• 대한기계학회논문집A
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• 제41권6호
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• pp.507-515
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• 2017

많은 절점 자유도로 표현이 되는 유연다물체 시스템의 효율적인 해석을 위해서는 병렬처리 기법이 적용될 수 있다. 이 분야에서의 병렬처리기법은 주로 선형대수방정식의 효율적인 해법에 초점이 맞추어 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 기존의 방법과는 달리 병렬처리에 적합한 유연다물체 동역학 공식을 부분 시스템 합성방법을 이용하여 개발하고, OpenMP를 사용한 효율적인 병렬처리 방식을 제안하였다. 서로 다른 두 가지 병렬처리 방식을 3개의 동일한 유연체 회전 날개 시스템 시뮬레이션 통하여 비교하였다. 또한 실제의 CPU시간을 비교하여 제안한 병렬처리 방법의 효율성을 고찰하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권4호
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• pp.317-325
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• 2014

스트랩다운 탐색기를 장착한 유도탄의 경우 유도에 필요한 시선각속도 추출을 위해서는 탐색기 측정치인 관측각속도에서 동체각속도 성분을 보상해 주어야 한다. 관측각속도에 포함된 동체각속도와 동체각속도 성분의 보상에 사용되는 자이로 출력인 동체각속도의 신호 특성의 차이는 호밍루프의 불안정성을 야기한다. 본 논문에서는 자이로 출력에 탐색기 지연을 고려하여 보상신호의 특성을 일치시키고, 탐색기 지연에 오차가 있을 경우에도 전체 호밍루프의 안정화를 이루기 위해 유도명령 단에 PID제어기를 적용하는 호밍루프 설계방법을 제안하였다. 보상 전 후의 선형모델 대한 안정성해석을 수행하였고, 비선형 6자유도 시뮬레이션을 통해 설계된 호밍루프의 안정성과 성능을 검증하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권4호
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• pp.309-318
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• 2003

본 연구는 현재 산업용으로 널리 사용되고 있는 수직 다관절 6자유도 로봇을 의료용 목적으로 적용하기 위해 수행하였다. 이미 산업용으로 제안되어 검증된 로봇을 사용한다면 비용, 시간적인 면에서 상당한 잇점이 있다. 따라서 본 논문에서는 산업용으로 제안된 로봇을 의료 목적으로 사용하여 연구하였다. 본 시스템은 뇌졸중 환자와 같이 한쪽 팔을 다친 사람들을 위해 제안하였다. 한쪽 팔이 비정상이고 다른 팔이 정상인 환자를 대상으로 정상인 팔의 움직임을 획득하여 마비되거나 정상으로 움직이기 어려운 팔을 운동시키도록 마스터-슬레이브 시스템을 구성하였다. 또한 팔꿈치와 어깨의 기구학을 해석하기 위하여 기존의 인체에 관한 연구 결과를 적용하였다. 또한 슬레이브 로봇에 힘 센서를 부착하여 환자의 재활 정도를 측정할 수 있도록 하였으며, 위험 상황에 대비함으로써 슬레이브 로봇의 안전성을 높였다. 이러한 시스템으로 인해 물리치료사의 도움 없이 환자 혼자 운동이 가능하도록 시스템을 구성하였다. 제안된 시스템과 제어 알고리즘은 실험과 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.431-437
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• 2017

본 연구에서는 주행 노면의 형상을 재현하는 알고리즘을 기반으로, 외란 형상 정보를 활용한 차량의 진동제어 시스템과 그 결과를 제시하였다. 시스템에 전달되는 외란으로 유발되는 과도한 진동 및 그 영향을 저감시키고 안정성을 확보하는 것은 중요한 이슈이며, 특히 자동차 분야에서는 그 요구가 지속적으로 제기되고 있다. 차량의 진동과 불안정성을 유발하는 대표적인 외란 요인은 주행하는 차량 타이어에 접촉하는 불규칙한 도로면 형상이다. 따라서 이러한 외란 형상 정보를 확보하는 것은 매우 중요한 과정이다. 본 연구에서는 차체에 부착된 센서로부터 측정된 신호에 혼입된 차량의 동적 거동 영향을 배제하고 관심 도로면의 형상 정보를 재현할 수 있는 RPS 알고리즘과 이를 적용한 실험결과를 제시하였다. 이를 토대로, 예견제어 이론을 응용한 전자 제어 현가 시스템과 7 자유도 전차량 모델에 적용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 반능동형 작동기와 결합된 지능형 제어 시스템을 통하여 자동차의 주요 성능 지수인 승차감과 조종안정성의 개선 효과를 확인하였으며, 제안한 제어 프레임의 효용성을 제시하였다.

