• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제11권4호
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• pp.82-91
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• 1997

I보일러-터빈 설비는 화력발전소의 주전원설비 내지 자가발전설비로서 보일러는 연료를 연소시켜 그 열을 수관내의 물에 전달하여 필요한 증기를 얻는 설비이고, 터빈은 보일러에서 보내온 고온, 고압의 증기를 팽창시켜 기계적 에너지로 변환하여 그 에너지로 발전기를 회전하여 전기를 얻는 장치이다. 보일러-터빈 설비는 전기적 출력과 드럼내의 증기압 및 수위를 적절히 조절함으로써 발전소의 안정된 운전을 도모하고 발전용 연료의 절감 및 이를 통한 공해 저감을 이루어야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 이런 보일러-터빈 설비에 대한 제어시스템을 설계하는 한 방법으로서 기준모델 추종형 퍼지 시스템을 제안한다. 보일러-터빈 설비는 다변수 비선형 시스템으로서 일반적인 제어시스템 구성이 힘들지만, 오버슈트가 없으며 속응성이 좋은 기준모델을 선정하고 이 기준모델을 추종하도록 하는데 일반적인 1입력-1출력 퍼지제어기만을 적용하여도 기준신호에 대한 추종성 및 외란제거 능력 그리고 모델링 오차에 대한 강인성까지 나타내는 제어시스템의 설계가 가능하게 되었다. 따라서 전원설비로서의 보일러-터빈 설비에 대한 효율적인 제어시스템 설계방법으로 활용될 수 있을 것이다.

• Smart Structures and Systems
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• 제3권2호
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• pp.189-200
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• 2007

As a functional material, shape memory alloy (SMA) has attracted much attention and research effort to explore its unique properties and its applications in the past few decades. Some of its properties, in particular the electrical resistance (ER) based self-sensing property of SMA, have not been fully studied. Electrical resistance of an SMA wire varies during its phase transformation. This variation is an inherent property of the SMA wire, although it is highly nonlinear with hysteresis. The relationship between the displacement and the electrical resistance of an SMA wire is deterministic and repeatable to some degree, therefore enabling the self-sensing ability of the SMA. The potential of this self-sensing ability has not received sufficient exploration so far, and even the previous studies in literature lack generality. This paper concerns the utilization of the self-sensing property of a spring-biased Nickel-Titanium (Nitinol) SMA actuator for two applications: ER feedback position control of an SMA actuator without a position sensor, and estimation of the opening of a SMA actuated valve. The use of the self-sensing property eliminates the need for a position sensor, therefore reducing the cost and size of an SMA actuator assembly. Two experimental apparatuses are fabricated to facilitate the two proposed applications, respectively. Based on open-loop testing results, the curve fitting technique is used to represent the nonlinear relationships between the displacement and the electrical resistance of the two SMA wire actuators. Using the mathematical models of the two SMA actuators, respectively, a proportional plus derivative controller is designed for control of the SMA wire actuator using only electrical resistance feedback. Consequently, the opening of the SMA actuated valve can be estimated without using an extra sensor.

• 전자공학회논문지T
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• 제36T권4호
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• pp.38-46
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• 1999

본 논문에서는 조미동 구동기의 반복추종제어에 관하여 논의한다. 제안되는 시스템은 조동구동기로 선형 자기드라이브를, 미동구동기로 선형 압전구동기를 사용하여 구성된다. 특히, 선형 자기드라이브에 내재된 비선형 마찰과 선형 압전구동기의 이력현상이 먼저 모델링되고 되먹임선형화 루프가 이들을 추종제어에 사용한다. 주기적인 입력신호를 추종하는 경우 이를 더욱 확장하려 반복제어 알고리즘을 포함하도록 제어기를 설계한다. 즉, 반복제어기는 되먹임선형화가 적용된 PID 제어기에 설치된다. 실험결과에 의하면 정현파 입력을 추종하는 경우 PID 제어기에 되먹임선형화와 반복제어기를 함께 적용함으로써 추종성능을 크게 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.715-720
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• 2016

