• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2005.12a
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• pp.719-721
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• 2005

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.2099-2101
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• 2004

본 연구에서 제안하는 마이크로 시스템은 열공압 방식으로 구동되고 제작비용이 저렴한 indium tin oxide (ITO) 및 polydimethylsiloxane (PDMS)로 제작되었다. 제안된 마이크로 밸브와 마이크로 펌프의 구조는 ITO 히터, SU-8 층, PDMS membrane, 그리고 PDMS 채널로 구성 되어 있다. 제안된 마이크로 펌프와 마이크로 밸브는 제작 공정 및 구조가 간단하고 값이 저렴하며, 마이크로 펌프와 마이크로 밸브를 같은 기판 위에 쉽게 직접화할 수 있는 장점을 가진다. 마이크로 밸브의 유량은 채널 폭에 비례하며 밸브가 closing 되는 전력은 채널의 폭과 상관없이 100 mW이다. 마이크로밸브의 ITO 히터의 온-오프에 따라 유량이 매우 잘 제어되었다. 제안된 마이크로 펌프의 경우, 히터의 인가 펄스 전압이 증가함에 따라 유량은 선형적으로 비례 증가함을 관찰할 수 있다. 마이크로 펌프의 최대 유량은 펄스 전압과 duty 비가 55V와 10%일 때 6 Hz에서 78 nl/min이 측정 되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1127-1128
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• 2011

실제 운용중인 수도사업장을 대상으로 펌프모터로 가장 많이 쓰이는 유도전동기의 유량제어를 위해 기존의 방법인 밸브개도에 의한 유량제어 방법과 최근기술인 인버터를 이용한 유량제어 방법을 비교분석하여 효율성을 평가 하였고, 최근 전력전자 기술의 발전에 따라 문제시되고 있는 인버터 사용에 따른 고조파를 분석하여 인버터 시스템 도입에 따른 안정성을 평가하였다. 본 연구에서 평가한 펌프모터의 속도 제어를 위한 기존의 방법인 밸브개도에 의한 유량제어 방법과 인버터를 이용한 유량제어 방법에 대한 효율성 및 안정성 평가결과를 바탕으로 인버터시스템을 산업현장에 적극 도입함으로서 에너지 절감에 따른 생산원가 절감 및 수용가의 용수공급 예측을 통한 관망운영의 안정성을 기대할 수 있다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.18 no.9
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• pp.53-60
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• 2001

This paper presents a position control of a platform at the seaport cargo handling system. After brief description of the operating principles of the cargo handling system, the governing equation of the moving platform is derived. The equation is described in the state space model, and a robust H$_{\infty}$ controller to achieve position tracking of the moving platform. which can carry 200ton of containers, is formulated. In the synthesis of the controller, the weight of the container is treated as uncertain parameter. Both regulating and tracking control responses are analyzed for the loading and unloading procedures of the proposed automatic cargo handling system.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1645-1646
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• 2006

Micro ElectroMechanical Systems (MEMS) 기술을 이용한 초미세 유체 제어 시스템 (마이크로 펌프, 마이크로 밸브, 마이크로 채널, 마이크로 믹서 등)은 화학, 생명분야의 DNA 분석, 항원-항체 분석, 질병의 진단 등에 사용되는 lab-on-a-chip, micro total analysis system ($\mu$-TAS) 등에서 화학 및 바이오 유체를 제어하는 분석 시스템의 일부분으로서 사용되며 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 이러한 microchip을 구현하기 위해 초미세 유체 제어 소자인 마이크로 펌프와 밸브를 같은 기관 위에 polydimethylsiloxane (PDMS)와 indium tin oxide (ITO)-Glass를 사용하여 동일한 구조로 집적 하였다. 마이크로 펌프의 pumping rate은 인가 직류 펄스 전력의 주파수와 duty 비를 변화시켜 최적화하였다. 직류 펄스 전력 500 mW를 인가하였을 때 주파수 2 Hz, duty 비 7 %에서 약 $1.05{\mu}l/min$의 최대 유량이 측정되었다. 마이크로 밸브는 ITO 히터에 전력을 인가함으로서 유량의 on/off 제어가 잘 됨을 확인할 수 있었고 유체를 closing하기 위해 필요한 전력은 약 300 mW이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.11a
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• pp.116-118
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• 2005