• 농업생명과학연구
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• 제52권6호
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• pp.127-138
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• 2018

본 연구에서는 국내에서 주로 사용되는 채소 정식기를 대상으로 전체적인 작동 특성을 분석하였다. 식부장치 거동에 영향을 주는 주요 구성요소 및 동력전달경로를 파악하였으며, 식부장치의 링크 구조를 기구적으로 분석하고 3D모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 바탕으로 식부호퍼 극하단점의 궤적을 분석하였다. 또한 엔진회전속도 및 식부변속단수 변화에 따른 주간거리를 도출하고 필드시험을 통해 검증하였다. 주요 결과로써, 식부장치는 10개의 링크와 13개의 회전 조인트로 구성된 1 자유도의 기구이며 각 부분들은 4절 링크식으로 구성되어 있었다. 링크장치의 거동에 의해 식부호퍼는 일정한 자세를 유지하면서 연직 방향으로 묘를 심어준다. 동력은 엔진을 통해 주행부 및 식부로 전달되었으며 식부장치의 최대 및 최소 주간거리는 각각 428.97mm, 261.20mm로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권3호
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• pp.187-194
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• 2019

비축 적외선 탐색기는 공력 가열에 의한 열 차폐 효과를 완화시키기 위해 대공 고속 유도탄의 노즈콘 측면에 장착된다. 탐색기 출력은 표적을 지속적으로 추적하기 위한 유도탄의 롤 기동이 관여되었을 때 더 이상 시선각속도로 간주할 수 없다. 본 논문에서는 2축 김발 위에 장착된 비축탐색기를 위한 시선각속도 계산 방식을 제안한다. 첫째로, 실제 시선각속도 방정식은 해석적으로 도출되지만 조준각 오차 변화율을 측정할 수 없어 구현할 수 없다. 그에 따라 조준각 오차 변화율을 획득하기 위해 1차 지연 근사화를 제안한다. 제안한 시선각속도 계산 방식은 유도탄과 김발의 회전을 고려하여 커플링 효과를 보상할 수 있다. 제안한 방식의 성능을 비선형 6 자유도 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.709-715
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• 2015

일반적인 무인잠수정과는 달리 수중 글라이더는 별도의 추진체를 가지지 않고 부력과 중력의 차이에 의해서 추진력을 얻게 된다. 추진력을 얻기 위해 부력을 조절하게 되며, 부력의 변화는 부력엔진을 이용하며 수중 글라이더의 체적을 변화시킨다. 또한, 수중 글라이더의 자세를 제어하기 위해 별도의 방향타를 사용하지 않고 내부의 자세제어기를 이용하여 내부 이동질량의 위치변화를 이용한다. 내부 이동질량의 위치변화에 의한 질량중심과 질량관성모멘트의 변화가 발생하게 되며 이로 인해 수중 글라이더의 자세가 변화하게 된다. 본 논문에서는 수중 글라이더의 기구학적 특성과 운동특성을 반영한 비선형 6자유도 운동방정식을 유도하고 이를 이용한 운동 시뮬레이션을 수행하였다. 자세제어기를 이용하여 수중 글라이더의 종동요각과 횡동요각 제어 운동 시뮬레이션을 수행하였으며, 종동요각과 횡동요각 제어에 따른 수중 글라이더의 운동특성을 해석하였다.

• 한국자기학회지
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• 제15권6호
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• pp.315-319
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• 2005

