• 기계와재료
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• v.21 no.3
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• pp.42-51
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• 2009

원자력/화력 발전소에서 사용중인 터빈출력제어장치(turbine power control device)는 유압 서보액추에이터(hydraulic servo actuator)로 구동하는 특수 스팀 밸브(steam valve)로서 터빈의 속도를 제어하고 스팀을 차단하는 기능이 있다. 대형 발전기(500~1000Mw)를 구동하여 양질의 전기를 생산하기 위해서는 발전기에 연결된 고압 및 저압터빈에 최적량의 스팀을 공급하여야 하고, 고속(화력 3600 rpm, 원자력 1800 rpm)으로 회전하는 터빈이나 스팀계통에 이상이 발생할 경우 터빈의 과속(over speed) 방지를 위하여, 즉시 터빈으로 공급되는 스팀을 차단하여 터빈을 보호해야 한다. 따라서 터빈의 속도제어와 계통의 스팀 량을 감시하여 차단하는 발전소의 특수 밸브의 신뢰성확보기술이 요구된다. 특히 원자력발전소의 경우 핵연료교환주기(약 24개월)에 밸브들을 정비 또는 교체하고 있어 이때마다 시스템과 매칭(튜닝)기술이 요구되었다. 본 연구에서는 전량 수입에 의존했던 원자력/화력 발전소의 특수 밸브인 터빈출력제어장치의 국산화 개발과 신뢰성확보기술 효과에 대하여 논하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.41 no.4
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• pp.291-298
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• 2013

In this paper a new hybrid-type control system is proposed which reduces the pump speed of an electro-hydraulic actuator consisting of a pressure-compensated variable displacement piston pump and a valve-controlled hydraulic cylinder, whenever the flow rate demand is low. In order to avoid interfering with the pressure regulator which also has an effect on swash plate angle, the pump speed is changed in proportion to the mean value of the speed component of position commands. Additionally a pressure switch is employed to prevent the system pressure from getting lower than a reference value. Based on computer simulation & experimental results, it is shown that the hybrid control can save the idling power up to 44% at a stand-by mode by reducing the pump speed from 1,800 rpm to 600 rpm without affecting the dynamic response of the electro-hydraulic actuator.

• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.190-198
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• 2011

하이브리드 굴삭기는 에너지 재생 및 연비향상을 위하여 기존의 유압부품들 중 일부를 전기부품으로 대체하여 시스템을 구성하고 있다. 따라서, 하이브리드 굴삭기의 신뢰성을 평가하고 보장하기 위해서는 기계적인 부하와 전기적인 부하가 복합적으로 영향을 미쳐 발생되는 고장모드를 고려하여 신뢰성평가기법을 개발하여야 한다. 특히 하이브리드 굴삭기는 가혹한 실외 환경조건에서 운용되므로 새롭게 개발되는 부품들에 대하여 설계 결함을 조기에 발견하기 위한 복합 내환경 시험과 초가속 수명시험이 수행되어야만 한다. 본 연구에서는 FMEA, FMECA, FTA 및 HALT 등의 다양한 신뢰성 기법을 사용하여 하이브리드 굴삭기의 신뢰성평가기법을 개발하였고, 개발대상 하이브리드 굴삭기의 주요 동력전달 파트인 선회구동 시스템에 대한 신뢰성평가장비를 개발하고 구축하였다. 본 연구에서 개발된 하이브리드 굴삭기 신뢰성평가기법은 하이브리드 자동차의 부품들에 대한 신뢰성평가에도 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.04b
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• pp.74-76
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• 2006

최근 중 저압용 진공 차단기의 구동 메커니즘으로 영구자석형 조작기(PMA)가 널리 사용되고 있다. 이는 모터 스프링이나 유압 및 공압식 등과 같은 기계식 메커니즘에 비해 성능과 신뢰성에서 우수함을 인정받고 있다. 그러나 기존 영구자석형 조작기에서는 가동자와 영구 자석 사이의 큰 마찰력으로 인한 에너지 손실과 차단부와의 연결 로드에서의 기계적 고장 및 파손이 유발될 수 있다. 본 논문에서는 가동자의 로드에 베어링 타입의 부싱을 장착한 모델을 제안함으로써 이 문제를 해결하고자 한다. 부싱을 이용하여 영구 자석과 가동자 사이의 공극을 확보함으로써 마찰을 감소시키고 기계적 안정성 및 동작 특성 향상을 기대할 수 있다. 유한요소법(FEM)과 시간차분법(TDM)을 이용하여 제안된 모델의 동작 특성을 해석하였고, 이를 기존 모델의 특성과 비교하여 그 우수성을 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1998.07b
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• pp.598-600
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• 1998

In this paper, a robust controller is proposed to achieve the accurate tracking for uncertain robot manipulators with hydraulic actuator dynamics. The parameter uncertainty can be quantified by the linear parameterization technique. A switching controller is proposed to guarantee the global asymptotic stability of the plant. In order to eliminate the chattering caused by the switching controller, a smoothing controller is proposed using the boundary layer technique around the sliding surface. It is shown that the smoothing controller guarantees the uniform ultimate boundedness of the tracking, error. The proposed controller shows good better tracking performance.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.04a
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• pp.83-86
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• 2005

