• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.222-224
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• 2015

수조실험을 통하여 계류된 플로팅 구조물의 거동을 확인하고자 하였으며, 플로팅 폰툰에 상부골조의 고유주기를 변화시키면서 상부구조물과 함체의 상호작용에 대한 영향을 확인하였다. 입사 파랑의 주기에 대하여 플로팅 폰툰의 피치가속도와 상부구조물의 수평가속도를 구하였으며, 동-수역학 해석을 통하여 실험가속도와 비교하고자 하였다. 입사 파랑의 주기가 커질수록 피치 및 상부구조물의 가속도 응답이 작아지는 양상을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권7호
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• pp.127-132
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• 2017

이 논문에서는 모델 기반 설계에 근거한 이륜 도립진자 로봇의 제어이득을 설계하고 NXT 마인드스톰과 RobotC 언어를 이용하여 수업에 활용 가능한 로봇을 제작 및 실험한다. 이륜 도립진자 로봇은 NXT 마인드스톰, 서보 직류전동기, 자이로 센서, 가속도 센서로 구성된다. 직류전동기에 내장된 엔코더를 이용하여 바퀴의 회전각을 검출하며 이동평균을 이용하여 바퀴의 회전각속도를 계산한다. 자이로 센서는 몸체의 피치 각속도를 측정하며 가속도 센서는 몸체의 피치 각도를 측정한다. 자이로와 가속도의 센서 융합을 통해 몸체 각도를 계산한다. 제어기 이득 요소는 휠 각도, 휠 각속도, 몸체 피치 각도, 몸체 피치 각속도에 대한 가중치이다. 이들 제어이득의 변화에 따른 도립진자 로봇의 변화를 실험하며 유용성을 확인한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.216-218
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• 2014

계류된 플로팅 구조물의 거동을 확인하기 위하여 플로팅 폰툰에 상부골조의 고유주기를 변화시키면서 수조실험을 수행하였다. 입사 파랑의 주기에 대하여 플로팅 폰툰의 피치가속도와 상부구조물의 수평가속도를 구하였으며, 동-수역학 해석을 통하여 실험가속도와 비교하고자 하였다. 회전의 영향을 받은 플로팅 구조물의 해석방법이 가장 근사한 해석임을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.264-266
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• 2013

프리스트레싱으로 연결된 반강접 함체의 응답을 확인하기 위하여 일체형 함체를 기준으로한 실험을 수행하였다. 또한, 실험값과의 비교를 위하여 동-수역학 해석을 수행하였다. 그 결과, 실험에서 나온 피치 가속도는 상부 구조물의 유무와 상관없이 반강접 함체와 일체형 함체가 비슷하게 나타났으며, 해석값과는 1.2초의 주기를 제외하고 다른 주기에서는 비슷한 결과를 나타내었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.155-161
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• 2016

본 논문은 광 도움 전기화학적 식각으로 나노갭 트렌치 구조를 형성하고 이를 이용해서 정전 용량형 가속도 센서를 설계하고 제작한 것에 대한 연구이다. 정전 용량형 가속도 센서의 감도를 증가시키기 위해 스프링에 연결된 관성질량과 연결된 전극과 감지전극 사이의 간격을 좁혀 커패시턴스의 변화량을 증가시키고 있다. 이를 실현시키기 위해 광-도움 전기화학적 식각을 이용하였고 ANSYS 프로그램을 이용하여 구조해석을 실시하여 $1mm{\times}mm$ 크기의 초소형 정전 용량형 가속도 센서를 설계하였다. 광-도움 전기화학적 식각의 실험 변수인 빛의 세기, dc 전압, 용액의 조성, 피치 등을 고려하여 가속도 센서는 제작 되었다. 최적 공정 조건은 dc전압 2V, Blue LED 20mA, 49wt%HF:DMF:D.I.Water=1:20:10, 피치 $20{\mu}m$이며, 폭 344nm, 깊이 $11.627{\mu}m$의 나노갭 트렌치가 형성되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1794-1795
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• 2011

본 연구에서는 가속도 센서의 값을 디지털 신호 처리 과정을 통하여 저역통과 필터(low pass filter), 벡터의 크기(vector magnitude), 롤(roll) 그리고 피치(pitch)를 계산하는 알고리즘을 적용하였다. 필터의 경우 IIR(Infinite Impulse Response)을 이용하였으며 차수는 9차로 하였다. 피험자의 연령은 $25{\pm}5$세의 10명을 기준으로 실험하였으며 앞, 뒤, 좌, 우 방향으로 직각 낙하하도록 하였고 센서 모듈은 오른쪽 허리의 정중앙에 착용하도록 하여 피험자간의 오차가 발생하지 않도록 하였다. 환자의 낙상을 검출하기 위해서 벡터의 크기를 사용하였고 롤과 피치를 이용하여 환자의 낙상 방향을 검출하였다. 결과적으로 피험자 10명의 경우 낙상의 검출률은 100% 였으며 낙상 방향에 따른 앞, 뒤, 좌, 우 판별 정확도는 95% 정도이다. 낙상 방향의 판별은 사고 후 환자를 다룰 때의 주의할 신체부위를 참고하며 재활 운동 시 하체의 어느 쪽이 낙상의 주요인인지 분석하는 보조 자료가 될 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권8호
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• pp.905-912
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• 2011

