• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.253-253
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• 2007

압전 액츄에이터 및 초음파진동자의 응용범위가 넒어짐에 따라 변위량, 응력 등을 개선시키기 위해 전기기계결합계수 kp 및 압전 d상수가 종전보다 큰 재료가 요구되고 있으며, 초음파진동자나 압전 모터와 같이 마찰에 의한 열손실이 많이 발생하는 액츄에이터에 적용할 큰 기계적품질계수롤 가지는 저손실 압전 액츄에이터 및 초음파진동자용 재료가 필요한 실정이다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 압전특성으로 전자세라믹스분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만, $1200^{\circ}C$이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전특성의 저하가 문제시 되고 있다. $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$는 약 $-120^{\circ}C$정도의 큐리온도룰 가지는 강유전체로 Pb(Zr, Ti)$O_3$계 세라믹스에 치환 시 유전상수와 전기기계결합계수를 개선시키는 대표적인 성분이다. 따라서 본 연구에서는 저온소결 저손실의 적층형 압전 액츄에이터를 개발하기 위해 PMS-PMN-PZT계 세라믹스에 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 세라믹스를 치환하고 $Li_2CO_3$와 $Na_2CO_3$ ZnO를 소결조재로 사용하여 저온소결 하였으며 PNN 치환량에 따른 결과를 관찰 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.82-82
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• 2023

홍수기 하천에서 유량측정은 예산, 인력, 안전 및 측정 시 편의성 등의 이유로 측정에 제한이 많다. 특히, 태풍 등으로 인한 호우사상 발생 시 위와 같은 문제로 홍수량 측정에 어려움이 따른다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 Lee et al.(2021)은 드론과 전자파표면유속계의 기능을 융합한 DSVM(Dron and Surface Veloctity Meter using doppler radar) 측정방법을 개발하였다. 전자파표면유속계 측정의 제한 요소인 진동을 감소시키기 위해 댐퍼플레이트를 개발하였고 금강의 지류인 봉황천에 현장 적용을 통해 DSVM 측정방법의 실용성을 확인하였다. 기존 연구에서 DSVM 방법은 드론의 각 측선 이동을 위한 조종과 전자파표면유속계 측정의 제어를 측정자가 수행하였는데 본 연구에서는 통합 드론측정시스템(IDMS, Integrated Drone Measurement System) 개발을 통해 측정자의 조종 의존도를 줄임과 동시에 안전하고 정확한 유량측정을 위해 노력하였다. 기존 댐퍼플레이트의 상하 진동 흡수 기능뿐만 아니라 전자파표면유속계의 흔들림 현상 등 자세 제어 기능을 보완하기 3축 모터를 적용한 방수짐벌을 개발하여 측정 정확도를 향상시켰다. 미션컴퓨터 개발로 측정지점의 측정 임무정보를 DB화하여 각 측선별 헤딩, 고도, 이동 등 자동항법 기능과 기체의 안정화 이후 전자파표면유속계를 자동으로 제어하여 측정을 실시하는 기능을 구현하였다. 또한 통합 GCS(Ground Control System)를 통해 비행 및 측정에 대한 모든 정보를 확인하고 컨트롤 할 수 있게 하였다. 2022년 금산군(제원대교), 무주군(취수장), 경주시(서천교) 지점에서 홍수기 유량측정에 도입하여 중간단면적법, 지표유속법을 적용하여 통합드론측정시스템의 실용성을 검증 완료하였다. 2023년 현장에 18대의 통합 드론측정시스템을 도입하여 홍수기 유량측정에 활용할 계획이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권6호
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• pp.441-449
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• 2023

With the enforcement of environmental regulations by the International Maritime Organization, the market for eco-friendly ships is expanding, and ships using electric propulsion devices are emerging as a promising solution. Many studies have been conducted to predict the failure of ships, but most of them are mainly research on the main diesel engine of ships. As the ship's propulsion method changes, new data is needed to predict the failure of electric propulsion ships. In this paper aims to analyze the failure characteristics of the electric propulsion system in consideration of the difference in the type of failure between the internal diesel engine and the electric propulsion system. The ship's propulsion unit assumed a DC motor and a signal pattern for normal conditions and general failure modes, but the failure record of the electric propulsion device operated on the actual ship was not available, so it generated a failure signal for small electric motor equipment to identify the failure signal. Assuming unbalance, misalignment, and bearing failure, which are the primary failure modes of the ship's electric motor, a failure signal was generated using a "rotator vibration data generator," and the frequency band, size, and phase difference of the measured vibration signal were analyzed to analyze the characteristics of each failure condition. Finally, the characteristics of each failure condition were identified so that the signals according to the failure type could be classified.

