• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권9호
• /
• pp.73-80
• /
• 2005

본 논문은 피치 바이어스 모멘텀 방식을 사용하는 HAUSAT-2 위성의 모멘텀 휠 초기구동(Start-up)을 위한 방안을 연구 분석하고 초소형위성 HAUSAT-2에 적합한 새로운 초기구동 방법을 제안하였다. HAUSAT-2는 25kg급의 나노 위성으로 모멘텀 휠과 마그네틱 토커를 사용하여 3축 제어를 수행한다. 자세제어를 위해 모멘텀 휠은 공칭 속도로 회전하거나 회전속도가 변하게 된다. 모멘텀 휠을 장착한 위성에서 휠의 초기구동방법은 휠을 발사 전에 미리 일정한 속도로 회전하게 하거나, 궤도상에서 추력기와 같은 구동기로 자세를 안정화 시킨 이후에 휠을 공칭속도에 도달하게 하는 방법이 있다. 하지만 HAUSAT-2와 같은 초소형위성의 경우 전력제한으로 발사 전 휠을 구동하기 힘들며, 궤도상에서 자세 안정화 이후 휠을 구동하기 위해서는 자기토커만으로 자세를 안정화 해야 하는데 이 경우 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 좀더 빠르고 효율적으로 휠의 초기구동과 자세안정화를 하기 위해서 모멘텀 휠 구동 방안을 제안하였다. 이 방법은 위성이 발사체에서 분리된 후 초기 각속도 제어를 할 때 일정한 속도 증가율로 모멘텀 휠의 속도를 올려주어 공칭 속도에 도달하게 하며, 이 후 자세 안정화를 수행하게 된다. 이 방식을 사용하면 약 4 궤도 이내에 휠 초기구동과 자세 안정화를 성공적으로 이룰 수 있음을 확인 할 수 있었다.

• 항공우주기술
• /
• 제9권2호
• /
• pp.51-56
• /
• 2010

통신해양기상위성의 정상임무 수행시 자세제어계에 대한 중요한 지상국 소프트웨어에는 궤도위치 유지와 휠오프로딩이 있는데, 본 논문에서는 외팔보 태양전지판 형상으로 인해 E3000 heritage로부터 설계 변경을 수행하여 해석을 수행한 휠오프로딩 임무에 대한 지상국 소프트웨어 검증시험을 정리하여 기술하였다. 휠오프로딩 지상국 소프트웨어는 크게 2가지로 구분되는데, 하나는 휠오프로딩을 위한 추력기 조합 변경 시기에서의 변수 변경이고 다른 하나는 위성으로 전달해야 하는 모멘텀기준값 변경이다.

• 항공우주기술
• /
• 제13권2호
• /
• pp.47-53
• /
• 2014

본 논문은 위성의 정밀 자세제어를 위해 사용하는 반작용 휠에 대한 소프트웨어 모델을 시뮬링크로 구현한 것에 대한 소개문서이다. 반작용 휠의 전기적인 특성 파라미터를 셋팅하고, 위성에 반작용 휠들이 장착되는 장착 각을 설정할 수 있는 기계적인 항목들 또한 포함하고 있다. 반작용 휠의 모델 방정식을 전기적 모터 방정식으로부터 유도하여, 이를 정리하였다. 또한, 구현한 반작용 휠 시뮬링크 모델을 강체에 적용하여 구동결과를 보여주고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권11호
• /
• pp.521-528
• /
• 2018

전투목적으로 개발된 군용차량은 타이어 압력이 손실되더라도 일정시간동안 일정거리를 달릴 수 있도록 런플랫시스템을 도입하였다. 런플랫을 적용하기 위하여 휠을 외측림과 내측림으로 구성된 2개의 부분으로 구성하고, 클램핑 볼트를 체결함으로써 외측림과 내측림을 조립한다. 이 클램핑 볼트는 휠의 내구성을 결정하는 중요 부품이다. 실제로 휠의 내측림과 외측림의 파손보다는 클램핑볼트의 파손이 발생되어 휠을 사용하지 못하는 빈도가 높다. 따라서, 클램핑 볼트의 내구성능이 휠의 내구성능과 연관이 크다고 할 수 있다. 본 연구는 휠의 내구성을 향상시키기 위하여 휠조립체를 시험하고 클램핑 볼트를 개발하는 과정을 다루었다. 기존에 정립된 내구시험 조건의 불충분성을 식별하였으며, 휠조립체의 내구성을 보다 정확히 확인할 수 있도록 통제해야 하는 시험조건을 제시하였다. 정립된 시험조건을 기반으로, 성능이 개선된 클램핑 볼트를 시험하였다. 시험조건을 확인한 결과 기존 제품보다 최소 168% 내구성이 향상됨을 확인할 수 있었다. 본 연구는 휠 조립체의 내구시험 방법과 클램핑 볼트를 개발하는 과정에서 고려해야 할 요소를 제시한 것에 의미가 있다 할 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.79.2-79.2
• /
• 2011