본 논문에서는, 휴대기기를 위한 PWM(Pulse Width Modulation), 전압모드 DC-DC 승압형 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 현재 소형화 되어가고 있는 휴대기기 시장에 적합하도록 1 MHz의 스위칭 주파수를 사용하여 칩 면적을 줄였다. 제안하는 DC-DC 컨버터는 전력단과 제어단으로 이루어지며 전력단은 인덕터, 출력 커패시터, MOS 트랜지스터 등으로 구성되며 제어단은 연산증폭기, 밴드갭 회로, 소프트 스타트 블록, 히스테리시스 비교기와 비겹침 드라이버로 구성된다. 설계된 회로는 히스테리시스 비교기와 논오버랩 드라이버를 사용하여 낮은 전압에서 구동되는 휴대기기의 잡음의 영향을 줄이고 출력전압 리플을 감소시켰다. 제안하는 회로는 1-poly 6-metal CMOS 매그나칩/하이닉스 $0.18{\mu}m$ 공정을 사용하여 레이아웃을 진행하였다. 설계된 컨버터는 입력 전압 3.3 V, 출력전압 5 V, 출력전류 100 mA 출력전압 대비 1%의 출력 전압 리플과 1 MHz의 스위칭 주파수의 특성을 갖는다. 본 논문에서 제안하는 승압형 DC-DC 컨버터는 PDA, 휴대폰, 노트북 등 휴대용 전자기기 시장에 맞는 고효율, 소형화 컨버터로서 유용하게 사용 될 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권3호
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• pp.301-307
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• 2010

형상기억합금(SMA)을 이용한 액추에이션 방식은 차세대 의료기기 시장을 선도할 중요한 핵심기술이다. 그 이유는 인간의 손동작과 같은 유연성과 섬세한 움직임을 구현할 수 있어서 시술자의 정교한 최소침습술(MIS) 테크닉을 그대로 인체내 병변치료에 적용할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 그러나 아직까지 SMA 액추에이터가 상용화에 크게 성공을 거두지 못한 이유는 SMA 고유의 히스테리시스(hysteresis)와 같은 비선형적 동특성이 아직 해결되지 못하고 있기 때문이다. 이러한 한계성을 극복해줄 수 있는 방안으로 본 저자는 펠티에 효과(Peltier effect)를 이용한 열전소자를 SMA 카테터에 결합하여 능동적이고 신속하게 급열 급랭할 수 있는 SMA 액추에이터를 특허등록하였고, 본 연구를 통해 열전소자의 연속전류의 단계적 전류증가에 따른 온도변화, 불연속 정전류 역전류에 따른 온도변화를 평가하고 고찰하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제37권5호
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• pp.168-177
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• 2016

In this paper we present an implantable pressure sensor to measure real-time blood pressure by monitoring mechanical movement of artery. Sensor is composed of inductors (L) and capacitors (C) which are formed by microfabrication and direct bonding on two biocompatible substrates (quartz). When electrical potential is applied to the sensor, the inductors and capacitors generates a LC resonance circuit and produce characteristic resonant frequencies. Real-time variation of the resonant frequency is monitored by an external measurement system using inductive coupling. Structural and electrical simulation was performed by Computer Aided Engineering (CAE) programs, ANSYS and HFSS, to optimize geometry of sensor. Ultrafast laser (femto-second) cutting and MEMS process were executed as sensor fabrication methods with consideration of brittleness of the substrate and small radial artery size. After whole fabrication processes, we got sensors of $3mm{\times}15mm{\times}0.5mm$. Resonant frequency of the sensor was around 90 MHz at atmosphere (760 mmHg), and the sensor has good linearity without any hysteresis. Longterm (5 years) stability of the sensor was verified by thermal acceleration testing with Arrhenius model. Moreover, in-vitro cytotoxicity test was done to show biocompatiblity of the sensor and validation of real-time blood pressure measurement was verified with animal test by implant of the sensor. By integration with development of external interrogation system, the proposed sensor system will be a promising method to measure real-time blood pressure.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.420-429
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• 2004

본 논문에서는 PQR 순시전력 이론을 적용하여 3상 4선식 배전망에서 전원전압의 불평형 및 왜곡에 강인하게 동작하는 전력용 능동 필터의 제어기를 디지털적으로 설계한다. 인버터의 교류측 필터의 특성을 분석하고, 디지털 제어시스템이 내재적으로 갖고 있는 시간지연문제를 극복할 수 있는 우수한 성능의 제어기구조를 제안하며, 제어 이득을 설계한다. 전류 고조파 및 중성선 전류 고조파를 감소시키기 위하여 제어기 구조와 3중 비교삼각파 사용을 제안하고 제어 이득을 설계하였다. 디지털 구현이 용이한 삼각파 비교 PWM을 보상전류 제어 방식으로 채택하였다. 설계된 전력용 능동 필터를 PSiM 시뮬레이션을 통하여 검증하고 전류 응답성이 뛰어난 히스테리시스 PMW 결과와 비교 분석하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제12권3호
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• pp.52-59
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• 2015