• 감성과학
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• 제15권4호
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• pp.441-452
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• 2012

최근 들어 청각 장애인들에게 정상인들이 소리로부터의 느끼는 청감과 유사한 느낌을 전달하기 위한 방안으로써 시각은 물론 진동감과 같은 촉감을 활용하는 연구가 시도되고 있다. 특히 시각 정보의 보조 감각으로써 스피커나 진동 모터를 이용한 촉감이 제공되는 경우 생동감은 상당히 개선되는 측면이 있으나 정서감 측면에서는 그 효과가 거의 없는 것으로 보고되었다. 따라서 본 연구에서는 유사 청감을 재현할 수 있는 또 하나의 보조 감각으로서 열감을 설정하고 열감이 유사 청감 재현 효과를 가질 수 있는가에 관하여 조사하였다. 이를 위해 열감을 효과적으로 재현할 수 있는 열감 재현 모듈을 구현하였다. 그리고 실험 대상자들에게 시각 정보와 더불어 청각 정보, 진동 촉감, 그리고 열감을 혼합한 다양한 형태의 자극을 제공한 실험을 수행하였다. 실험에서 얻어진 데이터 통계 분석을 통하여 i) 영상과 함께 열감 자극을 제공하거나 또는 ii) 영상과 함께 열감 자극과 진동 자극을 동시에 제공하는 경우가 영상만을 제공하는 경우보다 실험 대상자들이 영상과 소리로부터 느끼는 실제 열감에 더 가까운 유사 열감을 느낄 수 있다는 사실을 확인하였다. 결론적으로 실험 대상자의 피부에 제공되는 열감이 유사 청감 재현 보조 매체로서의 활용 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국전자거래학회지
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• 제23권2호
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• pp.111-121
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• 2018

항공기 엔진, 풍력발전기, 모터 등 회전기기에서 발생하는 많은 문제들은 진동이나 소음과 같은 신호 데이터를 측정하여 이상감지를 할 수 있으며, 주파수 분석 등 여러 가지 신호처리가 데이터 전처리 단계에서 필요하다. 본 논문에서는 진동 데이터를 분석하여 설비 이상상태를 감지하는 기법을 소개한다. 정상상태 데이터를 기반으로 마할라노비스 거리를 측정하여 이상상태 유무를 모니터링 하는 방식을 사용한다. 특히 신호 데이터의 전처리 기법들을 도입하여 이상상태 감지의 성능을 개선할 수 있음을 보여준다. 전처리 단계에서 신호 데이터 수집 과정에서 발생한 누설오차(leakage)를 없애기 위해 해밍 윈도우(Hamming window)를 적용하고, 신호 데이터의 원신호인 포먼트(formant)를 분리하기 위하여 켑스트럼(cepstrum) 분석을 실시한다. IMS 베어링 진동 공개데이터를 대상으로 시간 구간별로 6가지 통계지표를 추출한 후 마할라노비스 거리 분류기를 적용하여 성능을 검증하였다. 제시된 신호처리 전처리 기법을 적용함으로써 성능이 획기적으로 향상되는 것을 실험에서 보여주었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.686-686
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• 2013

