• 제목/요약/키워드: 외부 힘

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압전 페인트 센서를 이용한 복합재 구조물의 충격 신호 감지 (Impact Signal Monitoring of a Composite Structure Using Piezoelectric Paint Sensor)

  • 박승복;한대현;강래형
    • Composites Research
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    • 제27권4호
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    • pp.141-145
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    • 2014
  • 본 논문은 충격 센서로써 압전 페인트 센서를 사용해 구조물 건전성 모니터링을 수행하였다. 본 연구에 적용된 압전 페인트는 페인트 형태의 압전 재료로 물체에 얇게 코팅할 수 있고, 추가적인 외부 전원 필요 없이 충격 센서로 사용할 수 있다는 장점을 지닌다. 본 논문에서는 복합재 시편에 압전 페인트 센서를 네 부분으로 구분하여 도포한 후 충격 실험을 수행하였다. 압전 페인트 센서의 감도는 충격 힘에 따른 출력 전압을 측정하여 구하였고, 감도 측정과 더불어, 시편에 충격이 가해진 경우 압전 페인트 센서의 출력 신호를 비교하여 충격 위치도 추정하였다.

적합한 Epoxy 선정을 위한 EMC 모듈의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of an EMC Module for Selecting Epoxy)

  • 이준성;홍희록;조계현;박동근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.6419-6424
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    • 2014
  • 스마트폰 배터리 사용시간이 짧아지는 문제의 해결방안으로 PMP(Protection Module Package)를 제안한다. PMP란 보호회로가 하나의 반도체로 구성하는 것을 의미한다. 이번 연구에서는 유한요소 해석을 통하여 EMC 모듈의 적합한 Epoxy 재질을 선정하기 위한 기반연구를 수행하였다. 먼저 굽힘강도 해석을 통하여 외부 힘에 대한 응력을 비교하였다. 다음 열해석에서, 계산한 발열량을 사용하여 EMC 모듈의 내부 부품의 온도 변화를 비교한다. 마지막으로, 충전률은 EMC 모듈 내의 용융된 에폭시를 주입하여 비교하였다.

반도체 제조용 사일렌 플라즈마 반응기 내에서의 입자 오염에 관한 이론적 연구 (Theoretical study on the particle contamination in silane plasma reactor for semiconductor processing)

  • 김동주;김교선
    • 한국진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.172-178
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    • 2000
  • 반도체 제조공정 중 플라즈마 반응기 내에서 입자오염을 유발하는 입자들의 거동과 성장을 모델식을 사용하여 이론적으로 고찰하였다. 플라즈마 반응기 내에서 입자 거동에 영향을 미치는 힘들로 유체 대류, 입자 확산 및 외부힘 (ion drag force, electrostatic force, 중력) 등을 고려하였다. 플라즈마 벌크 영역에서 전하를 가진 입자들간의 충돌에 의한 입자 성장을 고려하기 위해 모델식에 입자 전하 분포를 고려하였다. 대부분의 입자들은 ion drag force와 electrostatic force가 균형을 이루고 있는 두 sheath 경계 영역에 존재하였으며 두 sheath 영역과 벌크 플라즈마에서의 입자 농도는 0에 접근하였다. 시간이 지남에 따라 입자 충돌로 인한 입자들의 크기는 증가하였으며 입자가 성장함에 따라 입자 표면적의 증가와 더불어 입자가 가지는 평균 전하량도 증가하였다.

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CMAC에 의한 협동 퍼지 제어계의 운반차-막대 시스템 제어 (A Cooperative Fuzzy and CMAC Control for Cartpole System)

  • 권성규
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.349-356
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    • 2006
  • 운반차-막대 시스템을 제어하기 위하여 두 개의 2 차원 퍼지 제어기가 CMAC에 의해 협동하게 하는 제어 계략을 개발하였다. 제어계에서 한 제어기는 운반차의 변위와 속도, 다른 제어기는 막대의 각도와 각속도를 각각의 2 개의 입력 변수로 하고 운반차에 가하는 힘이 두 제어기의 출력 변수인데, 이 변수를 외부의 감독에 따라 CMAC이 학습하게 하여 협동 제어의 효과를 발휘한다. 제어계 구성과 CMAC 훈련에 의한 협동 계략의 단순함에 비하여, 제어계는 4 개의 입력 변수에 의한 퍼지 제어기나 다른 해석적 방법에 의한 것에 비해 손색없는 제어 성능을 보였다.