An electro hydraulic poppet valve (EHPV) and a variable orifice poppet are assembled in a single block, which is referred to as a RHINO but is also generally called a pilot-operated flow control valve. In this study, we analyzed the structure and the operating principle for a RHINO applied in a 21-ton electric excavator system. The RHINO was experimentally tested to measure the dynamic responses and the pressure energy loss. In this test, we investigated the variation in the conductance coefficient according to the increase in the supply pressure under a constant current and a variation in the flow rate according to the increase in the current. Then, the geometrical shapes and the spring stiffness of the RHINO were considered to develop an analysis model. The characteristics (current-force and hysteresis) for the solenoid based on the experimental data were reflected in the analysis model that was developed, and the reliability of the analysis model was also verified by comparing the experimental and analytical results. The developed model is thus considered to be reliable for use in a wide range of applications, including optimum design, sensitivity analysis, parameter tuning, etc.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권6_2호
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• pp.1071-1081
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• 2022

As the demand for high-rise buildings increases, the demand for high-speed elevators is also increasing. In order to make a high-speed elevator, a method is needed to reduce the weight of the elevator's components, which is a constraint on the increase in speed. As a measure to reduce the weight, it is possible to remove the traveling cable for power and signal supply. Since the weight of the traveling cable varies depending on the position of the carriage, it is difficult to compensate the weight using the counter weight. The power supply is a structure in which a brush-rail type power input terminal is installed in the elevator hoistway to receive power in a contact-type manner while the carriage is moving. If a small-capacity ESS is installed in a passenger car, power can be supplied uninterruptedly inside the passenger car. A small-capacity ESS charging system to be applied to such an elevator system is required to perform several functions. First, the passenger Car must be able to charge as much as possible even during high-speed operation. A control algorithm with high responsiveness is required because charging starts and ends repeatedly by the partially installed input power stage. In addition, if the input-side line impedance is large due to the structure of the system and the response characteristic is increased, the stability of the system may be lowered. Accordingly, in this paper, we propose a control algorithm that has a stable steady-state output while having a fast response in a transient state. To verify the proposed control algorithm, simulation was conducted using PSIM, and the performance of the controller was verified by manufacturing a prototype buck conveter charger.

• 대한치과교정학회지
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• 제30권6호
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• pp.731-738
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• 2000

본 연구의 목적은 재생된 니켈-티타늄 호선의 3점 굴곡물성의 변화를 조사하여, 임상적으로 니켈-티타늄 호선을 재생하여 사용하는 것이 타당한지를 알아보는 것이다. 4종의 니켈-티타늄 호선(Align, NiTi, Optimallo, Sentalloy)을 처리전(T0: 대조군)과 인공타액에 4주간 처리한 군(T1), 그리고 인공타액 처리 후 가압증기 멸균소독한 군(T2)으로 구분하여 3점 굴곡실험을 하였다. 3mm 변형시의 loading force, unloading force, hysteresis와 1mm 변형시의 loading, unloading force, stress hysteresis의 변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Align은 재생 (T2)후에 3mm 변형시의 loading force, unloding force가 통계적으로 유의성 있게 증가하였다(loading force: p,0.05, unloading force:p<0.01). NiTi, Optimmalloy, Sentalloy에서는 통계적으로 유의성 있는 차이가 보이지 않았다. 2. Align은 재생(T2)후에 hysteresis가 통계적으로 유의성 있게 감소하였다(p<0.01). NiTi, Optimmalloy, Sentalloy에서는 통계적으로 유의성있는 차이가 보이지 않았다. 3. 모든 호선에서 1mm 변형시의 loading force는 재생(T2)후에 통계적으로 유의성있는 차이를 보이지 않았다. 4. Align은 재생(T2)후에 1mm 변형시의 unloading force가 통계적으로 유의성있게 증가하였다(p<0.05). NiTi, Optimmalloy, Sentalloy에서는 통계적으로 유의성있는 차이가 보이지 않았다. 5. Align의 loading force와 unloading force는 T1과 T0는 통계적으로 유의한 차이가 없었으며, T2와 T0사이에 유의성 있는 차이가 있었다(각각 p<0.05, p<0.01). 6. Align은 T1에서 pseudoelasticity가 감소하고, T2에서는 pseudoplasticity와 pseudoelasticity가 감소하였다.