• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.230.1-230.1
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• 2012

본 논문에서는 대구경 광학탑재체의 조립, 정렬 및 시험에 사용되는 고정밀, 고안정 짐발장치의 개발에 대해서 소개하고자 한다. 광학탑재체의 광학시험을 위해 사용되는 짐발장치는 광축높이를 유지하기 위해서 높이조절이 가능해야하고, 조립과정과 광학시험과정 그리고 시험 후 광학탑재체를 짐발 장치로부터 분리하기 위해 수평상태와 수직상태로의 회전이 가능해야 한다. 광학측정 시험과정 중에 결상위치의 미세한 조절을 위해 광학탑재체를 수평상태에서 상하좌우 정밀한 회전이 가능해야한다. 우주궤도환경 하에서 성능측정을 위해 열진공체임버 안에서의 광학시험이 필요하므로 짐발장치를 구성하는 재질은 모두 진공사용이 적합한 것이어야 한다. 광학측정 중에 측정설비주변에서부터 인가된 외란은 광학시험과 같은 민감한 시험에서는 철저하게 제거되어야 하는데, 이와 관련하여 짐발장치의 광학측정시험형상에서의 고유진동수와 같은 동적 특성도 설계과정에 반영하여 안정적인 측정 장치가 되도록 고려되어야 한다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.186.1-186.1
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• 2012

저궤도관측위성에 사용되는 광학 카메라는 대기 상태에서는 물론이고 우주 환경을 모사하는 열진공챔버 내에서도 광학 시험을 수행한다. 광학시험 수행 시, 광학카메라의 변위 및 각도를 조정하기 위하여 짐발을 사용한다. 짐발에 기능을 수행하기 위하여 적용된 기어 및 모터 등의 구조로 인하여 외부 진동에 취약할 수 있으며, 이러한 경우에는 광학시험 수행에 많은 제약을 줄 수 있다. 따라서 광학챔버 짐발의 변위 및 각도 변경 뿐만 아니라 안정적인 자세를 유지하기 위하여 기준 이상의 고유진동수 등의 동특성을 가져야 한다. 본 논문에서는 짐발 및 대상 광학 카메라의 질량특성을 모사한 대상물을 설치한 상태에서 수행한 동특성 시험 결과 및 수행한 분석 결과를 정리하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권1호
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• pp.102-108
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• 2016

비행중인 드론에는 매우 다양한 주파수 성분의 진동이 발생되고, 이러한 진동 환경에서 드론에 장착된 카메라로부터 깨끗하고 안정된 영상을 획득하기 위해서는 짐발 시스템의 안정화 설계가 필요하다. 짐발 시스템은 카메라 모듈을 지지하는 구조와 외부로 부터의 진동을 차단하면서 정확한 각도를 추종하는 안정화기로 구성된다. 본 논문에서는 짐발시스템의 한 축에 대한 동역학 모델을 세우고 이에 대한 고전적인 PID제어기를 적용하여 본다. 또한 시스템에 대한 동적 모델 없이 Intelligent-PID 제어기를 설계하고, 두 제어기의 성능을 MATLAB/Simulink을 이용한 시뮬레이션으로 비교하여 본다. 이들을 통하여, Intelligent-PID 제어기는 동역학 모델을 거의 필요로 하지 않고도 설계가 가능하고, 모델의 특성이 변하여도 제어기의 파라미터를 재조정할 필요가 없이 진동을 차단하고 각도를 추종 할 수 있는 제어강인성을 보인다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권4호
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• pp.409-415
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• 2011

감시 정찰용 짐발 구조 시스템은 베어링들과 다른 기계 요소들로 구성된 복잡한 기계 장치이다. 이 시스템은 크게 카메라부와 카메라부를 지지하는 안정화 짐발로 나눌 수 있다. 영상 정보 취득을 위한 비행 중 짐발 구조 시스템은 정찰기로부터 전달되는 광범위한 진동수를 갖는 심각한 가진을 받게 된다. 비록 정찰기로부터 전달되는 안정화 짐발의 기초 가진이 카메라부의 진동을 유발할지라도 카메라부는 정확하고 선명한 영상을 기록하여야만 한다. 그러므로 카메라부를 포함한 전체 짐발 구조시스템의 고유진동수와 고유진동 모드를 분석하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 베어링들의 효과를 고려한 시스템의 진동 특성 해석을 유한요소법에 의해 수행하였다. 뿐만 아니라, 0 Hz ~ 500 Hz 의 진동수 영역에서 조화응답해석을 통해 카메라부의 가속도 전달률을 계산하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2007년도 한국우주과학회보 제16권2호
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• pp.111.1-111.1
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• 2007