수정된 RLS 기반으로 관절 토크 센서를 이용한 로봇에 가해진 외부 힘 예측 및 펙인홀 작업 구현 (External Force Estimation by Modifying RLS using Joint Torque Sensor for Peg-in-Hole Assembly Operation)

  • 정유석;이철수
    • 로봇학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.55-62
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    • 2018
  • In this paper, a method for estimation of external force on an end-effector using joint torque sensor is proposed. The method is based on portion of measure torque caused by external force. Due to noise in the torque measurement data from the torque sensor, a recursive least-square estimation algorithm is used to ensure a smoother estimation of the external force data. However it is inevitable to create a delay for the sensor to detect the external force. In order to reduce the delay, modified recursive least-square is proposed. The performance of the proposed estimation method is evaluated in an experiment on a developed six-degree-of-freedom robot. By using NI DAQ device and Labview, the robot control, data acquisition and The experimental results output are processed in real time. By using proposed modified RLS, the delay to estimate the external force with the RLS is reduced by 54.9%. As an experimental result, the difference of the actual external force and the estimated external force is 4.11% with an included angle of $5.04^{\circ}$ while in dynamic state. This result shows that this method allows joint torque sensors to be used instead of commonly used external sensory system such as F/T sensors.

가속도 센서를 이용한 이족 로봇의 자세보정 (A posture correction of the biped robot using the accelerometer)

  • 이성의;서재관;오성남;김갑일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2546-2549
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    • 2002
  • 이족 로봇(A biped robot)의 안정된 보행과 움직임을 구현하기 위해서는 정밀 센서의 접목이 필수 사항이다. 센서의 정보를 종합한 다음 보행 및 움직임에 적용함으로써 로봇은 향상된 독립성과 자율성을 가지게 되고 그로 인해 지능형 로봇에 한층 더 접근할 수 있게된다. 본 논문에서는 이족로봇의 안정된 보행을 위해 기본이 되는 자세 기울어짐을 측정할 수 있는 가속도 센서를 이용한 이족로봇의 제어 방법을 다루고자 한다. 본 논문의 로봇은 소형 R/C servo motor를 사용하여 설계, 제작 하였으며, 하드웨어 시스템은 메인 CPU로 인텔사의 80C296SA50을 사용, 가속도 측정센서로는 Analog Device 사의 Accelerometer ADXL210를 사용하였다. 이와 같이 가속도 센서를 사용한 시스템은 로봇의 자세를 측정, 판단을 가능케 하여 실시간으로 로봇의 자세를 안정되게 보정 할 수 있어 외부의 변화되는 힘에 자율적으로 대처할 수 있다. 이 때문에 더욱 안정된 지능형 이족로봇을 구현할 수 있다.

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전역 변형을 갖는 활성곡면을 사용한 모델 적합 (Model Fitting using an Active Surface with Global Detormations)

  • 김동근;최증원;황치정
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.792-801
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    • 1997
  • 본 논문에서는 전역 변형을 갖는 활성 곡면을 사용하여 잡음으로 오염된 데이터를 곡면으로 적합하는 알고리즘을 제안하였다. 이것은 2차원 곡선 모델에서 이전에 연구 [11,12]된 알고리즘의 3차원 곡면으로의 확정이다. 제안된 방법에서는 유한 차분을 사용하며, 각 노드점에서 주위의 외부힘을 사용하여 부분적으로 수축 또는 팽챙을 허용하는 balloon 모델[2,3]에 기반으로 진행하는 동안 곡면의 모양을 전역 변형 후의 곡면으로의 전역 변환이 결정적 최소 자승법에 의하여 계산되고, 마지막으로 전역 변환을 변형 전의 곡면에 적용한다. 실험에서 아핀변형을 갖는 활성 곡면을 사용하여 잡음으로 오염된 데이터를 곡면(타원체, B스플라인)으로 적합하였다.

