• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.475-475
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• 2023

직경 5 mm 이하의 미세플라스틱은 인류 활동에 의해 생산되어 하수처리장 처리수, 우수토구, 도로 분진 등 다양한 경로를 통해 하천에 유입되고 있다. 하천에 유입된 미세플라스틱은 하천흐름을 따라 하류로 이동하여 해양환경에까지 이른다. 미세플라스틱은 수체를 따라 이동할 뿐 아니라 수생생물에 의해 섭식되기도 하여 인체 위해성이 우려되는 상황이다. 특히 서울과 경기도의 주요 상수원인 팔당호는 북한강, 남한강, 경안천이 유입되어 형성되기 때문에 미세플라스틱의 유입에 따른 이송-분산 거동 평가가 중요한 영역이다. 본 연구에서는 준3차원 입자추적기법을 이용한 미세플라스틱 거동해석 모형, MPT-Q3D를 개발하였으며 팔당호 내 미세플라스틱의 거동 특성을 분석하였다. MPT-Q3D 모형은 2차원 흐름해석모형과 연계한 입자의 준3차원 거동해석을 위해 step-by-step computation method를 적용하였으며, 전단류에 의한 입자의 수평거동과 난류확산에 및 침강속도에 의한 연직거동 두 단계 계산과정에 따라 입자의 거동을 해석했다. 전단류는 2차원 흐름해석결과로부터 유속의 연직분포식을 적용하여 생성하였으며, 생성된 전단류에 의해 각 연직층 별 유속이 계산되고 𝚫t 이후 입자의 종, 횡 방향 이동거리를 계산한다. 또한 난류확산에 의한 무작위적 거동 계산을 위해 Gaussian 분포를 따른 난수 생성을 통해 무작위적 거동을 계산했다. 각 연직층에 위치한 미세플라스틱 입자의 종, 횡 방향 거동을 계산한 후 입자의 연직거동을 계산한다. 입자의 연직 위치는 난류확산과 침강속도에 따라 계산되며 침강속도는 미세플라스틱의 밀도 및 직경에 따라 결정된다. 현장 샘플링 결과에 따라 팔당호로 유입되는 미세플라스틱은 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리에스테르(Polyester)가 있으므로, 세 종류의 미세플라스틱을 동시에 주입하여 팔당호 내 거동을 분석했다. 남한강, 북한강, 경안천의 유량 차이로 인해 팔당호로 유입되는 미세플라스틱은 대체로 남한강과 북한강의 흐름특성에 영향을 받았다. 경안천의 경우 유량이 낮아 팔당호로 유입되지 못하고 좌안을 따라 하류로 이동됐다. 남한강과 북한강에서 유입된 미세플라스틱은 주로 팔당호 내 소내섬을 거쳐 팔당댐 쪽으로 이동했다. 또한 팔당댐 인근에서는 PP, PE, Polyester 순으로 많은 양이 유입되는 결과가 나타났다.

• 한국도로학회:학술대회논문집
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• 2008.10a
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• pp.125-130
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• 2008

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.267-267
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• 2022

