• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.270-271
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• 2003

링 레이저 자이로스코프는 회전각을 검출하는 센서로서 광학식이 가지는 정밀함과 견고성으로 관성항법을 비롯한 운동 제어를 필요로 하는 여러 분야에서 기존의 기계식 자이로스코프를 대체해 오고 있다. 링 레이저 자이로는 세 개 또는 네 개의 반사경으로 밀폐된 고리형 공진기를 구성하고 He-Ne 기체를 봉입하여 방전시킴으로써 서로 반대 방향으로 진행하는 레이저를 동시에 발진시키면 Sagnac 효과에 의해 공진기의 회전각에 비례하여 두 레이저의 주파수 차이가 발생하는 원리를 이용한다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제5권1호
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• pp.131-137
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• 1994

희토류 첨가 광섬유를 이용하여 새로운 형태의 모우드록킹된 광섬유 레이저 자이로스코프를 구현하였다. 이 자이로스코프로부터 짧은 광 펄스의 형태로 출력이 나오며, 자이로스코프가 정지해 있는 경우에는 시간축상에서 펄스들의 간격이 일정하나, 회전을 하면 펄스들의 간격이 변하였다. 이 펄스들의 간격을 시간축 상에서 측정하여 회전률을 알 수 있었다. 또한 편광효과에 의한 오차신호를 분석하였고, 이의 효과를 제거하기 위하여 편광기가 도입되어야 함을 알았다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권2호
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• pp.397-407
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• 2015

본 논문에서는 최근 스마트폰이나 웨어러블 디바이스처럼 IoT/M2M 을 위한 여러 종류의 모바일 기기에 사용되는 센서 중에서 각속도를 검출하는데 사용되는 3축 자이로스코프 센서 IC와 가속도를 검출하는데 사용되는 3축 가속도 센서IC를 1 chip으로 하는 6축 관성센서 IC를 설계하였다. 특히 본 논문에는 자이로스코프 센서의 잡음을 분석하고 이를 효과적으로 제거하기 위한 구조를 제안하였다. 자이로스코프 센서는 가속도 센서, 지자기 센서와 더불어 사용자의 동작을 인식하고, 상대적 위치를 추정하기 위한 용도로 사용되는 센서이다. 위치를 추정할 때 사용되는 센서는 아주 작은 잡음이라도 오차로 누적되기 때문에, 정확도를 높이기 위해서 저잡음 IC 설계가 아주 중요한 요소이다. 본 논문에서는 자이로스코프 센서를 모델링하고 MEMS(micro-electro-mechanical system)와 회로에서 발생하는 잡음의 주파수 특성을 분석하여 이를 효과적으로 제거하기 위한 회로 구조를 제안하였으며, 초소형, 저전력 환경에서 사용 가능하면서 잡음 수준이 아주 낮은 3축 자이로스코프 센서와 3축 가속도 센서를 포함하는 6축 1 chip IC를 제작하였다. 제작된 IC는 자이로스코프 센서 잡음의 주요 원인이 되는 quadrature error를 효과적으로 제거하기 위한 회로 구조를 사용하였고, 0.18um CMOS공정을 이용하여 0.01dps/${\sqrt{Hz}}$의 자이로스코프 센서 잡음밀도를 가지는 IC를 제작하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.272-273
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• 2003

링레이저 자이로스코프(Ring Laser Gyroscope-이하 RLG)는 비행기, 유도무기, 선박, 지상무기 등의 관성항법장치(Inertial Navigation System)에 사용되는 각속도 센서로서 항체의 위치와 자세 정보를 제공하는 핵심 구성품 중의 하나이다. 각속도 검출 원리는 삼각형 또는 사각형의 공진기에 He과 Ne을 혼합한 이득매질을 사용하여 서로 반대방향으로 회전하는 두 개의 레이저 빔을 발생시켜서 Sagnac 효과에 의해 외부의 회전 입력을 받을 때 서로 다른 광 경로의 차이로 인한 두 빔의 간섭으로 회전각을 검출한다. (중략)

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.64-72
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• 2004

In this paper. we analyse and present electro-mechanical dynamic characteristics of a micro-machined vibrating silicon ring gyroscope which can measure angular velocities about three orthogonal axes. The ring gyroscope has a ring connected to the gyroscope main body by support-ligaments which are arranged with cyclic symmetry. The natural modes of its vibration can be distinguished into the in-plane motion and the out-of-plane motion which are coupled by the gyro-effect due to the rotation of the gyroscope main body. The motions of the ring are electro-statically derived. sensed and balanced by electrodes. The equations of motion are formulated. The measuring method of angular velocities by force-to-rebalance is presented. The dynamic characteristics of a ring gyroscope are calculated and compared.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.970-976
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• 2003