This paper proposed a hydraulic pump system which uses a variable SR drive and constant capacity pump. The base and maximum speed, torque are determined from displacement capacity of the pump and maximum pressure. The drive system is set to have a minimum power consumption having hydraulic preset pressure, which is operated within a maximum capacity and maximum preset pressure. This is achieved by controlling motor speed and power with feedback signal of pressure of the hydraulic pump. A 2.2kw, 12/8-pole SR motor and DSP based digital controller are designed and prototype drive system is manufactured. The proposed variable speed SR drive system is simulated and tested with experimental set-up. The test results show that the system has some good features such as high efficiency and high response characteristics.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.05b
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• pp.166-168
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• 2004

근래에 무인 자동화기술의 발달과 마이크로프로세서 기술의 혁신적인 성장에 힘입어 일반산업현장에서 사용되고 있는 로봇은 복잡하고 다양한 작업이 요구되는 비제조업분야로 그 적용분야가 확장되고 있다. 그 대표적인 분야를 들자면 방사능 지역과 같은 위험한 환경에서의 작업, 우주공간이나 심해에서의 작업, 활선 작업과 같이 사람이 접근하기 어려운 곳에서 인간을 대신하는 작업 등이 있다. 이와 같이 사람이 접근하기 어려운 지역에서 인간을 대신하여 작업을 수행할 수 있는 원격작업 로봇시스템을 개발하였다. 개발된 로봇은 6 자유도를 갖는 수평다관절 유압구동형 조작기로써 로봇의 운반 및 설치가 용이하도록 제 1 링크의 분리가 가능하도록 설계하였다. 로봇의 제어기는 전체 제어기를 통괄하는 1 개의 마스터 CPU 및 3 개의 제어보드로 구성되며 이들은 VME 버스를 이용하여 데이터를 전송한다. 로봇의 관리제어시스템은 그래픽워크스테이션을 이용하여 구성하였으며 로봇의 작업상황을 실시간으로 애니메이션하여 작업자에게 원격현장감을 제공하고 작업효율의 향상시켰다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.19 no.2
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• pp.163-170
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• 1998

The ultimate goal of total artificial heart is permanent substitute for a failed heart in a patient without any other therapeutic modality. Until now, infection has been the main problem related to the mechanical circulatory support system. The best way to solve this catastrophic complication and to improve the quality of life of TAH patients in terms of tethering must be implantation of TAH totally. The EH-TAH has been developed in NCVC from 1987 for this purpose. The system consists of an energy converter and pumps, which are designed to be placed in abdomen and pericardial space separately for a good anatomical fit. To evaluate the anatomical fit and hemodynamic performance of the EH-TAH, in vivo test was done. General condition of the animal and hemodynamic status had been stable until the TAH stopped on the 11th pumping day. The estimated cardiac output was about 7.7L/min. The values of mean aortic pressure, left and right atrial pressure were 93$\pm$10, 19$\pm$3 and 15$\pm$4 mmHg, respectively. The correlation coefficient between left and right atrial pressure was 0.96, which represents the dynamic function of the interatrial shunt in controlling left-right imbalance of cardiac output. During pumping days, the temperature on the surface of actuator had been maintained at 39.7$\pm$0.4$^{\circ}C$, less than 1$^{\circ}C$ higher than the rectal temperature. The TAH stopped on the 11th day due to mechanical problems. We concluded that the EH-TAH possessed satisfactory basic performance including anatomic fit and hemodynamic adequacy, although there were several mechanical problems to be solved yet.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.15 no.3
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• pp.1-10
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• 2021

The electro-hydrostatic actuators (EHA) are widely used in various industrial fields since they can independently execute the function of the hydraulic power source and have high efficiency. Particularly, in the aviation field, the EHA is mainly designed as dual redundant asymmetric tandem actuator to mitigate failure and minimize installation space. However, aviation EHAs designed in the form of dual redundant asymmetric tandem actuator have the disadvantage of decreased durability performance due to the occurrence of force fighting. In this paper, the controller is designed based on backstepping technique to improve control performance and reduce force fighting for aviation EHA. The augmented state observer is proposed to estimate the states required for control. Through simulation, it was verified that the proposed controller had superior control performance and significantly reduces the force fighting compared to the general PI controller.

• Proceedings of the KOSOMBE Conference
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• v.1991 no.11
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• pp.70-74
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• 1991

좌심실보조기의 임상응용범위를 넓히기 위해서 개심술을 하지 않고 좌심실보조기를 적용할 수 있도록 캐뉼라형 좌심실보조기를 이용한 보조순환 실험을 하였다. 좌심실 보조기는 모터의 회전력이 PVC 벨로우즈를 수측, 팽창시키는 전기유압식으로 구동되며 환자는 양쪽 대퇴동맥을 통하여 보조순환을 받도록 되어 있다. 두차례의 동물실험을 통하여 대퇴동맥을 통한 보조 순환방식의 가능성 및 그 효과에 대해서 관찰하였다. 첫 실험은 12kg 개를 이용하여 셀딩거 방법으로 뮬린형 카테터를 디퇴동맥으로 삽입히여, 캐뉼라형 보조순환방법의 가능성을 확인하였고, 두번째 동물실험에서는 내경 4.8 mm의 PVC 카테터를 이용하여 좌심방에 유입카테터를 연결하고 대동맥에 유출카테터를 연결하여 보조순환에 의한 대동맥압의 변화와 혈류량의 변화를 관찰하였다. 보조순환동안 개의 동맥압을 100mmHg로 유지할 수 있었으며, 좌심실내압이 감소하는 것을 관찰할 수 있었다.