• 전기학회논문지
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• 제67권11호
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• pp.1423-1433
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• 2018

Recently, a permanent magnet synchronous motor of middle and small-capacity has high torque, high precision control and acceleration / deceleration characteristics. But existing control has several problems that include unpredictable disturbances and parameter changes in the high accuracy and rigidity control industry or nonlinear dynamic characteristics not considered in the driving part. In addition, in the drive method for the control of low-vibration and high-precision, the process of connecting the permanent magnet synchronous motor and the load may cause the response characteristic of the system to become very unstable, to cause vibration, and to overload the system. In order to solve these problems, various studies such as adaptive control, optimal control, robust control and artificial neural network have been actively conducted. In this paper, an incremental encoder of the permanent magnet synchronous motor is used to detect the position of the rotor. And the position of the detected rotor is used for low vibration and high precision position control. As the controller, we propose augmented state feedback control with a speed observer and first order deadbeat disturbance observer. The augmented state feedback controller performs control that the position of the rotor reaches the reference position quickly and precisely. The addition of the speed observer to this augmented state feedback controller compensates for the drop in speed response characteristics by using the previously calculated speed value for the control. The first order deadbeat disturbance observer performs control to reduce the vibration of the motor by compensating for the vibrating component or disturbance that the mechanism has. Since the deadbeat disturbance observer has a characteristic of being vulnerable to noise, it is supplemented by moving average filter method to reduce the influence of the noise. Thus, the new controller with the first order deadbeat disturbance observer can perform more robustness and precise the position control for the influence of large inertial load and natural frequency. The simulation stability and efficiency has been obtained through C language and Matlab Simulink. In addition, the experiment of actual 2.5[kW] permanent magnet synchronous motor was verified.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.38-45
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• 2020

아진공 튜브 안을 부상한 상태로 주행하는 캡슐트레인은 공기저항력 및 마찰력을 획기적으로 줄임으로써 초고속 주행이 가능하다. 캡슐트레인에서 부상방식으로 사용되는 초전도 유도 반발식 부상은 부상 공극이 커서 인프라 건설비용이 저렴하고 별도의 부상제어가 필요 없는 장점이 있지만, 부상·안내 공극의 변화가 크고 부상 및 안내력에 댐핑 특성이 작아 주행 안정성 및 승차감을 악화시킬 수 있다. 본 연구에서는 초전도 유도 반발식 부상방식에 기반한 캡슐트레인의 동특성 해석 모델을 구축하고 이를 활용하여 캡슐트레인의 주행 특성을 분석하였다. 먼저 초전도 유도 반발식 부상에 있어서 동특성에 중요한 영향을 미치고 속도 및 공극 변화에 따라 비선형적인 특성을 보이는 부상 및 안내 강성을 도출하였고, 이러한 강성이 반영된 캡슐트레인의 3D 동특성 해석 모델을 구축하였다. 구축된 모델을 이용하여 캡슐트레인의 속도별 주행 특성이 승차감에 미치는 영향과 곡선 주행, 튜브 처짐 및 튜브 연결부 단차 등과 같은 주행 환경이 차량의 동특성 및 주행 안정성에 미치는 영향을 검토하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권11호
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• pp.73-79
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• 2020

최근 지방자치주의가 강화되고, 문화관광 산업이 4차 산업혁명의 동력원으로까지 인식되자 지역 문화관광 산업의 활성화에 대한 연구의 중요성은 더 강조되고 있다. 이에 본 논문에서는 지역 문화관광상품의 개념과 유형을 정리하고 이를 통해 연구 방향을 제시하였다. 연구방법으로는 문헌중심의 연구로 한국 지역 문화관광 산업의 내부적 요인과 외부적 요인을 SWOT분석방법으로 이용하였다. 본문에서는 지역 문화관광상품 개발에 현황을 대표적 3곳을 선정하여 분석하였는데, 서울, 제주도, 경주 모두 지역 문화관광상품이 부족하다는 공통점을 발견하였다. 또한 문화관광상품 개발의 경제적 측면뿐 아니라 문화발전이라는 역할을 통해 또 다른 가치를 찾았다. 이처럼 중요성이 더욱 커진 지역 문화관광 산업의 활성화를 위해 차별화된 독창성 상품개발과 효율적 마케팅, 이를 뒷받침하는 법률적 보안까지 다방면으로 활성화 방안을 제시하였다. 본 연구가 문화관광 산업 연구자와 관련 업계에 더 좋은 자료가 되기 위해서는 향후 여러 제약으로 실시하지 못한 자세한 설문조사가 곁들여진 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.31-44
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• 2018