차량용 터보차져는 디젤엔진뿐만이 아니라 가솔린 엔진에서도 장착이 보편화 되었다. 터보차져는 엔진의 효율과 출력을 효과적으로 증가시키는데 매우 훌륭한 장치이기는 하나, 여러 가지의 소음 문제를 유발시키기도 한다. 이들 소음은 회전축의 거동에 의하여 유발되는 구조 전달 소음과 공기 유동에 의하여 유도되는 공력 소음으로 구분된다. 이와 더불어 웨이스트게이트 밸브를 전자적으로 제어하는 액츄에이터계 거동으로부터 발생되는 기계적 소음이 있는데, 이것이 밸브 떨림음이다. 이 소음은 밸브가 열려 있을 때에만 발생하는데, 이는 연결 구조물 사이의 간극이 외력에 의하여 강제 접촉을 유지하지 않고 밸브부터 액츄에이터 사이에 연결되어 있는 각 연결 구조물이 서로 자유단으로 접촉하고 있기 때문이다. 각 자유단 접촉점에서는 배기가스 맥동파에 의하여 충격 진동이 발생하고 이것이 터빈하우징으로 전달되어 밸브 떨림음이 발생하는 것이다. 그러나, 액츄에이터의 기계적 구동력에 의하여 액츄에이터의 모든 연결 구조물이 강제접촉을 유지하고 있는 기계식 액츄에이터에서는 발생하지 않는다. 본 논문에서는 불평형 회전축을 갖는 소형 진동 모터를 이용하여 전자식 액츄에이터에서 발생하는 밸브 떨림음 평가를 위한 장치를 고안하였으며, 이 장치를 이용하여 밸브 떨림음의 저감효과를 평가하였다. 소음 저감 방법으로는 구조물간 접촉 간극 축소 또는 웨이브 와셔 삽입, 밸브레버와 터빈하우징 사이에 조립되는 부싱의 헐거움 끼움이 효과적임을 확인하였다.

• 산업식품공학
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• 제14권2호
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• pp.85-91
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• 2010

식품 산업 가공 공정에 다양하게 적용되는 진동 선별기(twist screen)의 구조를 변경하고 그 효율을 분석하기 위하여 위와 같은 실험을 실시하였다. 시료 공급 시 스크린 외곽의 프레임을 따라 선별되지 못하고 빠지는 입자를 방지하기 위하여 스크린 프레임에 dam을 설치하였으며, 스크린 중앙에서 공급되는 시료가 진동에 의하여 중앙에서 외곽으로 빠르게 이동하며 입자층을 이루어 선별 효율이 저하되는 것을 방지하기 위하여 스크린에 나선형 구조물을 설치하였다. 진동 선별기는 직경 1,200 mm와 직경 1,500 mm를 사용하였으며 스크린은 mesh 24이고 선경 0.12 mm인 표준망을 적용하였고 진동 모터는 60 Hz로 운전하였으며 자기진동 이송기는 주파수 게이지 8과 10으로 각각 실험한 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다. 진동 선별기 직경 1,200 mm인 경우 일반형은 처리 용량 24 kg/hr, 처리 분율은 4.72%이었고 스크린 프레임에 dam을 설치하고 스크린에 나선형 구조물을 설치한 경우에는 처리 용량이 22.8 kg/hr, 처리 분율 8.05%이었다. 구조물의 설치로 처리 용량은 다소 감소하였으나 처리 분율은 1.7배 증가하여 선별 효율이 상당히 높아졌다는 것을 알 수 있었다. 진동 선별기 직경 1,500 mm의 경우 일반형의 처리 용량은 43.32 kg/hr으로 직경 1,200 mm인 경우와 비교하여 처리용량은 1.8배 증가하였으나 처리 분율은 2.37%로 처리용량에 비하여 낮게 나타났다. 처리 1의 입도를 분석한 결과 스크린에 의하여 선별될 세립의 입자가 비선별 처리물에서 발견되고 있다. 스크린의 직경이 넓어져서 처리 용량이 증가하였으나 공급 속도를 높여 공급량이 많아지므로 입자들의 망 접촉 시간이 감소하고 입자의 층 현상이 심화되어 처리 효율이 감소하고 세립의 입자 선별이 완벽하게 이루어지지 않았다는 것을 알 수 있었다. 선별기 직경 1,500 mm에 screen frame dam을 설치한 경우 처리 용량 43.14 kg/hr로 일반형과 비슷하며 처리 분율은 3.25%로 매우 증가되었다. 입자들의 층현상이 심화된 ${\emptyset}$1500에서 스크린의 프레임에 dam을 설치함으로써 스크린 프레임으로 빠져나가 망에 체류 시간이 단축되는 것이 방지되며 프레임을 따라 입자층이 형성되어 스크린과 접촉이 불가능하였던 입자들이 dam에 의하여 스크린 안쪽에서 이동되므로 거의 동일한 처리 용량에서도 처리 효율 증가가 뚜렷하게 구분되었다고 할 수 있다. Screen frame dam과 나선형 구조물을 모두 설치한 경우 처리 용량은 39.04 kg/hr로 다소 감소되었으나 처리 분율은 6.77%로 직경 1,500 mm의 진동 스크린에서 일반형 구조시 보다 3배, frame dam만 설치된 경우보다 2배의 증가를 보였다. 비선별 처리물인 처리 1의 시료를 입도분석한 결과 선별 처리되지 못한 세립의 입자를 전혀 발견할 수 없었다. 이와 같은 결과는 frame dam을 설치하여도 입자들이 빠르게 휩쓸려 스크린의 외곽으로 이동하여 망과 접촉 시간이 단축되며 층을 이루어 입자간의 간섭에 의해 선별 효과가 감소되는 것을 나선형 구조물에 의하여 방지함으로써 체류시간을 증가시키고 입자층을 분산시켜 선별 효율을 증가시킬 수 있었다. 나선형 구조물 설치시 처리 용량은 다소 감소되는 경향을 보이나 처리 분율이 3배까지 차이를 나타나며 이는 공급 속도가 빠를수록 처리 용량이 많을수록 영향이 크다는 것을 알 수 있었다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제53권5호
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• pp.309-317
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• 2004

