• 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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• 한국신뢰성학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.75-86
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• 2000

본 연구사례는 댐 수문용 대형유압실린더(Piston Diameter :630mm, Stroke:8.3m, weight :30ton, Retraction Force:450ton)의 신뢰성평가를 위한 검토과정에서 제기된 문제를 보완하여, 평가규격을 정립하고, 시험장비를 구축하여, 초대형 유압실린더의 신뢰성 평가를 실시한 사례에 대하여 정리한 것이다.

• 한국기계기술학회지
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• 제13권3호
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• pp.99-106
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• 2011

50kW급 동체회전형 파력발전시스템(WEC;wave energy converter)의 전력변환장치(PTO; power take-off)를 설계 제작한 후 성능시험을 하였다. 파력발전시스템은 2개의 실린더형 동체가 회전관절로 연결된 구조로 수면의 반정도 잠기는 구조로 되어있다. 파랑에 의해 유도된 회전관전의 움직임이 유압실린더에 힘을 가해주며, 유압실린더는 고압의 작동유를 축압기를 경유하여 발전기에 체결된 유압모터로 공급한다. 유압식 PTO은 유압실린더가 왕복운동하는 움직임을 이용하여 고품질의 전력을 생산하는데 효과전인 수단을 제공한다. 파력발전시스템의 경제성은 PTO의 에너지 변환 효율에 크게 의존한다. 발전기를 AC 380V 전력계통에 연계시킨 후, 발전기에서 나오는 출력이 5, 20, 35, 43kW 일때 PTO 전체와 개별기기에 대한 효율을 측정하였다. 본 논문에서 유압식 PTO시스템의 설계에 대해 설명하였으며 효율 향상에 초점을 맞추어 PTO 성능대해 분석하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.509-512
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• 2015

본 논문에서는 유압 실린더내의 피스톤 위치를 측정하기 위한 정전용량 센서(Capacitive Sensor) 구조를 연구하였다. 기존에 유압 실린더 내 피스톤 위치 측정을 위해 인덕티브(Inductive) 방식을 응용한 LVDT(Linear Variable Differential Transformer) 센서가 사용되고 있으며, 높은 정확도를 갖지만, 고가이며 구조적으로 복잡하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위한 방법으로 유압실린더 내 최적화된 구조를 바탕으로 여러 가지 비접촉 정전용량 센서 구조 방식을 연구하였다. 실험을 통하여 본 논문의 제안구조를 사용하면 유압 실린더 내 피스톤 위치측정이 가능함을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.109-115
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• 2010

수문 제어의 주요기술은 두 개의 실린더가 하나의 수문을 동시에 10[m] 이상 들어 올리는 행정 동안 정밀하게 제어되도록 하여 동기 작동 시키는 것이다. 실린더에 공급되는 유량 및 압력이 일정하지 않으며, 실린더 피스톤의 비선형적인 마찰력에 의해 두 개의 실린더 위치 오차가 발생하게 되면 수문의 개폐 시 비틀림 현상을 야기 시켜서 수문의 마모를 발생시키고, 수문의 개폐작동 불능 현상을 만들기도 한다. 배수갑문용 유압실린더의 위치 및 동기 제어기를 설계하기 위하여 fuzzy PI 제어기를 이용하여 두 개의 실린더의 위치 및 동기제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통해 효용성을 제시한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1901-1907
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• 2010

굴삭기 유압실린더는 붐, 암, 버킷과 같은 작업장치를 작동시키는 핵심 부품이다. 일반적으로 유압실린더는 반복적인 고압으로 인해 좌굴이나 피로 파손과 같은 구조적 문제가 종종 발생한다. 따라서, 유압실린더의 내구설계 시 설계수명 동안의 피로, 항복, 좌굴 등에 대한 구조 안전도 평가가 반드시 이루어져야 한다. 내구설계는 기본설계와 상세설계 두 단계로 구성되는데, 기본설계 단계에서는 굴삭기의 작업능력, 작업속도, 작업영역 등을 고려하여 항복과 좌굴 안전도를 만족하도록 로드와 튜브의 주요 치수를 결정한다. 상세설계 단계에서는 로드 노치, 용접부, 튜브 끝단, 글랜드, 오리피스, 쿠션링 등의 상세치수를 주로 피로 안전도 측면에서 결정한다. 본 연구에서는 이러한 내구설계의 전반적인 절차와 각 설계 단계에서 내구설계 평가를 위한 해석기법에 대해 기술하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.44-50
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• 2017

지상고정장치는 발사체 엔진의 추력이 정상상태에 도달할 때까지 발사체를 발사대에 고정시켜주는 역할을 한다. 본 연구에서는 지상고정장치에 적용되는 구동 유압실린더의 형상 및 운동 특성에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 유압 실린더의 수축 운동은 분리 동작에 가장 중요한 요소로서, 해석 결과 실린더의 slit 면적이 축소되고 초기 충전 압력이 증가될수록 수축 하중이 증가함을 확인하였다. 이를 통해 최적화된 slit 면적과 초기 충전압력을 결정하였다. Transient 해석을 통해 실린더가 수축 시 발생하는 하중, 변위, 내부 압력분포를 확인하였다. 해석 결과 실린더가 발생시키는 하중은 실린더에 작용하는 외력과 동일한 값을 발생시키는 것을 확인하였다. 또한 실린더가 운동하는 중에 실린더 내부의 압력분포는 일정한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.117-120
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• 2014

