• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.8
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• pp.126-134
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• 1998

본 연구에서는 회전운동을 제어하기 위한 새로운 작동기로서 전기장에 대하여 매우 빠른 응답특성을 갖고 있는 두 쌍의 실린더형 ER(electro-rheological) 클러치/브레이크 작동기를 제안하였다. 자체조성 된 ER유체의 빙햄특성 모델을 실험적으로 도출하였으며, 이와 연계한 작동기 모델을 구성하여 전기장에 따른 전달 및 제동 토크를 해석한 후 알맞은 크기의 클러치/브레이크 작동기를 제작하였다. 제작된 작동기의 동적특성(시상수 등)을 작동기 모델에 고려하기 위하여 계단입력 전기장에 따른 과도응답 실험을 클러치와 브레이크 모드에서 각각 수행하였다. 제안된 작동기의 응용성을 보이기 위하여 두쌍의 작동기로 구동되는 실험실 차원의 소형 와권식 세탁기 시스템을 구성한 후 동적지배방정식을 유도하다. 각 작동기와 연계된 PID제어기를 설계하여 세탁과 탈수시의 회전운동을 제어하였으며, 부하질량의 변화에 대한 작동기 시스템의 제어 효율성과 장시간 운전을 통한 제어 내구성 실험을 수행하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.285-287
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• 2011

본 논문에서는 지능형 작동기의 효율적 설계와 특성예측을 위하여 기계적 상사 모델을 개발하고, 작동기의 최적작동 조건을 고찰한다. 먼저 지능형 작동기의 기계적 상사는 단순한 2자유도 스프링-메스-뎀퍼 시스템으로 등가 시스템을 구현하였다. 이 때 스프링 강성계수는 시스템의 강성 또는 전기-기계 연성계수 등으로 상사되며, 전기회로 구성품 등은 질량, 뎀퍼 등으로 상사되어진다. 단순화된 기계적 상사모델을 이용하여 작동조건에서의 전기회로 구성품의 튜닝을 최적화 할 수 있다. 특히 작동기의 공진주파수에서의 특성을 고려하여 최적조건을 도출함으로써 그 성능을 극대화 할 수 있다.

• Composites Research
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• v.26 no.1
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• pp.14-20
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• 2013

The electrospun PVDF containing CNT was made for fabricating materials of the actuator. The electrochemical and their actuating movement were evaluated for the actuator performance in the electrochemical environment. The actuator (which was fabricated by electrospinning) had some advantages, i.e., good dispersion and flexible properties. In the electrospinning process, the final product would have different forms based on different essential factors. In this work, electrospun nanofibers were aligned by using the drum-type collector, and the morphology was identified via the field emission-scanning electron microscope (FE-SEM). The uniform dispersion of CNT in PVDF nanofiber was observed by electron probe X-ray micro-analysis (EPMA) test. The results of tensile strength and electrical resistivity provided the aligned state. The electrospun CNT/PVDF nanofiber sheet on the aligned direction showed better mechanical and electrical properties than the case of the vertically-aligned direction. The efficiency and electrical capacities of electrospun CNT/PVDF nanofiber sheets were compared with the cast PVDF sheet for actuator application. Electrospun CNT/PVDF nanofiber sheet exhibited much better the case of actuator performance than cast neat PVDF actuator, due to the excellent electrical connecting areas.

• Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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• 2004.11a
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• pp.81-84
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• 2004