This paper suggested the vibration characteristic improvement by variation mode of ring type ultrasonic motor. Design for the piezoelectric ceramic and elastic body of stator were calculated by the finite element method(FEM) that consider the resonance frequency, vibration mode and coupling efficiency etc. Through the result of vibration analysis from 6 order mode to 8 mode, the 7 order mode was gained very an excellent results that it was the coupling efficient, minimum power loss and bending vibration value. Here over 7 order mode, this paper was acquired that an output current for input voltage was very a large increased results. The result of vibration calculation, from thickness 0.5[mm] to 2[mm], knew the fact that the vibration displacement at 0.5[mm] is an high value too. From such result, this paper was manufactured the ultrasonic motor of outer diameter 5O[mm] , inter 22[mm] having the about 43.86[KHz] resonance frequency. We have gated that a simulation result is 42.2[KHz] and an experiment result is 43.86[KHzl The propriety of this paper was established though comparison. investigation of simulation and experiment result.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1439-1443
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• 2007

In this paper, vibration reduction techniques of a voice coil motor (VCM) actuator are presented for AFM imaging system. The damping coefficient of the actuator driven by VCM with a flexure hinge is quite low and it cause the about 30dB peak amplitude response at the resonance frequency. To decrease this peak response, we design and apply elliptical band-stop filters to xy and z axis VCM actuator. Frequency response of each actuator with filter is measured to verify the effect of the filters. As a sensor, capacitive sensor is used. Vibration reduction rate of the xy actuator with the filter is also measured while real AFM scanning condition. As another method, closed loop control with the capacitive sensor is applied to the xy axis actuator to add an electrical damping effect and vibration reduction rate measured. These vibration reduction rates with each method are compared. In the case of z axis actuator, the frequency response of force (gap) control loop is measured. For comparison, the frequency response using a conventional PID controller is also obtained. Finally, the AFM image of a standard grid sample is measured with the designed controller to analyze the effect in the AFM imaging.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2010

현재 국내에서 연구 개발 중인 자기부상열차는 대차 프레임에 장착되어 있는 전자석에서 부상과 안내가 이루어지고 역시 대차 사이드프레임 하단에 위치한 리니어모터에서 추진력을 발생하여 주행하는 방식으로 되어있다. 본 논문에서는 자기부상차량이 다양한 주행시나리오에 따라 부상 주행시 대차프레임의 수명평가를 예측하기 위한 방법에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 가이드레일의 불규칙도를 고려한 동역학해석에서 구한 동하중을 이용하여 대차의 진동특성을 고려한 내구해석을 수행하고 기존의 정적내구해석에서 나타나지 않았던 취약부위를 추가적으로 검토할 수 있었다.