댐 운영에 있어서 필요한 수문자료는 강수량, 수위, 유량, 저수량 자료 등이 있다. 이중 저수량은 주로 댐수위-저수용량 곡선식을 이용하여 계산한다. 댐수위-저수용량 곡선식은 댐 부근에서 계측 되는 한 개의 수위자료를 이용하여 저수용량을 산정하며, 이는 큰 저수지 면적과 저수지 수면이 일정하지 않다는 것을 고려할 때 큰 오차가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 음향 도플러 유속계 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 이용하여 보성강댐 저수지 수면경사를 실측하고, 동시에 실시간 이동측위시스템인 RTK-GPS(Real Time Kinematic)를 이용하여 이를 검증하였다. ADCP는 유수의 흐름을 방해하지 않으면서 수중에 발사된 음파의 도플러 효과를 이용하여 유속, 유량 및 측량이 가능한 장비이며, RTK-GPS의 경우 정밀한 위치정보를 가지고 있는 기준국의 위상에 대한 보정치를 실시간으로 이용하여 오차가 ±0.03m 이하인 것으로 알려졌다. 보성강댐의 하류에서 ADCP와 RTK-GPS를 장착한 보트를 저수지 종방향으로 처음부터 끝까지 이동하여 약 7.5km 종단측량을 실시하였고 저수지 지형적 특성을 고려하여 약 700m마다 횡단측량을 실시하여 종방향뿐만 아니라 횡방향 수면차도 조사하였다. 그 결과 보성강댐의 상류로 갈수록 수면경사가 전체적으로 상승하는 경향을 보였지만 일부구간에서 수위가 하강하는 경우도 발생하였다. 이는 미약하지만 저수지 내에 흐름이 발생하고 이 흐름에 따른 통제가 변화되는 것과 중간에 유입되는 지류의 영향 등으로 구간별로 수면경사 차이가 발생하는 것으로 추정된다. 횡방향 수면차는 지류가 유입되는 일부구간에서 다소 차이를 보였지만 큰 영향을 없는 것으로 판단된다. 보성강댐 저수지 수면을 종방향 및 횡방향으로 실측한 결과 구간별로 차이를 보였으며 최대 EL. 126.60m, 최소 EL. 126.33m 나타났다. 댐 상류 부근의 수면높이 EL. 126.50m와 비교하면 +0.10m, -0.17m 차이를 보였으며 이는 저수량 산정에 큰 오차를 발생시킨다. 효과적인 댐 운영을 위해서는 유입량 및 유출량을 정확하게 산정하는 것도 필요하지만 저수량을 정확하게 파악하는 것 역시 필요하다. 저수량을 정확하게 산정하려면 수킬로미터가 넘는 저수지 크기를 고려하여 수면경사를 실시간으로 계측하는 등의 노력이 필요한 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.881-882
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• 2006

선형전동기(linear motor)는 일반 회전형 모터에 비해 직선 구동력을 직접 발생시키는 특유의 장점이 있으므로 직선 구동력이 필요한 시스템에서 회전형에 비해 절대적으로 우세하다. 선형전동기의 성능인 추력을 스테이터, 코어, 영구자석 등의 구성요소의 형상과 치수, 코어와 영구자석의 극간격, 공극, 코일의 권수에 따라서 결정된다. 본 논문에서 제안한 2kW급 단상 구동형 횡자속 선형전동기는 압축기 제작에 필요한 직경 50mm, 구동 스트로크 18mm로 설계하였다. 또한 pole pitch가 20mm로 설계하였으며 요구되는 평균추력은 940N이다. 제작된 압축기의 특징은 고정자와 이동자가 맞닿는 flux path를 넓히기 위해서 최대한 경사진 각도의 형상으로 제작하였으며 경사의 각도가 커지면 커질수록 압축기로 구동하는 이동자와 고정된 부위사이에서 발생하는 흡인력이 상쇄되는 구조이기 때문에 진동의 원인으로 가장 크게 작용한다는 디텐트력이 작다는 것이 특징이며, 진동특성 등에 유리한 것으로 판단된다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.27 no.6
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• pp.56-64
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• 2013

Crabbing motion is the pure sway motion of a ship without surge velocity. Thus, it can be applied to a berthing operation. Crabbing motion is induced by a peculiar operation method called the push-pull mode. The push-pull mode is induced by using a combination of the main propeller and side thruster. Two propellers generating the same amounts of thrust and rotating in opposite directions produce some yawing moment on a vessel but do not induce longitudinal motion. With the additional operation of side thrusters, the push-pull mode is used to induce a large amount of lateral force. In this paper, three-degree-of-freedom equations of motion such as for the surge, sway, and yaw are constructed for the crabbing motion. Based on these equations of motion, a feedback linearization control method is applied to auto-berthing control for a twin-screw ship with side thrusters. The controller can deal with the nonlinearity of a system, which is present in the berthing maneuver of a twin screw ship. A simulation of the auto-berthing of a ship is performed to validate the performance of the designed controller.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.15 no.5
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• pp.435-442
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• 2004