In this paper, we analyse and present electro-mechanical dynamic characteristics of a micro-machined vibrating silicon ring gyroscope which can measure angular velocities about three orthogonal axes. The ring gyroscope has a ring connected to the gyroscope main body by support-ligaments which are arranged with cyclic symmetry. The natural modes of its vibration can be distinguished into the in-plane motion and the out-of-plane motion which are coupled by the gyro-effect due to the notation of the gyroscope main body. The motions of the ring are electro-statically derived, sensed and balanced by electrodes. The equations of motion are formulated. The scheme of angular velocities sensing by force-to-rebalance method is presented. The dynamic characteristics of a ring gyroscope are calculated and compared.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.518-524
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• 2011

본 논문은 퍼지 추론 시스템(FIS: fuzzy inference system)을 이용하여 자이로스코프를 사용하지 않는 관성 항법 장치(GFINS: gyroscope free inertial navigation system)의 가속도계 데이터를 보정하는 방법에 관한 연구이다. 일반적인 관성항법 장치(INS: inertial navigation system)는 주로 가속도계와 같은 병진운동을 감지하는 관성 센서와 자이로스코프와 같은 회전 운동을 감지하는 관성 센서를 이용하여 위치와 yaw각을 측정하는 장치이다. 하지만 INS는 자이로스코프를 사용하기 때문에 소형화 및 저전력 설계가 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 자이로스코프를 사용하지 않는 GFINS에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. GFINS에 사용되는 가속도계는 적분과 외란에 의한 오차가 시간이 지남에 따라 누적되는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 가속도계의 누적 오차 문제를 해결하기 위해, 레이저 내비게이션과 가속도계의 선속도 비율과 엔코더와 가속도계의 선속도 비율을 통해 GFINS의 데이터를 보정하는 FIS를 제안한다. 제안된 Fuzzy-GFINS를 평가하기 위해, 직접 제작한 메카넘 휠 AGV(autonomous ground vehicle)에 제안된 GFINS를 적용하였다. 실험 결과, 제안된 방법이 GFINS의 출력 데이터를 효과적으로 보정하는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.370-373
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• 2003

Superluminescent diodes(SLDs)는 광섬유 자이로스코프, OTDR, 중단거리 광통신시스템과 같은 광측정 시스템으로의 응용에 있어서 최적의 광원이다. SLD의 넓은 스펙트럼 특성은 Rayleigh 후방산란 잡음, 편광잡음, 광섬유 자이로 스코프에서의 비선형 Ken 효과에 의한 bias offset을 감소시킨다. 본 논문에서 레이징을 억제하기 위해서 윈도우 영역을 갖고 측방향으로 경사진 SCH(Separate Confinement Heterostructure)-SLD를 제안하였다. 제작된 소자의 출력은 펄스 구동 200mA, $25^{\circ}C$에서 11mW였다. 그리고, 120mA에서 수평 및 수직 방사각은 31$^{\circ}$$\times$38$^{\circ}$였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권2호
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• pp.58-63
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• 2000

The dynamics of spindle-bearing-workpiece system significantly affects the cutting condition and stability in milling process. The present paper investigates the chatter stability of milling process due to the change in the dynamics of spindle-bearing-workpiece systems. In particular, the present paper focuses on chatter stability due to the presence of gyroscopic effect. An eigenvalue problem approach to the stability of milling process is extensively used in this paper. To incorporate the rotational speed dependent gyroscopic effect, an iterative algorithm is proposed. A numerical example is provided for examining the chatter stability problem in the presence of gyroscopic effects.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권6호
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• pp.361-368
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• 2016

부유체의 횡동요는 승조원의 피로를 누적시키고, 심지어 구조물 전체를 전복시키기 까지 하고, 또 선체에 반복적인 외력을 가하는 등 부유체의 안정성과 구조물의 안전에 심대한 영향을 끼친다. 그래서 거의 모든 선박의 경우에는 빌지킬을 설치하여 횡동요를 감소시키고 있고, 특수한 경우에는 안티롤링 탱크나 핀 스태빌라이저나 자이로스코프 등을 설치하여 횡동요를 줄이고 있다. 그러나 안티롤링 탱크는 설치하는데 용적을 많이 차지하고, 핀 스태빌라이저나 자이로스코프는 설치비와 유지 관리비가 많이 든다. 본 연구에서는 안티롤링 진자를 이용하여 부유체의 횡동요를 줄이고자 한다. 보통 단진자라고 하면 질량체를 끈으로 어디엔가 고정시켜 놓고 자유롭게 흔들리는 구조를 말한다. 여기에서는 통상의 진자 대신에 진자를 원궤도에 올려놓아서 단진동 운동을 하도록 하는 원리를 이용한다. 제안한 장치를 실험선에 적용하여 그 효능을 입증하였다. 안티롤링 탱크의 약 1/8의 중량과 약 1/6의 용적을 가진 안티롤링 진자를 이용하여 이것보다 더 좋은 효과를 낼 수 있음을 확인하였다. 여기에 더하여 선체에 안티롤링 진자를 부가한 모델의 선형운동방정식과 비선형 운동방정식을 제시하였다.