로를 구성하여 환기창시스템을 구현하였다. 실내공기 순환모듈의 전송데이터관련 센서와 조건이 많아 데이터 저장·관리·분석에 어려움을 겪고 있다. 빅데이터 기술은 실내 공기 순환 시스템에 채택되어야 한다. 원격 모니터링과 원격 무선 제어 화면은 환기구시스템의 상태를 추출하여 관리함으로써 분리 및 작동 조건을 자동화할 수 있도록 구축되었다. 엑츄에이터 및 센서로 구성된 환기창시스템의 제어 및 센싱용 대량의 데이터전송 안정성을 확보하기 위해 MQTT를 적용하고 시스템 오류를 대비하여 운용의 빅데이터 안정적인 전송 보장을 위해 RocketMQ를 활용하여 시스템을 구성하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권3호
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• pp.30-44
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• 2021

동축 반전 프로펠러는 기존의 단일 프로펠러와 달리 추가적인 설계 변수의 증가로 인해 실험적 성능평가에 비용과 시간 측면에서 여러 제약이 따른다. 또한 상/하단 프로펠러 사이의 상호 간섭으로 인하여 수치 해석에 있어서도 많은 시간과 자원이 요구된다. 본 연구에서는 시간 효율적인 수치해석기법인 actuator 기법을 활용하여 제자리 비행하는 동축 반전 프로펠러의 공력 성능에 관한 수치적 연구를 수행하였다. 상용 CFD 코드인 ANSYS Fluent 결과와 비교하여 해석기법의 정확성을 검증하였다. 해석 변수로는 동축 반전 프로펠러의 축 간극과 회전속도를 선정하였으며, 다양한 조건에서 동축 반전 프로펠러의 공력 성능을 획득하였다. 획득한 공력 성능을 바탕으로 단일 프로펠러와 동축 반전 프로펠러의 제자리 비행 효율 계수를 획득하고, 단일 프로펠러의 성능으로 동축 반전 프로펠러의 성능을 예측할 수 있는 예측 인자를 도출하여 actuator 기법의 활용성을 평가하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권6호
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• pp.123-128
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• 2022

본 연구는 전개형 SAR 안테나에 적용하기 위한 비폭발 분리장치를 제안하였다. Ni-Cr 와이어를 감아 제작된 분리장치를 이용하여 SAR 안테나의 벨트가 전개되지 않도록 구속한다. 분리 장치를 구속하는 Ni-Cr 와이어는 발열을 통해 절단함으로써 벨트 전개 시 충격량을 최소화한다. 분리장치의 설계를 위해 설계하중(99g)과 preload를 고려하여 AL과 Ti을 대상으로 유한요소 해석을 수행하였다. AL을 이용 시 해석결과, 최대 변형량이 0.256 mm 발생하였고, 안전마진은 +0.09로 확인되었다. 또한 궤도상 열분석을 수행하여 온도분포를 확인한 결과, 최저온 궤도와 최고온 궤도에서 -50~+2℃의 온도분포와 -10~+90℃의 온도분포를 각각 나타내어 우주환경에서도 구속분리장치가 안정적임을 입증하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권2호
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• pp.141-147
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• 2024

강유전체, 압전체 및 전왜 재료의 전기-기계적 반응의 기본 원리를 이해하기 위해 전기장 인가에 따른 변형 측정법은 널리 사용되고 있다. 특히, 전기 자극에 반응하는 압전 재료의 변형 특성을 이해하는 것은 압전 액츄에이터, 음향 장치, 초음파 발생기와 같은 부품을 연구하고 개발하는 데 중요하다. 이 튜토리얼 논문에서는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 변위 측정 장치인 선형 가변 차동 변환기(linear variable differential transducer, LVDT)의 구성 요소와 작동 원리를 소개한다. 또한 전기장을 인가하여 강유전체, 압전체 또는 전왜 재료의 변형 특성을 측정하기 위해 LVDT를 사용하는 실험 장치의 구성을 소개한다. 그리고 이 논문에는 LVDT 실험 장치를 통해 얻은 간단한 측정 결과와 분석이 포함되어 있어서 다양한 재료의 전기-기계 상호 작용 연구 방법에 대해 유용한 정보를 제공한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권2호
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• pp.35-44
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• 2009