수문 제어의 주요기술은 두 개의 실린더가 하나의 수문을 동시에 10[m] 이상 들어 올리는 행정 동안 정밀하게 제어되도록 하여 동기 작동 시키는 것이다. 실린더에 공급되는 유량 및 압력이 일정하지 않으며, 실린더 피스톤의 비선형적인 마찰력에 의해 두 개의 실린더 위치 오차가 발생하게 되면 수문의 개폐 시 비틀림 현상을 야기 시켜서 수문의 마모를 발생시키고, 수문의 개폐작동 불능 현상을 마들기도 한다. 배수갑문용 유압실린더의 위치 및 동기 제어기를 설계하기 위하여 fuzzy PI 제어기를 이용하여 두 개의 실린더의 위치 및 동기 제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통해 효용성을 제시한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.71-71
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• 2017

농용트랙터의 운전자는 작업, 주행으로 인한 유해한 저주파 진동에 장시간 노출된다. 이에 따라 운전자에게 전달되는 노면 진동을 감소시켜주기 위한 전방차축 현가장치의 역할이 커지고 있다. 트랙터의 전방차축 현가장치는 주로 유압식으로 설계되어 있으며 이를 구성하는 유압요소 선정이 현가장치의 성능에 중요한 영향을 미친다. 하지만, 실제와 유사한 조건에서 트랙터 차체 무게만큼 큰 부하를 제공하여 유압회로의 성능을 실험하는 것은 비용과 시간 측면에서 비효율적이다. 본 연구에서는 이를 대체하기 위하여 개별 유압요소의 성능을 테스트 할 수 있는 현가장치 유압회로 요인 시험기를 설계제작 하였다. 이를 이용하여 개별 부품의 성능곡선을 센서를 이용 측정하였고 얻은 특성값을, 구성한 유압 시뮬레이션 모델에 반영하여 실제조건의 유압특성을 얻을 수 있는 유효한 시뮬레이션 모델 개발에 활용하였다. 또한, 실험실 환경에서 유압식 현가장치를 간소화 시킨 형태로 유압회로의 성능을 예비시험해 볼 수 있도록 다양한 센서를 장착 데이터를 취득할 수 있도록 하였다. 개발한 요인 시험기는 하부에 설치된 가진 실린더를 이용하여 상부에 설치된 현가장치 실린더의 스트로크 변위와 속도에 따른 힘을 측정할 수 있도록 구성하였다. 이를 위해 현가장치 실린더의 헤드부와 로드부에 각각 압력센서를 설치하였으며 헤드부, 로드부의 압력 차이와 로드셀을 이용해 측정한 가진 실린더의 힘의 관계를 확인하였다. 상부의 현가 실린더 장치는 복동 형태로 제작되어 헤드부, 로드부 양쪽 방향으로 유량이 흐를 수 있도록 설계되었다. 이를 이용해 헤드부와 로드부 사이에 어큐뮬레이터, 가변 오리피스, 릴리프 밸브 등으로 유압회로를 구성하였으며 어큐뮬레이터 용량에 따른 힘의 변화, 가변 오리피스의 개도량에 따라서 전달되는 힘의 크기 등을 측정하였다. 하부의 가진 실린더는 사인파, 삼각파, 계단 입력, DC 레벨 등의 신호를 발생시킬 수 있도록 제작되었다. 신호의 주파수는 0~4Hz, 범위에서 사용자가 조절할 수 있도록 설정되었으며 계단응답 성능 측정 시험을 평가한 결과 정상상태오차는 0.470mm~0.536mm, 입상시간은 0.194초~0.202초, 정착시간은 0.230초~0.421초로 나타났다.

• 기계와재료
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• 제25권3호
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• pp.6-15
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• 2013

유압프레스의 단점을 극복하기 위해서 서보모트를 장착하여 성형속도를 높인 서보 유압프레스를 개발하게 되었으며, 특히나 서보모터를 국내산으로 적용하여 듀얼형으로 유압시스템의 효율성을 높여 최종적으로 개발함으로써 서보 유압프레스를 완전 국산화하였다. 또한 하사점 위치 제어의 용이성을 확보하기 위해 프레스 램용 메인 실린더에 톱니나사부를 만들어 임의의 위치에 정지할 수 있는 정지정도 및 하사점 위치 제어정밀도를 향상시켰으며, 유량의 미세 제어를 통해 프레스 램의 동작성을 개선코자 하였다. 다이쿠션은 메인 실린더와의 연계 제어를 통해 제품의 손상 방지 및 제품 추출의 용이성을 확보하였으며, 소재의 종류나 제품의 형상 특성에 따라 프리모션 제어가 가능한 지식기반형 자율제어 시스템을 적용하였다. 듀얼 서보시스템과 유압펌프가 연계구동함에 따라 기존 유압프레스 보다 약 40%이상의 에너지절감을 달성할 수 있을 것으로 예측되며, 현재 에코머신 인증제도에 대한 논의가 활발한 시점에서 매우 적합하고 필요한 하이브리드형 서보 유압프레스의 국산화 개발 사례라고 하겠다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권11호
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• pp.1113-1121
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• 2015

본 논문은 소형 6축 가진기에 적용되는 유압 실린더의 위치제어를 위한 제어기 설계 방법을 제안하였다. 먼저, 가진기의 움직임을 정확히 제어하기 위해서 각각의 유압 실린더의 정확한 위치 제어가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 FRF(Frequency Response Function)을 적용한 시스템 인식 기법을 이용하여 유압 실린더의 위치 제어를 위한 제어기 알고리즘을 제안하였다. FRF는 액튜에이터의 입력에 따른 출력의 거동을 확인한 후, 전달함수를 계산하고 최종적으로 새로운 제어 입력을 생성하는 방법이다. 최종 결과는 PID 제어기와 비교하여 성능을 확인하였다.