본 연구에서는 자기터널접합(MTJs; magnetic tunnel junctions)의 스위칭 자기장($H_{SW}$)을 감소시키기 위하여 자유층으로 비정질 강자성 $Co_{70.5}Fe_{4,5}Si_{15}B_{10}$ 단일(single) 및 합성형 반강자성(SAF; synthetic antiferromagnet) 층을 사용하였다. $Si/SiO_2/Ta$ 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe 7/AlOx/CoFeSiB 7 or CoFeSiB (t)/Ru 1.0/CoFeSiB (7-t)/Ru 60 (in nm) MTJs의 자기저항과 스위칭 특성을 CoFe 자유층과 NiFe 자유층을 갖는 MTJs와 비교하여 조사하였다. CoFeSiB은 포화자화($M_s$)가 $560\;emu/cm^3$으로 CoFe보다 낮고, 이방성 상수(Ku)는 $2800 erg/cm^3$으로 NiFe보다 높다. CoFeSiB SAF 구조에서 CoFeSiB 사이의 Ru 두께가 1.0 nm일 때 교환결합에너지($J_{ex}$)는 $-0.003erg/cm^2$였다. 이와 같이 비교적 작은 $J_{ex}$ 때문에, CoFeSiB SAF 자유층을 갖는 MTJs의 실험 및 Landau-Lisfschitz-Gilbert(LLG)식에 의한 시뮬레이션 결과 모두에서 $H_{SW}$가 접합크기에 의존하는 경향을 보였다. CoFeSiB SAF 자유층 MTJ의 $H_{SW}$는 CoFe, NiFe 또는 CoFeSiB single을 자유층으로 하는 MTJs에 비해 훨씬 낮게 나타났다. 따라서 CoFeSiB SAF를 자유층으로 사용한 MTJ는 micrometer에서 submicrometer 크기 영역 모두에서 보지적의 감소와 민감도 증가와 같은 우수한 스위칭 특성을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제6권4호
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• pp.411-420
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• 2000

CDMA 이동 통신 시스템의 소프트 핸드오프의 성능에 잠재적으로 영향을 줄 수 있는 요소들은 핸드오프 관련 시스템 파라미터 (T_ADD, T_DROP, T_COMP, T_TDROP) 이외에도 가입자의 이동성, 서비스 지역, 기지국의 용량 등 여러 가지가 있다. 이동 통신에서 핸드오프가 차지하는 중요성으로 인하여, 여러 가지 핸드오프 방식이 제안되었고, 제안된 방식의 우수성을 시뮬레이션 프로그램을 수행하여 실험적으로 증명하기 위한 연구가 많이 행하여졌지만, 핸드오프 관련 시스템 파라미터, 가입자의 이동성과 환경, 기지국 용량 등을 어떻게 모델링하였느냐에 따라 시뮬레이션의 객관성과 신빙성이 달라진다. 본 논문은 이동국의 속도를 고려하여 소프트 핸드오프의 지연 시간을 제어하는 새로운 핸드오프 방식을 제안하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 이 방식과 기존 방식을 비교 분석한 연구에 관하여 논한다. 시뮬레이션 결과는 이동국의 속도 이외에도 이동 영역과 방향에 따라 핸드오프 방식의 성능이 현저하게 다르게 나타날 수 있다는 것을 보였다. 구체적으로, 본 논문에서 제안한 핸드오프 방식의 성능은 자유 이동을 하는 이동국의 경우에 기존 방식보다 우수하지만, 이동 영역과 방향이 제한된 이동을 하는 이동국의 경우에 기존방식과 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한, 같은 핸드오프 방식이라도 서비스 지역을 2차원 공간으로 모델링하였느냐 아니면 3차원 공간으로 모델링하였느냐에 따라서 시뮬레이션 결과가 달랐다. 따라서, 핸드오프의 성능 분석 연구에서 이동국의 이동성 모델이 중요하며, 특히 이동 통신 시뮬레이션 연구에서 그 동안 무시되었던 이동국의 이동 영역과 방향성도 중요한 이동성의 특성으로서 고려되어야 할 것을 시사한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권2호
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• pp.95-101
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• 2017

본 연구에서는 철도차량의 사고의 유형 중 가장 많이 발생되는 지그재깅 현상에 대해 이론 모델을 정립하여 선두차량의 지그재깅 거동에 대한 운동방정식을 도출하였다. 운동방정식을 풀기 위하여 미분방정식 수치해석법 중 가장 대표적인 Runge-Kutta 4차식을 사용하였고, 휠-레일 인터페이스에 의한 휠의 횡 변위는 운동에너지를 이용하여 추정하였다. 그리고 이론식을 검증하기 위하여 재그재깅 현상에서 가장 변위가 큰 연결기 위치에서의 횡 변위에 대해 시뮬레이션과 이론식을 비교한 결과 비 탈선 충돌조건에서 최대 편차율은 0.8 [%] ~ 4.7 [%] 발생하고, 탈선 충돌조건에서는 탈선이 일어나는 시점에서 차량의 횡 변위를 비교한 결과 최대 편차율이 0.6 [%] ~ 5.1 [%]로 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이론식을 사용하여 사고나 현상을 시뮬레이션으로 재현할 때 필요한, 전체적인 거동에 부합하는 차량 간 연결의 초기 off-set량을 예측할 수 있다.