• 기계와재료
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• 제22권3호
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• pp.88-95
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• 2010

국내외 대형 플랜트사업이 활발해지면서 여기에 소요되는 건설기계의 수요가 급증하고 특히 초 대형화가 요구되고 있다. 그러나 국내 건설기계는 장비중량이 40ton 이하인 것을 주로 생산하고 있었으나, 최근 이것에 2배가 넘는 85ton급 초대형을 생산하고 있다. 주행모터(track motor)는 굴삭기의 전진 및 후진 주행을 하는 핵심 부품으로서 유압카운터 밸런스 밸브, 양방향작동 릴리프밸브, 주차 브레이크 장치, 2속 제어장치, 유압모터와 고 강성 유성기어감속기가 매우 콤팩트한 구조로 구성된다. 우리나라에서는 두산모트롤, 제일유압, 선진정공 등에서 40ton 이하의 중소형 건설기계용 주행모터를 생산하고 있으나, 70ton 이상 초대형 급은 일본 Kayaba사, Kawasaki사, 독일 Rexroth사 및 이태리 Trasmital사 들로부터 전량수입에 의존하고 있다. 본고에서는 건설기계의 핵심부품인 주행모터의 국내외 수요시장 동향을 분석하여 국산화 개발필요성을 강조하였고, 특히 초대형 주행모터의 성능특성을 분석하여 국산화 개발에 반영 할 수 있도록 하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.1175-1176
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• 2023

전기차의 자율주행을 위해선 차선 인식과 모터 제어가 필요하다. 카메라로 입력된 영상에 허프 변환을 적용하고, 변환된 이진 이미지에 Enet 및 DeepLabv3+ 구조를 활용한 LaneNet 모델을 적용하여 차선을 학습시키고, Fuzzy 제어 기법을 활용하여 모터의 조향이 원활이 되도록 하였다. 기존의 Rule base 기법에 비하여 차선 인식 정확도가 월등히 향상되었으며, 주행 결과 Real-Time 주행환경 판단에 대한 여지를 남겼다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.61-61
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• 2017

노지 고추 수확작업은 100% 인력에 의존하고 있으며 7~9월에 걸쳐 5~6회의 다수의 작업이 수행되어 노동 강도가 크다. 또한 농촌의 고령화와 노동력 감소로 인하여 수확인력의 부족이 발생하고 있음에도 불구하고 시중에 유통되고 있는 고추 및 노지채소 수확작업 편이기기는 동력이 아닌 인력으로 이랑사이를 이동하며 작물을 수확하는 구조로 되어있다. 이는 노동 강도를 줄여주는 효과가 미미하기 때문에 동력이 수반된 편이장치가 필요하며 또한 적절한 모터 및 제어장치가 요구된다. 적절한 모터를 선정함에 있어서 영향을 주는 인자는 주행저항(RR)이며, 구성요소로는 구름마찰저항(Rr), 공기저항(RА), 등판저항(Rg), 가속저항(Ra)이 있으며, 다음과 같은 식으로 정의된다. 주행저항(RR)=구름마찰저항(Rr)+공기저항(RA)+등판저항(Rg)+가속저항(Ra) 구름마찰저항(Rr)=구름마찰저항계수(${\mu}$)${\times}$차량총중량(W) 등판저항(Rg)=차량총중량(W)${\times}Sin{\theta}$ 공기저항(RА), 및 가속저항(Ra)은 1m/s 미만의 속도가 요구되기 때문에 무시할 수 있다. 동력원에서 최종 구동축으로 전달된 동력은 주행장치를 통하여 지면에 전달되고 이 동력에 의해 작업차의 주행장치에 추진력이 발생하며 주행장치의 추진력이 주행저항 이상이 될 때 작업차는 전진하게 된다. 따라서 작업차의 주행속도를 V(m/s), 전동기의 효율을 ${\mu}_m$, 동력전달효율을 ${\mu}_{TD}$라고 하면 다음과 같은 식이 산출된다. 전동기의 소요출력(P)=주행저항(RR)${\times}$속도(V)/전동기의 효율(${\mu}_m$)${\times}$동력전달효율(${\mu}_{TD}$) 구름마찰계수를 0.3이라고 할 때 포장의 경사도와 작업차의 주행속도 변화에 따른 주행소요 동력을 비교하였다. 주행소요동력은 포장의 경사각과 주행속도의 증가와 더불어 증가한다. 고추 및 노지채소 수확작업 편이장치의 작업시 요구되는 주행속도는 일반적으로 0.25m/s, 등반각은 5도이다. 이때 구동 전동기의 출력은 안전율을 고려하여 식에 의해 계산한 결과 1ps으로 산출 되었다. 선정한 구동모터의 감속비는 7.18 : 1, 에너지의 효율은 78 %, 기동토크는14 N/m 이며, 축전지의 경우 구동모터에 기반 하여 구입이 간편하고 상용화 되어있는 연축전지를 사용하여 교체 및 수리가 간단하도록 하였다. 축전지는 12V 18Ah의 축전지 2개를 사용한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.299-302
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• 2009