견마로봇이 야지 노면에서 주행할 때 로봇에 설치되어 있는 각종 장비의 보호를 위하여 주행 안정성을 높이는 것이 중요하다. 견마로봇의 주행 안정성을 평가하는 데에 있어서 차체의 수직 가속도, 롤 각가속도, 피치 각가속도의 영향이 지배적이다. 가속도가 발생한다는 의미는 차체에 그만큼의 힘이 가해진다는 것을 의미한다. 따라서 차체에 작용하는 힘의 크기를 조절함으로써 차량의 안정성을 향상시킬 수 있다. 차량의 안정성을 높이기 위한 하나의 방법으로 MR 댐퍼와 스카이 훅 제어기법을 적용할 수 있다. 본 연구에서는 $6{\times}6$ 견마로봇에 대하여 MR 댐퍼에 스카이 훅 제어기법을 적용하였으며, 수직 가속도 및 롤, 피치 각가속도를 줄이는 방향으로 제어하여 차량의 주행 안정성을 향상시켰다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.30-34
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• 2005

고속 선박을 추진하는 한 방법으로 널리 사용되는 물분사 추진은 물을 내부 덕트로 빨아들여 임펠러로 물을 가속시켜 노즐을 통해 분사시킴으로써 입출구의 운동량차이에 의해 추력을 얻는 추진장치이다. 선박의 목적에 따라 사용되는 다양한 형태의 물분사 추진기의 개발을 위하여 모형실험을 통하여 그 성능을 검증하는 부분에서 로터의 피치각 변화에 따른 추진기의 성능 실험을 하는 것은 많은 비용과 시간이 따른다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 추진기 내부의 유동장을 4가지 피치각에 따라 추진력을 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 해석하였다. 로터의 회전을 고려하여 슬라이딩 다중 격자기법을 적용하였고 추력계수, 토크계수, 그리고 모멘텀을 해석 결과와 비교 분석을 통하여 추진기의 성능과 효율을 추정하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.462-469
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• 2014

본 논문은 공감각의 공학적인 응용 및 표현방법에 관한 기초연구로서, 인간이 인지할 수 있는 감각들 중 근감각을 시각 및 청각 요소로 변환하는 기본 시스템의 구축을 목표로 한다. 구축방법으로서, 근감각 신호를 3축 가속도 센서 및 2축 자이로센서로부터 계산된 롤(roll), 피치(pitch) 신호를 통하여 근감각 신호 데이터를 획득하고 그 데이터에서 시각적 컬러 정보와 청각적 정보로 변환하는 방법을 제안한다. 롤 신호는 HSI 컬러 모델의 명도(Intensity)와 청각의 요소인 옥타브(Octave)로 변환하고, 피치 신호는 HSI 컬러 모델의 색상(Hue)과 청각의 음계(Scale)에 대응하여 변환한다. 추출된 HSI 컬러모델의 요소성분들을 기반으로 RGB 컬러모델로 변환한 후 실시간 컬러 출력신호를 얻는다. 또한, 청각의 요소인 옥타브 및 음계 성분을 기반으로 MIDI 신호로 변환, 합성한 후 실시간 사운드 출력신호를 얻는다. 실험에서, 신체의 움직임 즉 근감각을 표현하는 롤과 피치 값에서 색과 음 사이의 유사성에 기초한 변환관계에 따라 정상적인 색과 음이 출력되는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제45권4호
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• pp.11-18
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• 2008

본 연구는 다족 로봇용 자세제어장치(ACS - Attitude Control System)인 관성측정 시스템(IMU) 의 H/W 설계와 자세제어 알고리즘 S/W을 설계하여 다관절용 로봇의 IMU 통합시스템을 구현 후 이 시스템의 동작성능을 검증하기 위해 Mtx와 MTx와의 성능을 비교 검증을 하고자 한다. ACS는 자이로와 가속도계 그리고 지자기 센서를 이용하여 항체의 롤, 피치각 자세를 제어하는 시스템이다. 일반적인 저가형 MEMS 관성센서로는 오차가 심하게 발생하여 항체의 정확한 위치를 계산하기 힘들다. 본 연구에서는 ACS 개발하기 위하여 상용의 MEMS 가속도계 및 자이고 센서, 추가적으로 지자기 센서를 사용하여 관성측정 시스템(IMU)을 표현한다. 구현된 IMU 시스템에 자세계산 프로그램을 내장하여 일정 성능을 보장하는 롤, 피치, 요 자세각 알고리즘을 설계하여 시스템에 포팅한다. 본 연구에서는 자이로와 가속도계 출력을 혼합하여 롤, 피치각을 보상함으로써 지속적으로 일정 수준이상의 성능을 보장하는 ACS를 구현하기위해 목표 플랫폼에 적재하여 실시간으로 구동하여 포팅하고 검증하였다.