• 한국기계가공학회지
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• 제9권2호
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• pp.20-25
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• 2010

A camera module is supported by a gimbal structure in collection equipment of image information. During flight, the gimbal system undergoes serious accelerations with wide frequencies. To get the correct images, the camera module must be stably vibrated under these conditions. If natural frequency unfortunately exists in a exciting frequency range, resonance occurs there. Hence, harmonic responses analysis is needed to know correct vibration characteristic of the gimbal system. Finite element analysis was performed to get an acceleration of the gimbal system by mode superposition after extracting mode shapes and natural frequencies. Considering damping ratio of 2%, the reponses of gimbal structure were calculated from excitations with a design frequency band. As results, a maximum acceleration transmissibility, which is the ratio of response to excitation, was obtained and it can be used to design the gimbal structure effectively.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.420-424
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• 2012

A 2-axis gimbal system is one of main disturbance sources affecting on image jitter response of a satellite. The gimbal system can be rotated on its azimuth and elevation axes, resulting in variation of its moment of inertia and structural modes, so that generates non-linear vibration characteristics. In order to estimate the jitter response, it is an indispensable process to characterize micro-vibration disturbance of the 2-axis gimbal system. In the present research, the vibration characteristics of the 2-axis gimbal system was investigated with respect to the types of stepping motors. The micro-vibration tests were performed for 2-phase and 5-phase stepping motors. The test results show that the disturbance can be reduced with vibration attenuation ratio of 60% by replacing the 2-phase stepping motor with the 5-phase one.

• 항공우주기술
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• 제6권2호
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• pp.236-244
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• 2007

스마트무인기의 기본 비행성능 파악과 비행제어 알고리즘의 검증을 위하여 40% 축소형 비행체를 개발하였다. 축소형 비행체는 실물기와 유사한 형태의 짐발 허브와 드라이브 장치를 채택하였으며 강제 공랭 방식의 왕복엔진을 장착하였다. 축소형 비행체 주요 부품에 대한 다양한 시험을 수행하였고 조립된 축소형 비행체의 지상시험 및 호버링 시험을 통하여 주요 성능과 기계적 내구성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권5호
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• pp.625-634
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• 2007

KARI SUAV program was initiated to develop a Smart Unmanned Aerial Vehicle with innovative smart technologies. SUAV is a tilt rotor aircraft of which rotor system is 3-bladed, gimbaled hub type. Several existing concepts of gimbaled hub were analyzed and compared to investigate the applicability to SUAV rotor system design. From the result of these investigations, it was concluded that a new design concept of low cost and high reliability characteristics was necessary for the rotor hub development of SUAV. The design requirements of new gimbal hub concept and the design results were presented. Also, the analysis results to verify the satisfaction of design requirements of SUAV rotor system were presented.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권4호
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• pp.415-422
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• 2016

충격 가속도가 기계 시스템에 가해지면 시스템의 기능 저하 및 파손이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여 감시 정찰 비행기에 장착되는 짐발 구조 시스템은 설계 사양으로 MIL-STD-810G 충격 규격을 반드시 만족해야 한다. 일반적으로 비행기에서 전달되는 충격을 완화하기 위하여 시스템의 기초부에 방진고무가 설치된다. 고무는 비선형 하중-변형 관계를 가지므로 정확한 시스템의 충격 응답 계산이 어렵다. 이를 해결하기 위하여 비선형 특성을 2개의 선형으로 근사화하여 기초부에 충격 가속도를 받는 시스템의 동적 해를 유한요소법으로 구하였다. 그리고 동일한 조건에서 행한 실험과 비교 결과 제안된 해석 방법이 강성과 감쇠에서 비선형성을 갖는 방진고무가 포함된 짐발 구조 시스템의 동적 해석에도 유용함을 입증하였다.