• 항공우주산업기술동향
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• 제5권2호
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• pp.58-66
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• 2007

지상, 항공 및 우주를 이동하는 모든 물체는 반드시 자신의 자세를 결정하기 위해서 여러 가지 센서들을 장착하여 그 신호를 이용해서 자동 항법, 유도 및 제어를 수행한다. 이때, 동역학 특성이 빠른 시스템들은 반드시 각속도를 측정할 수 있어야 하는데 이를 해결하는 장비가 자이로인 것이다. 본 논문에서는 다양한 자이로를 소개하며 그 원리와 성능 그리고 적용 분야에 이르기까지 현황을 집중 분석하고 특히 세계적인 자이로 개발업체를 소개하면서 그 업체가 보유하고 있는 제품들을 일부 소개한다. 자이로는 초창기 김벌 시스템을 이용한 관성원리를 적용한 것부터 시작하여 현재는 광학 시스템을 적용한 RLG 및 FOG 자이로가 많은 분야에서 사용되고 있고, 최근 새롭게 부각되어 개발을 시작하고 있는 MEMS 자이로가 있는데 아직 우주 비행체 분야에서는 적용되지 못하고 있다. 그리고, 자이로의 큰 범주로 다루어지지는 않지만 자기력을 이용해서 회전체인 로터와 고정체인 플랫폼 사이에 기계식 접촉이 전혀 없는 새로운 시스템인 ESG 자이로도 일부 상용으로 생산되고 있다. 현재까지는 기계식 자이로의 정밀도 및 안정성이 광학식 자이로보다 우수하여 많이 사용되고 있지만 최근의 개발 추세로 보면 곧 광학식 자이로의 강세가 두드러질 것으로 보인다.

• 국방과기술
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• 6호통권256호
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• pp.46-53
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• 2000

강직성은 우주 공간에 대해 일정한 방향을 유지하려고 하는 성질로 뉴턴의 제1법칙인 관성력을 이용한 한 형태라고 할 수 있다. 강직성은 자체 회전축의 방향을 변화시켜려는 외력에 대항하여 자이로의 지지대를 기울여도 자이로의 축을 원위치로 유지하게 하는 성질이다. 이 성질은 3개의 변수인 로터의 질량, 반경, 회전속도에 좌우된다. 강직성을 이용하여 만든 자이로를 3축 자이로 혹은 Free Mounted Gyro라 하며 3축 자이로는 항공기 계기에서 자세기준, 방향기준을 설정하는데 이용된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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• pp.2597-2600
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• 2003

본 논문은 소형화, 저가, 저 소비 전력의 특성을 가지는 전자기력을 이용한 실린더형 진동 자이로의 기존의 기계적 모델링이 실제 자이로스코프의 특성과 부합하지 않음을 개선하기 위해 전자기적 해석을 포함하여 기존의 기계적 모델링보다 성능을 향상시켰다. 전자기적 해석은 실린더의 진동 운동에 인해 실린더 내부에 발생된 기전력 성분 측정과 자이로스코프의 전기적 해석이다. 기전력 성분은 자이로 센싱 저항이 실린더 유무에 따른 전압 값 변화로 확인하였다. 전자기적 해석을 포함한 제안된 모델링을 통해 이론적인 자이로스코프의 특성이 실제 자이로스코프 특성에 부합되고 기존 모델링 특성보다 우수함을 비교를 통해 입증하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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• pp.2485-2488
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• 2003

본 논문에서는 DSP를 이용하여 운동하는 물체의 회전량을 측정하는 실린더형 진동 자이로스코프(이하 자이로) 제어기를 개발하였다. 진동 자이로를 구동하기 위해서는 정밀 진동제어와 신호 처리와 같은 고급 제어 기술이 필요하다. 정밀진동제어는 진동 자이로를 구동하기 위해 필요한 핵심기술로써 기존의 PLL(phase-locked loop)방식은 외부환경에 민감하여 구현이 까다로울 뿐만 아니라 자이로 개개의 고유 진동수가 다르기 때문에 대량 생산에 어려움이 있었다. 또한 자이로 출력 신호로부터 회전량을 검출하기 위해서는 진폭과 당향성 검출의 본 회로뿐만 아니라 잡음 제거와 신호 증폭, 온도 보상과 같은 전처리 과정도 필요하다. 본 논문에서는 DSP를 통해 정밀 진동제어와 잡음 제거, 방향성 검출 등의 기능들을 구현하였으며 증폭과 진폭(회전량) 검출은 아날로그 회로를 이용하였다. 또 한 외부와의 인터페이스를 위해 D/A 회로를 설계하였고 이들을 실험을 통해 검증하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.183.1-183.1
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• 2012