이 논문에서는 라인 트레이스 차량의 주행 제어를 위한 퍼지 제어기를 설계하였다. 라인을 감지하는 센서들의 감지 상태에 따라 센서값을 산출하고 이 센서값은 조향각 제어 퍼지 규칙의 입력으로 사용되어 조향각을 제어값으로 산출한다. 또한 산출된 조향각은 다시 모터속력 제어 퍼지 규칙의 입력으로 사용되어 주행 속도 결정을 위한 모터속력을 제어값으로 산출하게 된다. 제안한 퍼지 제어 기법을 이용하여 조향각만을 제어한 경우와 조향각과 모터속력을 함께 제어한 경우를 각각 실험한 결과, 모터속력을 함께 제어한 경우가 트랙을 이탈하지 않으면서 더욱 빠르게 주행함으로써 제안한 기법에 효과적임을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.2289-2294
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• 2009

이 논문에서는 라인 트레이스 차량의 주행 제어를 위한 퍼지 제어기를 설계하였다. 라인을 감지하는 센서들의 감지 상태에 따라 센서값을 산출하고 이 센서값은 조향각 제어 퍼지 추론 규칙의 입력으로 사용되어 조향각을 제어값으로 산출한다. 또한 산출된 조향각은 다시 모터속력 제어 추론 퍼지 규칙의 입력으로 사용되어 주행 속도 결정을 위한 모터속력을 제어값으로 산출하게 된다. 제안한 퍼지 제어 기법을 이용하여 조향각만을 제어한 경우와 조향각과 모터속력을 함께 제어한 경우를 각각 실험한 결과, 모터속력을 함께 제어한 경우가 트랙을 이탈하지 않으면서 더욱 빠르게 주행하여 제안한 기법에 더욱 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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• pp.247-249
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• 2018

본 논문에 이용되는 자율주행 로봇은 실시간으로 많은 데이터를 처리하며 통신해야한다. 그러기 위해서 ODROID 임베디드 보드와 STM32F103ZET6 마이크로프로세스를 이용하여 실내 자율주행 로봇의 서보모터와 엔코더모터를 제어하여 조향장치 및 현재 이동거리를 알 수 있으며, 센서와 통신 방법 및 제어 과정 및 설계 방안에 관한 내용이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1157-1162
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• 2011

굴삭기를 전진과 후진시키는 주행모터에는 주차브레이크(parking brake)가 내장되어있다. 이 주차브레이크는 굴삭기가 주차되었을 때 고정뿐만 아니라 전진 및 후진을 하지 않는 상태로 굴삭작업 할 때에도 차체를 지면에 고정시킨다. 정확한 굴삭작업을 위해서는 작업충격이나 자중을 포함한 굴삭부하가 발생했을 때 차체를 지면에 견고하게 고정해주는 브레이크 기능이 굴삭기가 주차되었을 때의 고정보다 더 중요하고 작용횟수 또한 훨씬 높다. 본 연구에서는 다중 마찰 판(multi friction disc)을 스프링 힘으로 작동(결합)시키고 유압실린더로 해제시키는 굴삭기 주행모터의 주차브레이크에 대해서 작용 압력별로 반복실험을 실시하여 측정된 데이터를 설계 이론값과 비교하여 주차브레이크의 특성을 분석하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.281-285
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• 2013

본 논문에서는 전기 자동차의 정속 주행을 위하여 구간제어기법을 이용한 속도제어기의 설계방안을 제안한다. 전기자동차의 정속주행은 주요한 성능요소중의 하나이다. 정속주행을 위해서는 이상적으로 선형적 특성을 가진 구동 모터가 필요하다. 하지만 실용화된 모터는 비선형적인 구간이 존재하며 이를 보상하기 위해 폐루프 제어를 통해 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 비선형적인 특성이 매우 큰 구동모터는 폐루프 제어만으로 적합한 성능을 얻기 어렵기 때문에 구간제어기법을 적용하여 성능을 향상시켰다. 제안한 방법을 실험하기 위하여 비선형 특성이 큰 구동모터를 장착한 전기자동차를 구성하고 제안한 방법을 적용하여 실험하였다. 실험 결과 폐루프 제어보다 제안한 구간제어기법이 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.525-526
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• 2016

전기자동차 (EV)에서 구동용 모터의 토크 제어를 위한 인버터에는 제어 연산 및 고장 진단 기능을 수행하기 위한 MCU가 있으며, MCU는 상위 제어기 차량 제어 유닛 (VCU)에게 현재 모터 및 인버터의 상태를 주기적으로 전달하고, 현재 차량 주행에 적합한 토크 지령을 받아 토크 제어를 수행하게 된다. 이를 위해 MCU는 전류, 전압 및 위치 센서의 값을 읽어 제어를 수행하게 되며, 제어의 결과 값으로 pulse width modulation (PWM)을 생성하여 이를 통해 모터에 전압을 공급하게 된다. 즉 차량의 구동에 있어 PWM 신호는 가장 중요한 부분이다. 하지만 생산 불량 또는 진동에 의한 납땜 불량 또는 MCU 전원 고장 등으로 MCU에 고장이 발생하게 되면 이상 PWM을 생성하게 되고 정상적인 토크 제어가 불가능해진다. 이때 안전하게 EV를 정지 시키는 알고리즘이 필요하게 되며, 이를 수행 할 supervisor control unit (SCU)가 인버터 컨트롤 보드에 추가되어야 한다. 본 논문에서는 고속으로 주행하던 차량에서 메인 MCU가 고장 날 경우에 안전하게 EV를 정차시키는 방법에 대해 다루었다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.616-619
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• 2017

EDISON 전산설계 프로그램들을 이용하여 Jansen Mechanism을 이용한 보행로봇의 보행시 다리구조를 최적화가 되도록 설계하고 아두이노와 적외선 센서와 DC모터를 이용하여 라인을 감지해 움직이는 자율주행 로봇을 제작한다.