자궁암 치료시 고선량률 강내 근접치료기와 병행하여 사용할 초음파 온열 치료기가 개발되었다. 온열치료기는 텐덤형, 오보이드 형, 원통형으로 디자인 되었다. 각각의 치료기들에 사용될 초음파원 으로 PZT물질이 사용되었다. 텐덤형의 경우 외부직경이 2mm 이고 길이가 24.5mm 인 PZT5A가 사용되었고 오보이드형은 직경 20mm, 길이 20mm 인 원통형의 PZT 8 물질을 반으로 나누어 사용하였으며 원통형 치료기는 외경 25.4mm, 길이가 15.2 mm 인 원통형 PZT 8물질이 이용되었다. 각각의 트랜스듀서의 초음파 발생효율을 측정하였다. 텐덤형의 경우 3.2MHz 로 작동하였고 평균효율성은 16.7% 이다. 오보이드형의 작동 주파수는 1.5MHz 이며 효율성을 32${\sim}$46% 이다. 마지막으로 원통형의 작동주파수는 1.7MHz 이며 측정?? 효율성의 범위는 55${\sim}$65%이다. 특성분석 결과 온열치료에 사용될 초음파원으로 사용가능함이 입증되었다. 따라서 3개의 텐덤형 드랜스듀서를 연결하여 자궁내막의 길이가 73.5mm까지 치료가능한 텐덤형 온열치료기가 제작되었고 2개의 반원통형 트랜스듀서를 연결하여 치료길이가 40mm 인 오보이드형 치료기가 제작되었다. 마지막으로 4개의 원통형 트랜스듀서를 연결하여 질암등에 사용이 가능하고 61mm 까지 치료가 가능한 원통형 온열 치료기가 제작되었다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.21 no.4
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• pp.398-401
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• 2012

In this Study, efficiencies of the scroll expander under development for organic Rankine cycle using engine waste heat of vehicle have been analyzed and compared with the commercial scroll expander. While operating organic Rankine cycle for analysing expander efficiencies, power of expander, inlet temperature of expander, inlet pressure of expander and the flow rate of the working fluid(refrigerant R134a) have been measured. Overall efficiency of the expander has been shown the very low level compared with the overall efficiency of the commercial expander. Especially, because the low volumetric efficiency has much effect on overall efficiency, the working fluid leakage trouble of expander has to be solved surely for improvement of the expander overall efficiency.

• Journal of KSNVE
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• v.5 no.3
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• pp.292-302
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• 1995

압전재료를 이용한 능동진동제어에 관한 연구동향과 연구결과를 살펴보았다. 능동 진동제어에 사용되고 있는 감지기/작동기들 중 압전세라믹은 몇 가지 장점을 지니고 있어 그 적용에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있는 것이 현실이며 실제 구조 물로의 적용이 이루어지고 있다. 압전세라믹을 이용한 진동제어는 박판으로 이루어진 국부구조물의 진동제어에 적합하며 그래서 자동차의 진동소음제어, 위성체 태양판의 진동제어에 사용할 수 있고 또한 겹쳐놓은 형태의 압전세라믹은 트러스 구조물의 능동 멤버로 활용할 수 있다. 이렇게 겹쳐놓은 압전세라믹 구조는 진동 고립(vibration isolation)을 원하는 장비의 지지대로 사용할 수 있어 그 응용분야가 넓다. 최근까지 도 압전세라믹을 이용한 진동제어는 주로 외팔보, 또는 평판과 같은 단순한 기하학적 형상을 가진 구조물에 국한되어 연구가 진행되어 왔고 제어기법 또한 그동안 전기 제어분야에서 개발되어 온 기법들을 적용하는 현상을 보였는데 구조물의 자유도가 무한대임을 고려할때 앞으로 구조물에 합당한 제어기법의 개발이 요망된다고 하겠다. 이 논문에서 선보인 PPF와 SRF 제어 기법은 필자가 간단히 회로를 구성하여 실험을 수행하였는데 압전재료의 진동제어 기법으로 단순하면서도 효율적인 제어기법이라고 말할 수 있다. 압전재료를 이용한 진동제어에 관한 국내의 연구활동이 미미한 상태 이으로 이분야에 대한 연구자들의 관심을 모을 필요가 있다. 압전세라믹 감지기와 작동기의 설치는 그동안 압전세라믹 판을 직접 구조물에 접착시킨 형태로 진행되었 는데 새로운 형태의 압전세라믹 작동기의 개발이 시급하다. 이는 높은 전압을 필요로 하는 진동제어는 필수적으로 커다란 부대시설을 요구하게 됨으로 전압을 높이지 않고 도 진동제어를 효율적으로 할 수 있는 압전세라믹의 제조가 필요하다고 하겠다. 필자 는 이런 목적으로 다층 압전세라믹(multilayer piezoceramic plate)을 제작한 적이 있었는데 실험결과는 신통치 않았다. 또한 압전세라믹을 길고 얇은 조각으로 잘라 사용하는 방법로 있었으나 세라믹의 절단시 다이아몬드 컷터를 사용해야 되어 제작이 곤란했다. 또한 압전세라믹이 부서지기 쉬운점을 개선한다면 진동제어에 있어 아주 효과적인 감지기/작동기가 될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.15-15
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• 1999