플라이 휠 에너지 저장장치(Flywheel Energy Storage System: FESS)는 전기 에너지를 회전 운동 에너지로 저장하였다가 필요시 회전 운동에너지를 전기 에너지로 변환하여 재사용 가능한 에너지 저장장치 이다. 최근 전력 변환 기술의 발전으로 인하여 플라이휠 에너지 저장 장치의 에너지 입출력 속도가 빨라지고 대용량의 에너지를 저장할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 이러한 플라이휠 에너지 저장 장치의 전력 입출력 특성을 이용하여 전력 시스템에서 발생하는 저주파 진동(Low frequency oscillation)을 억제하는 방안을 제시 하여 안정도를 향상 시키고자 하였다. 전력 시스템은 발전조건, 전송조건, 부하조건에 따라 동작 조건이 지속적으로 변하고 있다. 이러한 동작 환경 변화는 전력 시스템에 대한 수학적인 표현과 실제 전력계통간의 차이가 발생하기 때문에 정확한 제어 목적을 달성하기가 힘들다. 따라서 본 논문에서는 제어기 설계 단계에서 전력 계통의 불확실성을 고려할 수 있는 $H_{\infty}$ 제어 기법을 이용하여 플라이휠 에너지 저장장치를 위한 강인 제어기를 설계 하였다. 제안한 플라이휠 에너지 저장장치의 강인 제어기의 유용성을 입증하기 위하여 1기 무한대 모선에 적용한 결과를 비선형 시뮬레이션을 통하여 다양한 외란이 발생한 경우에 외란 억제 성능과 강인성에 대하여 고찰 하였으며, 제안한 방식이 기존의 전력계통 안정화 장치(Power system stabilizer: PSS) 보다 효율적이며 전력계통의 안정도 향상에 크게 기여함을 보이고자 하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.18-24
• /
• 2010

철도차량의 동특성 해석을 위한 기존의 연구는 대부분 2차원 접촉해석에 근거한 근사해법에 의존해 왔다. 최근에 휠-접촉해석에 대한 정확한 해를 구하기 위해 3차원적 접근방법이 제시되고 있지만, 계산시간의 과다로 인해 실제 시뮬레이션 적용에는 효과적이지 못했다. 본 연구의 주요 관점은 효율적인 3차원 휠-레일 접촉 해석을 통해 휠-레일 접촉력을 계산하여 철도차량의 동특성 해석의 새로운 방법을 제시하고자 하는 것이다. 이를 통해, 3차원 휠-레일 접촉해석 및 휠셋의 동적 계산식이 제시된다.

• 한국음향학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.288-294
• /
• 2016

타이어와 휠가드 사이의 공간은 타이어 패턴음의 전달경로가 된다. 본 논문에서는 타이어-휠가드 공간에서 발생하는 음향현상을 음장모드 분석과 휠 가드 표면에서 음압분포 가시화를 통해 규명하였다. 타이어 패턴음 저감을 위해 음향학적 댐퍼 역할을 수행하는 캐비티를 휠가드 표면상에 적용하였다. 실내소음은 2 dB(A) 감소하였는데, 본 연구에서 다룬 소음저감방법은 완성차 단계에서 원가/중량의 증가없이 실내음질을 개선하는 효과적인 방안이 될 것이라고 판단된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
• /
• pp.1851-1855
• /
• 2011

휠-레일 접촉해석의 정밀도는 휠과 레일의 접촉 위치 분석 방법 및 접촉력 계산 방법에 따라 결정된다. 휠과 레일의 형상을 2차원 곡선접촉으로 가정하여 휠-레일 접촉 위치를 찾는 방법은 계산시간이 짧은 장점이 있지만 3차원 곡면으로 가정한 경우에 비해 근사화된 해를 가지는 단점이 있다. 본 연구에서는 2차원 곡선접촉 해석에 기인한 방법과 3차원 곡면으로 가정한 방법에 대한 휠셋의 동특성 해석 결과을 비교하고자 한다. 곡선 주행시 휠셋 중심에 대해 요 각도 및 횡변위 등의 해석결과를 비교하고자 한다.

• 항공우주기술
• /
• 제12권2호
• /
• pp.57-63
• /
• 2013

정지궤도에서 운용되는 많은 위성들이 통신방송을 목적으로 하고 있기 때문에 전력 요구량이 크고 이에 따라 대용량의 태양전지판이 필요하다. 최근에는 정지궤도에 통신방송 이외에 기상을 비롯한 지구환경 관측을 목적으로 하는 위성들이 개발되는 추세이다. 이러한 관측 위성의 탑재체는 감지기의 열환경 조건이 매우 중요하기 때문에 열원으로 작용되는 태양전지판을 제거하고 대신에 자세 안정도를 확보하기 위해 붐을 사용한다. 다른 방법으로 모멘텀 용량이 큰 휠을 장착하여 비대칭 태양전지판 형상으로 인해 태양에 의한 외란을 휠이 흡수하는 자세제어 방식을 사용하고 있다. 본 논문에서는 완벽한 비대칭 태양전지판 형상의 천리안위성에서 사용하고 있는 휠배치와 그에 적합한 휠모멘텀조정에 관하여 분석하고 현재 운용되고 있는 텔레메트리를 통해 그 결과를 검증하였다.

• 항공우주기술
• /
• 제3권2호
• /
• pp.7-10
• /
• 2004

인공위성은 임무에 따라 위성의 모든 항목에 대한 요구조건이 설정된다. 지구정밀관측 및 해양관측에 따른 요구조건으로는 보다 정밀한 자세지향이 필수적이고, 그 성능을 갖춘 자세센서와 자세 구동기를 설계하게 된다. 본 소형위성의 정밀 자세 센서로는 별추적기가 사용되고, 그에 따른 구동기로는 반작용휠로서 토크를 발생시킨다. 위성에 각 센서 및 구동기와 같은 유닛들이 장착될 경우, 요구되는 성능 및 기능시험을 수행하여야 한다. 본 논문에서는 해당 반작용휠을 위성에 장착하는 과정에서 수행되었던 성능시험의 방법과 결과를 분석하였다.