사물인터넷(Internet of Things)시대에는 다양한 사물이 연결되어 사물들 스스로가 데이터를 획득하여 이를 바탕으로 학습하고 동작한다. 이는 사물이 사람의 모습을 닮아가고 있다고 볼 수 있고 변화한 사물과 사람이 어떻게 소통하는가를 설계하는 것이 핵심 이슈로 떠오르고 있다. 이러한 IoT 환경이 도래함에 따라 UI 디자인 분야에서도 많은 연구가 진행되었다. 멀티모달리티(Multi-modality)와 인터유저빌리티(Interusability) 등의 키워드를 통해서 UI 분야에서도 복합적인 요소를 고려하려는 연구가 진행됐음을 알 수 있다. 하지만 기존의 UI 디자인 방법론으로는 IoT 환경에서 사용자 인터페이스(UI)를 설계할 때 사물, 사람, 데이터가 상호작용하는 방식에 대해서 구조화하고 테스트하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서 새로운 UI 프로토타이핑 방법을 제안하였다. 본 논문의 주요 분석과 연구는 다음과 같다: (1) 먼저 사물의 행동 프로세스를 정의하였다. (2) 행동 프로세스를 토대로 기존의 IoT 제품을 분석하였다. (3) 사물성격(Personality of Things)유형을 구분 지을 수 있는 프레임워크를 제작하였다. (4) 프레임워크를 바탕으로 사물성격(Personality of Things) 유형을 도출하였다. (5) 3개의 대표 사물성격(Personality of Things)을 실제 스마트 홈 서비스에 적용하여 프로토타이핑 테스트를 해보았다. 본 연구는 새로운 UI 프로토타이핑 방법을 제안하여 더 총체적인 방식으로 IoT 서비스에 대한 사용자 경험(UX)을 확인할 수 있었다는 데 의의가 있다. 또한, 향후 본 연구를 발전시켜 인공지능(AI) 기술이 발전한 환경에서 지능화된 서비스의 정체성(Identity) 확립의 도구로 사물성격(Personality of Things) 개념을 활용할 수 있을 것이라 생각한다.

• 대한인간공학회지
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• 제35권5호
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• pp.371-381
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• 2016

Objective:This study aims to evaluate the features of heart rate variability (HRV) and respiratory signals as indices for a driver's drowsiness and waking status in order to develop the classification model for a driver's drowsiness and waking status using those features. Background: Driver's drowsiness is one of the major causal factors for traffic accidents. This study hypothesized that the application of combined bio-signals to monitor the alertness level of drivers would improve the effectiveness of the classification techniques of driver's drowsiness. Method: The features of three heart rate variability (HRV) measurements including low frequency (LF), high frequency (HF), and LF/HF ratio and two respiratory measurements including peak and rate were acquired by the monotonous car driving simulation experiments using the photoplethysmogram (PPG) and respiration sensors. The experiments were repeated a total of 50 times on five healthy male participants in their 20s to 50s. The classification model was developed by selecting the optimal measurements, applying a binary logistic regression method and performing 3-fold cross validation. Results: The power of LF, HF, and LF/HF ratio, and the respiration peak of drowsiness status were reduced by 38%, 22%, 31%, and 7%, compared to those of waking status, while respiration rate was increased by 3%. The classification sensitivity of the model using both HRV and respiratory features (91.4%) was improved, compared to that of the model using only HRV feature (89.8%) and that using only respiratory feature (83.6%). Conclusion: This study suggests that the classification of driver's drowsiness and waking status may be improved by utilizing a combination of HRV and respiratory features. Application: The results of this study can be applied to the development of driver's drowsiness prevention systems.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1034-1046
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• 2011

