• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.409-415
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• 2012

최근에 산업용 통신망에서 광통신과 산업용 이더넷을 융합하여 고속으로 로봇, 자동화 시스템에 사용하자고 하는 노력이 증가되고 있다. 본 논문에서는 기존의 산업용 광 네트워크 시스템의 큰 문제점으로 작용하였던 광 네트워크 결함 발생 시의 전체 네트워크 차단 문제 및 광케이블의 배선 문제를 해결하기 위하여 WDM 방식을 적용한 싱글 광 코어 기반의 양방향 광 이더캣 통신 기술을 제안하였다. 또한 해당 기술의 성능 검증을 위하여 WDM 양방향 광 이더캣 통신 모듈을 구현 및 성능 검증에 대한 내용을 종합적으로 기술하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.293-300
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• 2009

본 논문에서는 현재 네트워크 기반 제어 시스템에서 사용이 되는 동기화 프로토콜 방식과 최신 산업용 이더넷 기술의 동기화 기술 구현에 사용되는 IEEE1588 동기화 프로토콜에 대한 전반적인 내용을 기술하였다. 또한 IEEE1588 시간 기반 동기화 기술을 사용하는 산업용 이더넷 기술 중의 하나인 이더캣 통신의 동기화 기술의 구현 및 실험을 수행하고, 실험 결과에 대한 평가, 문제점 개선 및 향후 계획에 대한 내용을 기술하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.553-558
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• 2012

최근에 로봇에서 다축 모션 제어를 위한 노력이 계속되고 있다. 본 논문에서는 로봇에서 다축 모션 제어를 쉽게 할 수 있는 AC 서보 드라이버를 구현 기법을 제안한다. 제안한 방법은 먼저 상위의 제어기 단과 드라이버단 사이의 통신을 위해 WDM 방식을 적용한 싱글 광 코어 기반의 양방향 광 EtherCAT 통신 기술을 적용하여 구현한다.

• 로봇학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.161-170
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• 2012

The Industrial Ethernet technology enables advanced control architectures and offers several advantages for high precision multiple motors actuation. This paper presents the implementation and analysis of a motor drive with EtherCAT, an industrial standard for real time Ethernet. Considering the characteristics of the implemented software and the network interface, the motion and time-response of motor actuation for the networked Mobile Inverted Pendulum have been analyzed. Using the analysis with the task execution times measured from the developed drive, the performance characteristics of the drive in respect of the maximum achievable throughput have been verified by comparing to the conventional RS232.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.159-164
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• 2013

최근 자동화 시스템에 있어 중요한 요소인 비전과 모션 컨트롤러를 통합한 솔루션이 많이 개발되고 있다. 다만 이러한 솔루션은 비전 처리와 모션 컨트롤을 네트워크로 통합하거나 하나의 모듈에 투 칩 솔루션으로 구성된 경우가 많다. 본 연구에서는 최근에 개발된 확장형 프로세싱 플랫폼인 Zynq-7000을 이용한 비전 및 모션 제어기를 통합한 원 칩 솔루션을 구현하였다. 또한 모션 컨트롤은 제어의 실시간이 보장되면서 대량의 데이터를 처리할 수 있는 개방형 표준 이더넷 호환성을 가지고 있는 산업용 이더넷 프로토콜인 EtherCAT을 적용하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.583-588
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• 2013

본 논문에서는 로봇에서 다축 모션 제어를 쉽게 할 수 있는 AC 서보 드라이버의 성능 검증을 위하여 벡터 전류 제어 구현 기법을 제안한다. 이를 위해 먼저 PMSM을 구동을 위한 드라이버를 개발한 후 이 드라이버가 정상적으로 동작하는지를 벡터 전류로 확인하였다. 벡터 제어는 무부하에서 전류 벡터 제어를 실행하여 지령 전류에 따른 추종 전류를 비교하였다. 검증 결과 만족할 만한 결과를 얻었음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권7호
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• pp.785-797
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• 2014

EtherCAT의 시계 동기화 기법인 DC(Distributed Clock)는 실시간 분산 제어 시스템에서 고도로 동기화된 기능의 설계를 가능하게 한다. 본 논문은 실제 자동화 시스템에서의 광범위한 실험을 통해 EtherCAT DC 기법의 성능을 평가한다. Xenomai와 IgH EtherCAT 스택을 이용하여 EtherCAT 제어 시스템을 구축하고, 네트워크 내의 노드 간 시계 편차를 분석한다. 실험 결과, 동기 시계의 정확도는 슬레이브 장치의 개수, 드리프트 보정의 주기, 시스템 기준 시계의 종류 등 많은 요소에 의해 영향을 받음을 알 수 있었다. 특히, 시스템 기준 시계의 종류에 따라 마스터 장치의 동작이 근본적으로 상이하며 매우 다른 성능 특성을 초래하므로, 기준 시계의 선택은 신중히 이루어져야 함을 알 수 있었다.