인공위성의 자세 제어 및 자세 결정에 사용되는 센서들의 정렬오차는 자세명령생성 오차, 자세제어 오차, 자세결정 오차 등과 더불어 지향정밀도를 저하시키는 하나의 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 자이로 센서에만 정렬오차가 존재한다고 가정하는 상황에서 별추적기와 자이로 센서를 이용한 자세결정 필터에 의해 추정되는 자이로 바이어스 값만을 이용하여 자이로 센서의 정렬오차를 확인(Identification)하는 방법 및 결과에 대해 기술한다. 이를 추정하는 다른 방법으로는 여러 가지가 있으며 대표적으로 위성의 다축기동 정보를 입력으로 사용하는 확장칼만필터를 이용한 궤도상 보정(On-orbit Calibration) 방법이 있으나 본 연구에서는 위성의 기동 또는 많은 계산량을 소모하지 않고 비교적 간단하게 자이로 정렬오차를 추정하는 방법을 제시하였다. 그리고 실제 궤도상 위성의 거동 데이터를 이용하여 제안한 방법의 효율성을 검증하였다. 결과적으로, 제안된 방법을 이용했을 때 소수점 둘째 자리 이하의 정확도를 가지고 정렬오차가 추정됨을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.459-462
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• 2006

스트랩다운 관성항법장치에 사용되는 대표적인 광학식 자이로인 링레이저 자이로(Ring Laser Gyro ; RLG)는 회전체가 없어 기존의 기계식 자이로가 가지고 있던 g-sensitive 오차가 발생하지 않지만 RLG 내부에 부착되어 링레이저를 반사시키는 기능을 하는 반사경의 산란에 의해 일정 크기의 작은 입력 각속도를 측정하지 못하는 lock-in이 발생한다. 이러한 lock-in을 제거하기 위해 정현파 진동을 RLG 몸체에 인가하며 이 진동에 의하여 자이로 출력에 랜덤워크 성분이 유발되어 RLG 성능저하의 원인이 된다. 본 논문에서는 RLG 랜덤워크에 의한 관성항법장치의 초기정렬 기법에 따른 초기정렬 성능을 분석하고 이에 대한 시뮬레이션 결과를 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.657-660
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• 2000

전력연구원은 원자로 내부에 적용하기 위한 소형경량의 수중로봇을 개발하기 위한 준비작업으로 자이로를 이용한 수중로봇 조향장치를 개발하고 있다 이장치는 자이로 3개를 조합한 모듈을 서보가 회전시켜 일정한 방향으로 서보의 회전속도에 비례하는 회전토크를 발생하도록 고안되었다 발생된 토크는 작용/반작용의 원리에 의해 서보가 부착되어있는 로봇본체에 작용한다. 이장치를 이용하면 수중로봇의 중심에서 Yaw와 Pitch를 제어할 수 있는 토크가 발생하고 좁은 공간에서 신속한 자세변환이 가능하다 본 고에서는 자이로 조향장치의 구조와 이론적 배경 및 시뮬레이션 결과를 소개한다.

• 한국광학회지
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• 제23권5호
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• pp.203-210
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• 2012

사냑간섭계 원리를 이용한 자이로는 연구의 계기가 된 발명 또는 연구시기에 따라서 크게 3세대로 구분되어질 수 있다. 사냑간섭계 원리를 이용한 첫 번째 자이로인 링레이저 자이로는 레이저의 발명에 의해서 1960년대 부터 연구되어 왔으며, 사냑간섭계 원리를 이용한 2세대 자이로인 광섬유 자이로는 통신용 광섬유의 발명에 의해서 1970년대부터 연구되어 왔다. 원자의 파동성이 입증된 1990년대 후반에는 차기세대 자이로 개발을 위한 원자간섭계 연구가 시작되었다. 본 논문은 이러한 세 분류의 사냑간섭계 원리를 이용한 자이로의 동작원리, 응용분야, 그리고 발전전망에 대하여 논의하였다.