본 논문에서는 X-대역에서 GaN HEMT 소자의 로드-풀 측정을 통한 40 W급 전력증폭기 모듈의 설계, 제작을 보였다. 전력증폭기의 설계에 적용하기 위한 능동 소자로, 최근 발표된 TriQuint사의 GaN HEMT 소자를 선정하였다. 로드-풀 측정 시스템의 임피던스 튜너의 임피던스 범위 제한으로 인하여, 시험치구 내에 사전-정합 회로를 구성하였다. 사전-정합 회로가 포함된 로드-풀 측정을 통해 최적 입 출력 임피던스를 도출하기 위하여, 사전-정합 회로의 2-포트 S-파라미터가 필요하며, 이의 새로운 추출 방법을 제안하였다. 이와 같이 결정된 사전-정합 회로의 S-파라미터를 반영한 로드-풀 측정을 통해 도출된 최적 입 출력 임피던스는 데이터 시트와 근접한 결과를 주며, 이를 통해 측정의 타당성을 확인하였다. 전력증폭기의 정합 회로는 도출된 최적 임피던스로부터 EM co-simulation을 이용하여 설계하였다. 제작된 전력증폭기는 15${\times}$17.8 $mm^2$으로 소형의 크기를 가지며, 10 usec의 펄스 폭, 10 % duty의 펄스 입력 및 드레인 스위칭 상태에서, 9~9.5 GHz 대역 내 출력은 46.7~46.3 dBm, 전력 이득은 8.7~8.3 dB, 효율은 약 35 %의 특성을 보인다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제8권3호
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• pp.199-208
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• 2002

본 연구에서는 실험을 통해 PLC와 하부장치들 사이에 RS -485 직렬 통신방식의 네트웍을 이용한 정보 교환에 있어 잡음 손실이나 왜곡현상이 매우 낮다는 것을 보였다. 제시한 네트웍 방법과 알고리즘에 의해 동작하는 PLC의 효율과 작업 능력을 기반으로 작업장을 분화하여 필요한 작업을 배치한 방법은 매우 효과적이고 편리하며 유용한 정보를 제공하였다. 보다 정확한 정보의 축척과 높은 효율을 위해 본 실험에서 제시한 알고리즘과 운용방법을 각 목장에 활용할 때에는 사용자나 관리자의 요구에 따라 데이터를 통한 계측장비의 교정과 함께 수정이 필요하겠다. 하지만 무엇보다 PLC를 이용한 축산자동화를 통해 사양관리에 필요한 생체 계측 정보를 착유와 동시에 자동으로 다량 획득하여 데이터 전자 문서파일로 보관함으로서, 긴 시간의 지연 없이 사양관리 감독자에게 제공할 수 있는 방법적 해결에 유용성과 신속성을 보였고 사용자나 관리자가 필요한 작업을 수행할 때에 매일 반복적인 작업에 대한 보조적 역할을 하거나 착유 시설과 급이 시설에 완전한 자동화 무인화를 위한 보조적 장비로서 필요한 시설과 정보를 제공하는 것이 가능함을 확인하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권1호
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• pp.9-22
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• 1995

본 연구의 목적은 신뢰도해석에 근거한 말뚝의 여러가지 지지력 예측방법들의 안전율을 제시하는데 있다. 각 지지력 결정방법들은 여러가지 불착실성을 포함하고 있으며, 이러한 오차를 고려하기 위해 말뚝재하시험에 의해 측정된 지지력과 예측된 지지력과의 비를 분포함수로 표현할 수 있다. 이 분포함수를 이용하여 파괴확률이 10-3이하가 될 수 있는 말뚝지지력의 안전율을 산정할 수 있다. Bayes' 이론의 적용은 정역학적 지지력 공식을 Prior Distribution으로 가정하고 동역학적 지지력 공식 및 WEAP, PDA를 이용해 산정된 지지력의 분포를 Likelihood Distribution으로 가정하여 적용함으로써 많은 불확실성을 줄일 수 있게 된다. 본 연구결과에서 보면 동역학적 지지력 공식의 안전율은 대략 7.4 정도로 S.P.T.를 이용해 산정된 지지력과 함께 불확실성이 크며, 파동방정식을 이용한 지지력 결정방법인 PDA에 의해 산정된 지지력의 안전율은 약 2.7정도로 가장 신뢰도가 높음을 알 수 있다. 또한 Bayes' 이론을 적용하여 본 결과 안전율을 줄일 수 있었으며 말뚝의 지지력 산정시 이의 응용은 최적설계의 관점에서 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권9호
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• pp.19-28
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• 2014