• 융합정보논문지
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• 제9권8호
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• pp.45-52
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• 2019

본 논문에서는 다양한 실시간 이더넷 프로토콜에 쉽게 적용할 수 있는 폐루프 스테핑 모터 드라이브를 개발하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 다양한 유형의 실시간 이더넷 프로토콜에 공용으로 재사용할 수 있는 모터 드라이브 모듈과 각 실시간 이더넷 프로토콜마다 개발되는 통신 인터페이스 모듈로 나누어진다. 또한 계층적 구조를 사용하여 모션 제어알고리즘을 다양한 실시간 이더넷 프로토콜과 모션 프로파일에 독립적으로 재사용할 수 있도록 하였다. 제안하는 방법을 검증하기 위해 EtherCAT 및 Mechatrolink III를 활용하여 폐루프 모터 드라이브를 개발하였으며, 실시간 이더넷 기반에서 정상적으로 제어되는 것을 확인하였다. 개발한 EtherCAT 및 Mechatrolink III의 실시간 통신 성능을 확인하기 위해 Cycle time을 측정하였으며, 그 결과 32개의 모터 드라이브를 연결한 경우 EtherCAT이 Mechatrolink III 보다 7.5배 정도 더 빠른 것을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.497-506
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• 2020

본 논문에서 제안된 카멜레온형 서피스 (chameleonic surface)는 핀 아트 (pin-art) 장치로서 임의 형상 발생용 입체 디스플레이 장치이다. 슬림 텔레스코픽 액츄에이터 (slim telescopic actuator)와 고탄성의 복합 소재로 생성되는 부드럽고 연속적인 곡면 위에 동적 매핑 영상을 투사하여 사실적인 입체 형상을 연속적으로 생성할 수 있다. 슬림 텔레스코픽 액츄에이터는 적층을 위하여 긴 행정거리를 가지면서 최소 점유 면적을 가지도록 설계하였다. 3차원 형상은 다수의 슬림 텔레스코픽 액츄에이터가 고탄성 소재를 밀어서 돌출시켜서 만들어진다. 이와 같은 구조는 임의의 연속적인 곡면 형상 생성, 동적 영상 투사 및 장치 경량화 등의 장점이 있었다. 수백 개의 슬림 텔레스코픽 액츄에이터가 원활하게 동작하기 위하여 실시간 동기화가 가능한 이더캣 (EtherCAT) 통신 기반의 분산 제어기를 적용하였다. 통합 운영 소프트웨어로 돌출 형상과 입체 영상을 정합하고 다수 영상 투사기로 투사하여 실감 영상을 연속적으로 생성할 수 있었다. 실제 공연을 위하여 오페라용 콘텐츠를 제작하면서 카멜레온 서피스에 최적화하였고, 일반인들을 대상으로 상영하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권2호
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• pp.211-218
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• 2014

기존의 전용 하드웨어 기반 PLC 구현 방식의 한계를 극복하는 방안으로 최근에 범용 하드웨어 상에서 표준화된 PLC 언어를 이용해 모션 제어 응용을 구현하는 소프트웨어 기반 PLC 시스템이 각광받고 있다. 또한 모션 제어 응용의 다양한 산업 분야 활용에 따라 증대된 시스템 복잡도에 대응하면서도 응용을 손쉽게 개발할 수 있는 통합개발환경의 필요성도 날로 커지고 있다. 한편 기존의 저속 필드 버스를 대신하는 분산 제어 네트워크 기술로 저비용으로 대용량, 고속 통신 지원이 가능한 산업용 Ethernet 기술이 주목받고 있다. 본 논문에서는 오픈 소스 소프트웨어 형태의 PLC 통합개발환경인 Beremiz를 확장하여 주요 산업용 Ethernet 기술 중 하나인 EtherCAT 기반의 실시간 다축 동기 모션 제어 응용 개발 및 관리 기능을 설계, 구현하였다. 또한 상용 EtherCAT 모터 드라이브와 평가 보드와의 연동을 통하여 EtherCAT 시스템 관리 기능의 동작과 다축 제어의 실시간성 보장 여부를 검증하였다.