We obtained precise linear transverse displacements from the results of signal processing on moire fringes measured by the superposition of a fixed self-imaging elongated circular(EC) grating and a moved EC grating. The linear displacement less than one pitch of the moving EC grating was calculated from the position of a bright moire fringe generated on the linear grating part of the EC gratings. The moire signals were high-frequency-filtered, smoothed, curve-fitted, and first-differentiated moire signals in sequence. Also the linear displacement created by movement by the unit of integer times of a pitch was readily measured by the count of the even number of zero-crossing points corresponding to bright moire fringes obtained by the above same processing without curve fitting. Then we can measure linear transverse displacements with the accuracy of better than 3 %, which are more accurate values than those by the traditional visual method within the displacement of 80 ${\mu}{\textrm}{m}$.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07b
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• pp.577-579
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• 2001

본 논문에서는 공진을 이용한 일정 진폭과 일정 주파수용 가진기 구동 시스템의 구현을 위한 제어기와 시스템에 대한 동적 해석을 수행하였다. 제안된 가진기 시스템의 엑츄에이터는 영구자석형 횡자속 선형 전동기(TFLM)가 적용되었고 가진기의 이동자에는 공진용 스프링을 장착하였다. 이로써 TFLM의 구조적인 장점인 고출력과 공진을 통한 에너지의 고효율의 장점을 갖는 전동식 가진기 시스템을 구현할 수 있게 되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.966-967
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• 2008

2kW급 선형 압축기용 액츄에이터로 직선 왕복 운동을 동작하게 하기 위하여 2상 영구자석형 횡자속 선형 전동기(Permanent Magnet Transverse Flux Linear Machine; PM-TFLM)와 스프링을 조합하여 선형 공진 시스템을 구성하였다. 선형전동기의 이동자를 공진점부근에서 왕복 운동을 하기 위해서 빠른 왕복 운전과 적절한 운전 알고리즘이 필요하게 된다. 먼저 2상으로 이루어진 PM-TFLM의 순시 토오크 제어를 위하여 벡터 제어 알고리즘을 설계하여 구현하고 피스톤, 스피링 및 부하에 따라 운전제어를 수행하는 방법에 대하여 연구를 하였다. 종래의 3상 교류 전동기의 순시 토오크 제어에 적용하는 벡터제어 알고리즘을 2상 PM-TFLM에 적용하여 그 타당성을 보이고 빠른 왕복운전을 안정적으로 수행함을 실험을 통하여 입증하였다.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2017.04a
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• pp.89-89
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• 2017

해양경찰 소형 경비정에 주로 장착되었던 물분사(water jet type) propeller가 중대형 경비함으로 점차 확대되고 있으며, 축 형식은 2~4축, 유동을 제어하는 bucket 유형도 DRB, CSU(SRB) 방식으로 나뉘어져 있다. 그러나, W/Jet 추진기 고유의 운동 특성이 반영된 조함법의 연구가 부족한 편이다. 여기서는 함정에 장착된 W/Jet 유형별 SHS를 통하여 직접 구현해 보고, SHS 구현이 현실적으로 어려운 함정은 해양경찰 함정장들의 면담을 통하여 습득한 것을 이론적으로 구현 제시하여, 함정 조함시 지식적인 인적오류를 최소화하여 W/jet 추진기가 장착된 함정 승조원의 조함 능력 향상 및 안전운항에 기여하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.921-923
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• 2005

본 논문은 LCD 제조 공정라인에서 LCD 원판을 이송하기 위한 영구자석 여자 횡자속형 선형 진동기 개발에 관한 내용이다. 3차원 등가 자기 회로망법과 2차원 유한 요소법을 사용하여 이동자의 단부 효과를 고려하여 전동기 특성을 해석하였으며 정특성 실험을 통하여 설계 및 해석의 타당성을 검증하였다.