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외부 특이점이 2차원 원주에 작용하는 힘의 특성 (Characteristics of Forces upon Two-dimensional Circular Cylinder by External Singularities)

  • 이승준
    • 대한조선학회논문집
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    • 제47권6호
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    • pp.782-786
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    • 2010
  • Thrust deduction related to the prediction of power performance of a ship is rather resistance increase, and as a preliminary study for it forces upon a circular cylinder in a uniform flow of ideal fluid due to singularities located behind it are investigated. The circle theorem is used to get the complex velocity potential for the flow field under consideration, and the Blasius theorem is applied to obtain forces upon the circular cylinder. As singularities sinks, point vortices and dipoles and their combinations are treated. $\varepsilon$, standing for the strength of a singularity, and $\delta$, representing the distance between the cylinder and the singularity, are important small parameters for the resistance and lateral forces. For sinks or point vortices it is shown that the dimensionless forces upon the cylinder is O($\epsilon$) if $\epsilon$= O($\delta$) is assumed, and the same holds for dipoles if $\epsilon$= O(${\delta}^3$) is supposed. Forces upon the cylinder by a symmetric pair of sinks are greater than a single sink located at the central plane since there is an additional term due to cross effects, and the same is also valid for the case of dipole. Combination of dipole and a point vortex is also considered and a few new aspects are clarified.

폐쇄된 계에서 선형 및 비선형 닫힌 운동에 대한 컴퓨터 씨뮬레이션 모델에 관한 연구 (A study on the computer simulation model of the closed moving system about the linear and nonlinear closed motion)

  • 정병태
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.253-262
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    • 2006
  • 폐쇄된 계 내에서 발생하는 운동과 계 외에서 작용하는 힘에 의해 발생하는 운동은 뚜렷한 차이가 있다. 계 내에서 발생하는 운동에 의해 외부로 운동이 나타난 경우 닫힌 운동이고 계 외에서 원인으로 한 방향으로 발생하는 운동은 열린 운동이다. 닫힌 운동 모델은 선형 닫힌 운동계와 비선형 닫힌 운동계가 있다. 선형 닫힌 운동의 원리와 종류 및 실험 장치를 통하여 근사 수식모델을 만들고 여러 가지 비선형 닫힌 운동 모델 종류와 실험 장치를 비교하였다. 또한 비선형 닫힌 운동 모델이 조합되어 선형 닫힌 운동 모델이 될 수 있음을 알 수 있다.

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Engelund-Hansen의 공식을 이용한 하상변동 수치모의 (Numerical Simulation about Bed Elevation Change using the Equation of Engelund-Hansen)

  • 이현석;조형진;김용국;박경원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.303-303
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    • 2015
  • 하천에서의 유사이송은 하상의 변화를 야기 시키고 하천의 흐름특성에도 영향을 미치는 주요 현상이다. 유사이송은 하상을 구성하고 있는 모래나 점토질 입자가 물의 흐름을 따라 이동하는 것을 의미하는데, 유사 입자가 균일하지 않고 재질 또한 다양하여 입자에 작용하는 외부 힘을 계산하기 힘들기 때문에 유사 이송을 예측하기에는 많은 어려움이 있다. 이런 이유로 좀 더 확실한 유사이송량을 추정하기위한 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 1967년 Engelund와 Hansen에 의해서 개발된 공식을 이용하여 하상변동을 계산하였다. Engelund-Hansen 공식은 총유사량을 산정하는 과정에서 부유사량과 소류사를 구분하여 계산한다. 이 공식은 유사이송 함수를 유도하기 위해 수류력 개념과 상사원리를 이용하였다. 본 연구는 대상유역으로 금강 백제보 인근 10 km 구간을 선정하였고, 모의는 2014년도에 생산된 수문자료를 이용하였다. 유사이송은 대부분이 빠른 유속이 발생하는 홍수기에 집중된다. 그러므로 보다 정확한 하상변동을 파악하기 위해서는 홍수기를 포함한 장기간의 계산이 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 모의기간을 365일로 결정하였다. 모의결과는 금강을 가로지르는 백제보가 하천의 흐름변화를 야기함에 따라 하류에서는 국부적인 세굴이 발생하는 것으로 나타났다. 특히 가동보 직하류에서 비교적 많은 세굴이 발생하였고 세굴 된 유사는 인근에 퇴적이 되고 있음을 알 수 있었다. 이런 국부적인 하상변동은 생태계의 불균형을 가져올 수 있으며, 하천구조물의 내구성을 약화시키는 요인으로 작용한다. 그러므로 이러한 재해를 예방하기 위해서는 하상변동의 예측이 필수적이다.

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