열공압 방식으로 동작하는 마이크로 펌프와 밸브가 집적된 (polydimethylsiloxane)PDMS 미 세 유체 시스템을 제작하였다. 본 실험에서 제안한 미세 유체 시스템은 PDMS 마이크로 채널, PDMS membrane, 열공압 챔버, indium tin oxide(ITO) 히터로 구성되어 있다. 마이크로 펌프의 경우 가해주는 펄스 전압의 변화를 통해 유속을 최적화 하였고 마이크로 밸브의 경우 가해주는 직류 전압을 변화시켜 유체의 흐름을 제어할 수 있었다. 미세 유체 시스템의 최적화된 조건은 마이크로 펌프의 경우 duty 4%와 주파수 4Hz에서 최대 pumping rate을 나타냈고 그때의 pumping rate 68nl/min이었다. 마이크로 밸브의 유체를 closing 전력은 450mW이었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.12
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• pp.1607-1612
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• 2011

In this study, dynamic analysis of a proportional solenoid valve is performed, and an LQG/LTR controller with an integrator is designed to control the proportional solenoid valve. The dynamic characteristic of a valve is identified using experimental data by employing the frequency-domain modeling technique. The purpose of LQG/LTR control with an integrator is to enhance the system response and to improve the tracking accuracy for a complex input signal. Experimental tests are performed to verify the performance of the controller, and the results prove the high performance of the controller.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2005.05a
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• pp.132-135
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• 2005

본 연구에서는 반도체 제조 공정에 이용되는 가스의 흐름을 감지하고 제어하는 장치를 제안하였다 압력센서를 MFC(Mass Flow Controller)에 의해 제어되는 다음 단의 파이널밸브(Final Valve)와 챔버사이의 가스관에 부착시켜, 이 압력센서의 신호와 공압밸브의 동작 신호를 디지털 회로를 이용하여 실시간으로 제어하도록 하였다. 이로써 반도체 제조 공정 중에 발생할 수 있는 2차 소성물로 인한 가스의 흐름 제어와 관련된 시스템 고장을 LED를 통해 실시간으로 확인 가능하다. 또한 가스누출고장발생 시 반도체 제조 공정의 프로세스를 중단시켜 장비의 손상 및 안전사고를 예방하는 기능도 있다. 본 연구에서 개발된 모듈을 이용함으로써 가스밸브의 오동작에 의한 반도체/디스플레이 제조장비의 신뢰성 향상을 기할 수 있다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.393-397
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• 2013

관내의 유량을 제어하는 볼 밸브(ball valve)는 개폐각도(opening degree)가 커짐에 따라 출구에서 유속이 증가하고 밸브(valve)의 입 출구 간 압력강하(pressure drop)가 증가한다. 출구에서의 압력이 작동유체의 포화증기압보다 낮아질 때 공동현상(cavitation)이 발생한다. 관내에서의 공동현상은 배관시스템의 진동 및 소음, 부식 등에 있어서 악영향을 미칠 수 있으므로 설계에 매우 중요한 요소이다. 버터플라이 밸브를 비롯한 다른 밸브에서는 공동현상감소에 대한 연구가 많이 이루어졌다. 이에 본 연구에서는 볼 밸브 내 유동 특성(characteristic of flow)과 볼 밸브의 입출구간 압력강하를 줄이는 연구를 수행하였다. 개폐 각도와 그에 따른 압력강하와의 관계를 Edison_전산열유체를 사용하여 분석하고 공동현상을 감소시킨 볼 밸브의 설계를 제시 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.12
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• pp.1917-1923
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• 2010

This study focuses on model identification and a 2-DOF PID control algorithm for cooling processes; a pneumatic butterfly-type control valve is used for this purpose. The mathematical model is a transfer function composed of a time delay and a second-order delay system. The control valve is identified as a first-order delay system with a time delay and included in the controlled plant. From the experimental data sets for a demo plant, the model parameters are identified, and the 2-DOF PID control gains are analytically derived by Kitamori's method. We show via a computer simulation and an experimental test that the performance of the proposed 2-DOF PID control system is better than that of a conventional 1-DOF PID control system.