최근 제한적인 국토 조건, 차량 주행 편의 및 고속화, 국토의 효율적인 이용을 위하여 장대터널 비율이 증가하고 있다. 국내 터널 지보설계 시 RMR 및 Q-System에 의한 경험적 방법을 주로 사용하고 있으나, 숏크리트 지보재가 NATM 터널의 핵심 지보재임에도 불구하고 현재 국내에서는 이와 관련된 연구가 미흡한 관계로 주로 국내외의 터널 적용사례를 바탕으로 충분한 검증없이 II등급 암반 조건에서부터 강섬유보강 숏크리트를 적용하고 있으며, 작용하는 하중에 관계없이 전단면에 일괄적으로 동일한 숏크리트 지보재를 적용하는 등 RMR 및 Q-System에서 제시하고 있는 기준보다 지보재를 다소 과다하게 적용하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존 적용사례에 근거한 지보패턴과는 달리, 연구지역의 지질조건인 대보화강암 기반인 산악터널 조건을 고려하여 일반 숏크리트와 강섬유보강 숏크리트 적용범위를 재평가하여 암반등급별 강섬유보강 숏크리트의 합리적 적용방안을 제시하고자 하였다. 또한 현장시험시공을 통해 계측 및 역해석을 이용한 수치해석을 수행하여 안정성을 검증하였다. 현장시험시공 및 수치해석결과 RMR 값이 동일 등급 내 상위에 분포하는 경우에는 지보패턴을 상위 등급에 준하는 설계가 가능한 것으로 나타났으며, 연구지역과 같이 암반상태가 대체로 양호한 상태인 대보화강암 기반 산악터널에서는 III등급까지 일반 숏크리트가 강섬유보강 숏크리트를 대체하여도 안정성에 문제가 없고, IV등급은 천단부에만 강섬유보강 숏크리트를 적용하여도 Key-block에 의한 낙반에 대한 안정성 확보가 가능한 것으로 평가되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.659-666
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• 2006

서보 모터는 컴퓨터와 센서로부터 오는 지령에 대해 정밀한 모션제어 즉, 정확한 속도조절과 위치 잡기를 수행함으로써 자동화 시스템에서 중요한 부분으로 사용된다. 특히, 선형추진 BLDC모터는 볼스크류, 타이밍 벨트, 랙/피니온과 같은 마찰 유도 전달 메카니즘들과 연결을 갖는 회전식 서보모터들에 비해 다양한 장점들을 갖는다. 본 논문은 정현파 구동형 선형 추진 BLDC모터의 동특성과 출력들로부터 얻어지는 정보를 이용하여 미지의 전동기 계통 파라미터들을 추정하는 방식을 제안한다. 추정된 파라미터들은 제어기와 외란 관측기의 이득을 조절하는데 사용될 수 있다. 이러한 목적을 이루기 위해 고성능의 디지털신호처리프로세서로 계자기준제어(FOC)기법을 구현하기 위해 설계된 TMS320F240을 선형 BLDC 서보 전동기의 제어기로서 사용한다. 이 서보전동기 응용 전용의 DSP는 A/D Converter와 PWM 발생부, 다수의 IO Port를 내장하고 있어 서보모터 제어기에 중요한 역할을 담당하게 된다. 이 선형 BLDC 서보 전동기 시스템은 또한 IPM 구동기와 홀센서 타입의 전류센서모듈 그리고 게이트 구동 신호와 고장 신호들의 전기적 절연을 위한 광결합 모듈을 포함한다.