램 가속기에 대한 연구는 램 가속기의 작동 조건이 고온, 고압, 초고속이라는 점과 가속기 내부에서 급격한 화학반응이 수반된다는 특성으로 인하여 실험과 해석상의 상당한 어려움이 존재한다. 램 가속기는 작동 모드에 따라 탄체 후방의 열적 질식 조건을 이용한 열적 질식 모드(Thermally Choked Mode)와 탄체 표면에 형성되는 데토네이션파를 이용한 초폭굉모드(Superdetonative Mode)로 나뉘어진다. 본 연구는 초폭굉 모드로 작동하는 램 가속기의 작동 성능 향상을 위한 방법으로 수치 최적화 기법을 이용한 램 가속기 내부 예 혼합기의 조성비 최적화를 수행하였다. 설계 변수로는 수소와 질소의 조성비를 선정하였으며, 최적 설계 목표는 일정한 질량과 형상을 갖는 탄체를 초기속도 2500m/s에서 3000m/s로 가속시키기 위하여 필요한 최소 램 가속관의 길이로 정하였다. 본 연구에서는 구베법에 기반한 Simplex 방법 및 SLP(Sequential Linear Programming)등의 수치 최적화 기법을 적용하였고, 가속기 내부의 유동장은 해석의 효율성을 고려하여 이차원 비점성 유동으로 가정하였고, 비평형 화학반응 해석을 수행하였다.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.16 no.5
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• pp.463-476
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• 1987

주기적으로 작동하는 흡수식 장치가 부착된 직접 연소식 고효율 난방기기를 특정 공간 난방 목적으로 설계하여 제작하였다. 작동 유체는 메타놀/물-리치움브로마이드이다. 네개의 구성품으로 된 이 기기에는 동작부품이 없다. 제 1 시제품의 결과와 경험에 기반을 두고 개선형 시제품을 설계, 제작하였다. 현재까지 발생기-응축기 모듈이 설치되어 보일러 운전모드 결과가 확립되어 있다. 또한 난방기기의 경제성과 작동 유체의 안정성 연구가 중요한 부수 조건을 확립하기 위하여 수행되고 있다.

• Journal of KSNVE
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• v.10 no.6
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• pp.1048-1058
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• 2000

Thipaper presents a methodology to suppress the vibration of thin rectangular plate clamped all edges using piezo-ceramic material as actuators and sensors. Dynamic characteristics of the structure bonded with distributed actuators/sensors are identified by the Multi-Input Multi-Output (MIMO) frequency domain modeling technique based on the experimental data. Hybrid control scheme is adopted and feedback controller is designed by LQG(Linear Quadratic Gaussian). Feedforward controller is adapted by multiple filtered -$x$ LMS(least mean square) algorithm. Experiment result demonstrates the effective reduction of the vibration label for both the transient and persistent external disturbances.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.3
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• pp.218-224
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• 2007

Although piezoelectric materials such as PZT have been widely used as actuators in the field of active vibration suppression, the use of bare PZT as an actuator may cause some drawbacks such as critical breaks in the installation process, short circuits in the host material and low fatigue performance. The LIPCA-C2 (lightweight piezocomposite actuator) was developed to alleviate these problems. We implemented the LIPCA as an actuator to suppress the vibration of an aluminum cantilever beam with a tip mass. In our test, we used positive position feedback control algorithm. The filter frequency for this type of feedback should be tuned to the natural frequency of the target mode. The first three experimental natural frequencies of the aluminum cantilever beam agree well with the results of finite element analysis. The effectiveness of using the LIPCA as an actuator in active vibration suppression was investigated with respect to the time and frequency domains, and the experimental results show that LIPCAs with PPF control can significantly reduce the amplitude of forced vibrations and the settling time of free vibrations. For a case study, the forced vibration control of several beams with different thicknesses were performed.