• 한국광학회지
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• 제15권1호
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• pp.68-73
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• 2004

간섭계를 이용한 링레이저 자이로의 플렉셔 각도 측정기법이 연구되었다. Dummy mass를 추가하여 중력가속도 이상의 고가속도 환경을 구현하였으며, 이에 따른 피에조 간섭무늬의 변화로부터 자이로 입력축의 단위 중력가속도에 대한 플렉셔 각도 변화를 조사하였다. 링레이저 자이로가 가지는 플렉셔 각도 변화계수는 2.37 arcsec/g로,플렉셔 측정 반복도 오차는 0.07arcsec/g정도로 측정되었다. 플렉셔 각도를 감소시켰을 때, 링레이저 자이로 관성항법장치의 플렉셔 오차가 뚜렷이 개선됨을 확인하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.242-243
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• 2000

Erbium 첨가 광섬유(EDF) 광원은 출력 특성과 온도에 대한 파장 특성이 우수하여 Sagnac 간섭계의 원리를 이용한 광섬유 자이로스코프(이하 줄여 자이로라 함)에 많이 사용되고 있다. 이득매질인 EDF를 광원 겸 광증폭기로 사용하는 광섬유 증폭기형 광원 (Fiber Amplifier/source : FAS) 방식$^{[l-2]}$ 은 기존의 single-pass 방식$^{[3]}$ 에 비해서 구조가 단순하고 검출광 power가 크다는 장점이 있다. 그런데, 검출광 power가 큰 경우에 자이로의 SNR이 광원의 과잉잡음(excess noise)에 의해서 제한되므로 실제로 자이로의 측정감도는 개선되지 않는 문제점이 있다.$^{[4]}$ Single-pass 방식의 광원을 사용하는 경우, 적절한 신호처리를 통해 자이로 출력신호에 포함된 광원의 과잉잡음의 적정주파수 성분을 소거함으로써 자이로 신호의 SNR을 개선시킨 바 있었다.$^{[5]}$ 그러나, 일반적으로 single-pass 방식의 경우에는 검출광 power가 작아서 자이로의 SNR이 광원의 과잉잡음에 의해서 제한되는 경우는 드물다. 반면에 증폭기형 광원 방식은 자이로로부터 되돌아오는 신호광이 다시 광원으로 입사되어 EDF를 반대 방향으로 진행하는 동안 증폭되기 때문에 충분히 큰 검출광 power를 얻을 수 있다. 따라서, 자이로 신호에 포함된 광원의 과잉잡음이 소거된다면 자이로 신호의 SNR은 크게 개선될 것으로 여겨진다. 이 논문에서는 광섬유 증폭기형 광원 방식(FAS)의 자이로에 대해 위와 같은 신호처리를 이용하여 광인의 과잉잡음의 적정주파수 성분을 소거하는 실험을 하였다. (중략)한 흡수를 확인하고, $^4$T$_2$$\longrightarrow$$^4$A$_2$(650-800 nm), $^2$E$\longrightarrow$$^4$A$_2$에 의한 nophonon line R$_1$, R$_2$(680.4, 678.5 nm) 및 $^2$T$_1$$\longrightarrow$$^4$A$_2$(655.7, 649.3, 645.2 nm)의 형광방출 스펙트럼을 얻었으며, 형광수명은 0.264 ms로 조사되었다. 제조된 레이저 발진봉은 직경 6.3 m, 길이 45 nm이었다.\pm$0.06kHz Ge $F_4$; -1.84$\pm$0.04kHz$0.04kHz/TEX>0.04kHz 모국어 및 관련 외국어의 음운규칙만 알면 어느 학습대상 외국어에라도 적용할 수 있는 보편성을 지니는 것으로 사료된다.없다. 그렇다면 겹의문사를 [-wh]의리를 지 닌 의문사의 병렬로 분석할 수 없다. 예를 들어 누구누구를 [주구-이-ν가] [누구누구-이- ν가]로부터 생성되었다고 볼 수 없다. 그러므로 [-wh] 겹의문사는 복수 의미를 지닐 수 없 다. 그러면 단수 의미는 어떻게 생성되는가\ulcorner 본 논문에서는 표면적 형태에도 불구하고 [-wh]의미의 겹의문사는 병렬적 관계의 합성어가 아니라 내부구조를 지니지 않은 단순한 단어(minimal $X