• 한국항행학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.245-250
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• 2020

현재 국내에서 개발 중인 군용 무인 이동체들은 다양한 임무를 수행하기 위하여 탑재 장치들이 많아지고 있으며 이 탑재 장치 간 인터페이스 케이블도 증가되고 있다. 또한 협소한 무인 이동체 내부 공간 문제로 탑재 장치들은 소형화, 집적화가 요구되고 있다. 상기 두 가지 이유로 커넥터도 소형 커넥터를 선정해야 하며, 이는 핀 간 거리가 가까워져 이로 인해 노이즈에 취약하게 된다. 본 논문에서는 케이블 트위스트가 풀리는 커넥터 핀에서 노이즈 원 종류에 따라 생성되는 자기장이 주변 핀에 얼마만큼의 영향을 미치는지 분석하여 최적 핀 배치 설계의 가이드를 제시하였다. 첫째, 핀과 핀 사이에 누화 보다 자기장에 의한 영향이 크다. 둘째, +, - 노이즈원과 1칸 근접 시 +, - 사이 양옆의 자기장 분포가 강하다. 셋째, +,- 노이즈원과 2칸 근접 시 노이즈원과 원 신호 사이 핀을 공핀으로 놓은 경우보다 그라운드 핀으로 설정 시 자기장 분포가 개선된다. 넷째, 노이즈원이 Tx ±, Rx ± 와같이 차동모드 통신인 경우 Tx ±, Rx ± 배치에 따라 민감 신호 최적 배치 영역을 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권6호
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• pp.8-18
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• 2007

본 논문에서는 PoRAM의 4bit 셀 어레이 구조와 이를 동작시키기 위한 센싱 방법에 대해서 연구하였다. PoRAM은 기존의 SRAM이나 DRAM과는 다른 동작을 취한다. PoRAM 소자의 상단전극과 하단전극에 전압을 가했을 때 저항 성분 변화에 따른 셀에 흐르는 전류를 측정하여 상태를 구분한다. 셀 어레이의 새로운 어드레싱 방법으로, 행-디코더는 "High", 열-디코더는 "Low"로 선택하여, 셀에 해당하는 전류가 워드라인에서 비트라인으로 흐르게 하였다. 이때 흐르는 전류를 큰 값으로 증폭시켜 원하는 값을 얻고자 전압 센스 앰플리파이어를 사용한다. 이는 전압 센싱 방법인 전류 미러를 이용한 1단 차동 증폭기를 사용한다. 전압 센스 앰플리파이어에서 증폭을 시켜주기 위해 셀에서 측정된 전류 값을 전압 값으로 변환시켜주는 장치가 필요하다. 1단 차동 증폭기 입력 단에 소자 저항인 diode connection NMOS을 달아주었다. 이를 사용함으로써 전류 값과 저항 값의 곱으로 나타내어진 입력값(Vin)과 기준전압(Vref)을 비교하여 지우기 상태일 경우에는 "Low", 쓰기 상태일 경우에는 "High"로 증폭되는 것을 확인했다.

• 에너지공학
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• 제29권2호
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• pp.68-78
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• 2020

신 기후변화협약에 따라 전 세계적으로 온실가스를 저감하는 기술개발이 활발하게 이뤄지고 있으며, 발전·송배전 분야에서 에너지효율향상에 대한 연구가 진행되고 있다. 에너지저장장치를 이용해 잉여전기를 저장하고 전기를 공급하는 운영방식에 대한 경제성 분석, 지역단위 열 병합 발전소에서 주파수조정예비력으로 에너지저장장치를 활용하는 것이 가장 수익이 높은 운영방안으로 보고되었다. 이에 본연구에서는 체코의 열병합발전소를 대상으로 에너지저장장치 설치를 위한 경제성 분석을 실시하였다. 배터리에너지저장장치의 경제성 평가에 있어 가장 중요한 요소는 수명으로 일반적으로 1일 1회 충·방전을 기준으로 보증수명은 10~15년으로 알려져 있다. 시뮬레이션을 위해 배터리와 PCS의 비율은 1:1, 1:2로 설계하였다. 일반적으로 Primary 주파수조절용의 경우 1:4로 설계를 하지만, 열병합발전소의 특성을 고려하여 최대 1:2의 비율로 설정하였으며, 각각의 비율에 맞게 용량을 1MW~10MW, 2MWh~20MWh로 시뮬레이션을 실시하여 연간 사이클 횟수를 기준으로 수명을 평가하였다. 체코의 열병합 발전소에 배터리에너지저장장치를 설치하는 사업은 현지 인프라와 전력시장을 고려할 경우 투자 회수 기간은 3MW/3MWh가 5MW/5MWh보다 유리하다. 보조금 없이 예상 구매 가격을 고려한 간단한 투자회수기간에서 약 3년, 약 5년으로 산정되었으며, 구입비용이 전체 평생 동안 비용의 중요한 부분이기 때문에 구매가격을 50 % 낮추면 약 절반 정도의 회수 기간이 단축 될 수 있지만, 3MWh와 5MWh의 규모에 경제를 통해 수익성 확보는 불가능하다. 전력시장의 가격이 50% 하락하면 투자 회수기간은 P1 모드에서는 3년, P2 및 P3 모드에서는 2년 더 길어진다. 배터리에너지저장시스템과 발전기의 결합으로 인한 절감액의 변화에 대한 민감도 분석은 전제 범위 내에서 회수 기간에 큰 영향을 미치지 않으며, 보조금 15%를 받는 기준에서 3MW 시스템의 총 비용은 66,923,000 CZK이며, 편익은 모드에 따라 244,210,000 ~ 294,795,000 CZK이며, 비용회수기간은 3~4년이다. 동일한 기준에서 5MW 시스템의 경우 총 비용은 101,320,000 CZK이며, 편익은 모드에 따라 253,010 ~ 281,411,000 CZK로 나타나며, 비용회수기간은 5~6년이다. 체코에서 배터리에너지저장시스템은 MWh당 1년에서 1.2년의 투자회수기간이 발생하는 것을 알 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권4호
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• pp.292-299
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• 2017