Long stroke Fast Tool Servo (LFTS) with maximum stroke of $432{\mu}m$ is designed, manufactured and tested for fabrication of optical free-form surfaces. The large amount of stroke in LFTS has been realized by utilizing the hinge and lever mechanisms which enable the displacement amplification ratio of 4.3. In this mechanism the peculiar shape was devised for maximizing the displacement of end tip in LFTS and special mechanical spring has been mounted to provide the sufficient preload to the piezoelectric actuator. Also, its longitudinal motion of tool tip can be measured by capacitive type displacement sensor and closed-loop controlled to overcome the nonlinear hysteresis. In order to verify the static and dynamic characteristics of designed LFTS, several features including step response, frequency response and cut-off frequency in closed-loop mode were experimentally examined. Also, basic machining result shows that the proposed LFTS is capable of generating the optical free-form surface as an additional axis in diamond turning machine.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1219-1222
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• 2005

As the optical communication is introduced to the backbone network at first and becomes a general communication method of network, the demand of kernel parts of optical communication such as PLC(Planar Light Circuit), Coupler, and WDM(Wavelength Division Multiplexing) element increases. The alignment and the attachment technology are very important in the fabrication of optical elements. In this paper, the driving mechanism of ultra precision stage is studied with the aim of optimal design of stage. The travel and the resolution of stage are investigated. The hysteresis of the stage is generated because of PZT actuator. The hysteresis and the inverse hysteresis are modeled in X, Y, and Z-axis motion. The input data of desired displacement to the stage according to input voltage is obtained from the inverse hysteresis equation. In the result of experiments with the input data, the errors due to hysteresis are well compensated.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1074-1078
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• 2005

In precision positioning applications, such as scanning tunneling microscopy and diamond turning machines [1], it is often required that actuators have nanometer resolution in displacement, high stiffness, and fast frequency response. These requirements are met by the use of piezoceramic actuators. A major limitation of piezoceramic actuators, however, is their lack of accuracy due to hysteresis nonlinearity and drift. The maximum error due to hysteresis can be as much as 10-15% of the path covered if the actuators are run in an open-loop fashion. Hence, the accurate control of piezoceramic actuators requires a control strategy that incorporates some form of compensation for the hysteresis. One approach is to develop an accurate model of the hysteresis and the use the inverse as a compensator. The Preisach model has frequently been employed as a nonlinear model for representing the hysteresis, because it encompasses the basic features of the hysteresis phenomena in a conceptually simple and mathematically elegant way. In this paper, a new numerical inversion scheme of the Preisach model is developed with an aim of compensating hysteresis in piezoceramic actuators. The inversion scheme is implemented using the first-order reversal functions and is presented in a recursive form. The inverted model is then incorporated in an open-loop control strategy that regulates the piezoceramic actuator and compensates for hysteretic effects. Experimental results demonstrate satisfactory regulation of the position of the piezoceramic actuator to the desired trajectories.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1190-1193
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• 2005

In recent years, as the demands of VBNS and VDSL increase, the development of kernel parts of optical communication such as PLC(Planar Light Circuit), Coupler, and WDM elements increases. The alignment and the attachment technology are very important in the fabrication of optical elements. In this paper, the optical alignment characteristics of multi-axis ultra precision stage were studied. The alignment algorithms were studied for applying to the ultra precision multi-axis stage. The alignment algorithm is comprised of field search and peak search algorithms. The contour of optical power signals can be obtained by field search and the precise coordinate can be found out by peak search. Two kinds of alignments, such as 1 ch. input vs. 1 ch. output optical stack, and 1 ch. input vs. 8 ch. output PLC stacks were performed for investigating the alignment characteristics.

• 대한조선학회 특별논문집
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• 대한조선학회 2009년도 특별논문집
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• pp.71-79
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• 2009

The world-wide ship construction market is forecast that the considerable portion of shipbuilding and oceanic plant industry will be transferred consequently in China after 5 or 10 years. This point of view where the Korean ship construction industry seizes the initiative from the world-wide ship construction/oceanic field, we must cultivate technical power of base technology, and focus our interests on the development of core parts. In this study, our proprietary remotely operated valve actuator system with power line technology was developed to enhance the installation and commissioning process by our own technology. This paper describes the new design and functions of the remotely operated valve system for shipbuilding and offshore market especially for FPSO.