한국형 기동헬기(KUH-1)에 적용된 휠 브레이크 조립체는 브레이크 계통 구성품으로 조종사의 임무 수행에 핵심적인 장비이다. 휠 브레이크 조립체는 항공기의 안전한 착륙성능을 만족시키기 위해 항공기 활주이동, 차동 제동 및 주기 제동 기능이 요구된다. 그러나 KUH-1 양산 운용 중에 타이어 스키드와 마모 현상이 발생하였으며, 해당 결함 발생 시 더 이상 비행을 할 수 없기 때문에 항공기 가동률 저하에 큰 원인이 된다. 본 논문에서는 휠 브레이크 조립체의 운용과정에서 발생한 결함사항의 발생 원인을 파악하고, 고장탐구 수행과정을 정리하였다. 또한, 고장탐구 내용을 바탕으로 도출한 설계개선 사항과 개선사항에 대한 비행시험 검증 결과를 함께 기술하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.301-306
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• 2003

임베디드 웹서버를 설계하고 리눅스 OS 를 포팅하여 원격지 하드웨어의 제어와 감시 시스템을 구현하였다 리눅스는 2.4.1 버전을 ARM720T보드에 포팅했으며 웹서버는 GPL(General Public License)규약인 Boa web server를 사용했다. 원격지 감시와 제어를 위해 Cirrus Logic사의 ARM720T 칩인 EP7312의 GPIO(General Purpose Inpout Output) 포트에 입출력 디바이스 연결시켜 실험하였다. GPIO 장치 드라이버를 작성하였고, 이를 구동시키는 응용프로그램은 리눅스용 C언어를 CGI프로그램화시켜 클라이언트 PC의 웹브라우저에서 제어와 감시가 가능하게 했다 이는 기존의 PC기반의 웹서버를 사용하는 것 보다 하드웨어 설계 비용을 절감할 수 있고 운영체제없이 구현되는 웹서버보다는 응용범위의 다양성과 개발기간단축이라는 장점을 가지고 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권8호
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• pp.821-828
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• 2012

CPU의 발열량 증가는 서버를 통과하는 배출공기와 유입공기와의 상당한 온도차를 발생시키고 이로 인해 배출공기의 재순환 현상과 유입공기의 바이패스 현상이 발생한다. 이는 데이터센터 냉각시스템의 효율저하를 발생시킨다. 따라서 CRAC의 제어를 통해 유입공기와 배출공기를 분리하는 것이 데이터센터 냉각시스템의 중요한 목표이다. 본 연구에서는 CFD 해석 코드인 ICEPAK을 이용하여 데이터센터에 대한 수치해석을 진행하였다. 실내부로 유입되는 공기유량의 변화에 따른 CPU의 온도와 실 전체의 온도분포를 분석하였다. 이를 통해 CPU의 발열량에 따른 최적 유입유량을 선정하였다. CPU 발열량이 100, 120, 140 W인 경우 유입유량이 $0.15m^3/s$인 지점에서 발열제거와 온도분배가 가장 잘 이루어졌다. RTI 성능지표를 이용하여 해석결과를 검증하였고 RTI 값이 81인 경우 가장 안정적인 결과를 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3873-3879
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• 2010

서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제6권3호
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• pp.133-142
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• 1997

본 연구는 권취식 창개폐기의 설계 및 개발에 필요한 자료를 제시하고자 수행되었다. 기존의 단순 이론모델식으로는 정확한 권취토크를 예측할 수 없기 전문에 모형시험과 현장시험을 통하여 새로운 권취식 창개폐장치의 소요토크 모델식을 개발하였다. 본 연구에서의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 권취식 창개폐장치에 있어서 권취토크는 곡부 권취면의 경사각을 따라 증가하는 경향을 나타내고 있으며, 경사각이 90$^{\circ}$인 수직면에서 최대를 나타냈고 수편면에서 최소값을 나타냈다. 2. 온실의 길이에 따른 소요토크는 권취하중의 증가와 축파이프의 변형의 영향으로 지수함수적으로 늘어나는 경향을 나타냈다. 3. 권취식 창개폐장치의 소요토크 계산의 이론식은 T ＝ W.(r＋a).sin$\theta$＋W.Cr.cos$\theta$로 나타낼 수 있으며, 여기서 축파이프의 권취반경 r과 축변형보정계수 $\alpha$를 더한 (r＋$\alpha$)는 축파이프의 최대변형값인 $\delta$에 지수함수적으로 비례하는 경향이 나타났다. 4. 권취반경 r과 축변형보정계수 $\alpha$의 합인 (r＋$\alpha$)은 22.2mm 파이프에 0.1mm 비닐로 피복을 했을 때 (r＋$\alpha$)＝2.10338$\times$$10^{0.00779{\delta}}$ 로 구할 수 있으며, 25.4mm 파이프에서는 (r＋a)＝2.58063$\times$$10^{(0.00452{\delta})}$로 구할 수 있다. 5. 권취식 창개폐장치의 소요토크에서 천창 등 곡부의 개폐시 고려되어야 할 굴름저항 보정계수는 피복재의 상태에 따라 다소 다를 수 있으나 0.7~0.8 정도의 값을 적용시키면 될 것으로 판단되었다. 6. 실제 권취식 창개폐를 사용하는 온실에서 권취축 파이프의 허용 변형정도를 최대 40cm 이하로 하는 것이 타당할 것으로 판단되며, 이때의 예상소요토크는 110m 온실인 경우 25.4mm 파이프를 축파이프로 사용한 경우 344kg.cm이며, 22.2mm 파이프의 경우 287kg.cm 정도이므로 새롭게 개발된 차동링기어 유성치 차감속기도 적당할 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.305-305
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• 2014

양자점(Quantum dots)은 3차원적 운반자 구속과 낮은 전류와 높은 온도에서 작동하는 나노 크기의 전기적, 광학적 소자로 응용이 적합하기 때문에 그 특성을 이용한 단전자 트랜지스터, 적외선 검출기, 레이저, LED, 태양전지 등 반도체 소자로의 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 양자점의 낮은 임계전류밀도와 높은 차동 이득(differential gain), 그리고 고온에서 작동이 용이하여 양자점 레이저로 활용되고 있다. 이러한 분야에 양자점을 응용하기 위해서는 양자점의 운반자 동역학을 이해하고 양자점의 모양, 크기, 크기 분포와 같은 특성 조절이 필요하다. 또한 기존의 연구들은 III-V족 화합물 반도체 양자점에 대한 연구가 대부분이며, II-VI족으로 구성된 연구가 미흡한 상황이기 때문에 II-VI족 화합물 반도체 양자점에 대한 많은 연구가 필요한 상황이다. II-VI 족 화합물 반도체 양자점은 기존의 III-V 족 양자점보다 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지고 있으며, 이러한 특성을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 양자점 중에서도 CdTe 양자점은 높은 엑시톤 결합에너지와 녹색 스펙트럼 영역을 필요로 하는 광학적 장치들에 응용 가능성이 높기 때문에 더욱 주목받고 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)으로 CdTe/ZnTe 나노구조에서 ZnTe 완충층의 두께에 따른 운반자 동역학 및 광학적 특성을 연구 하였다. 저온 광루미네센스 측정(Photoluminescence; PL) 을 통하여 ZnTe 완충층 두께가 증가할수록 양자점의 광루미네센스 피크가 낮은 에너지로 이동함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 ZnTe 완충층과 CdTe 양자점의 격자 불일치(lattice mismatch)로 인한 구조 변형력이 감소하고 이에 따라 CdTe 양자점으로 가해지는 변형(Strain)이 감소하여 CdTe 양자점의 크기가 증가했기 때문이다. 그리고 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 PL 세기가 증가함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 양자 구속 효과로부터 electronic state와 conduction band edge 사이의 에너지 차이의 증가 때문이다. 또한 시분해 광루미네센스 측정 결과 ZnTe의 두께가 증가할수록 양자점의 소멸 시간이 더 길게 측정되었는데, 이는 더 큰 양자점 일수록 엑시톤 오실레이터 강도가 감소하기 때문에 더 긴 소멸 시간을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 본 연구는 ZnTe 두께 변화를 통해 양자점의 에너지 밴드를 제어할 수 있으며, 양자점의 효율 향상을 할 수 있는 좋은 방법임을 제시하고 있다.