• 한국정밀공학회지
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• 제25권1호
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• pp.79-84
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• 2008

For the precision measurement of industrial products, the location of holes inside the products, if they exist, are often selected as feature points. The measurement of hole location would be performed by vision and laser-vision sensor. However, the usage of those sensors is limited in case of big change of light intensity and reflective shiny surface of the products. In order to overcome the difficulties, we have developed a hole displacement measuring device using contact-type displacement sensors (LVDTs). The developed measurement device attached to a robot measures small displacement of a hole by allowing its X-Y movement due to the contact forces between the hole and its own circular cone. The developed device consists of three plates which are connected in series for its own function. The first plate is used for the attachment to an industrial robot with ball-bush joints and springs. The second and third plates allow X-Y direction as LM guides. The bottom of the third plate is designed that various circular cones can be easily attached according to the shape of the hole. The developed system was implemented for its effectiveness that its measurement accuracy is less than 0.05mm.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.173-180
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• 2001

In the past few years, the nondestructive inspection technology has greatly developed due to the increased necessity to gain a complete understanding of the bridge behavior. Especially, the deformations of bridges contain a lot of informations about its health state. By measuring these deformations it is possible to analyze the loading and aging behavior of the structure. However, the current, methods (such as LVDT, dial gage, optical displacement transducer, etc) are often of changeable application on site and have the limitations of installation. In this paper, the classical beam theory was reviewed and the deflections of structure are estimated using measured strain which is easy to acquire. The applicability of this algorithm is verified by laboratory(simple reinforced concrete beam) and field test. By this test, we proposed correction factor to estimate deflection of reinforced concrete beam after cracking, and analyze about the generation of correction factor. Also fiber optic sensors as well as resistive strain gages were installed in the concrete beams to establish the applicability of fiber optic sensors in the field of civil engineering.

• 유변학
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• 제11권1호
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• pp.1-8
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• 1999

본 논문은 높은 압력차의 유동모드 하에서의 정상전단거동을 고찰하였다. ER유체 조성에 사용된 비전도성 용매는 10cS의 점도를 갖는 트랜스포머 오일이 사용되었으며, 전도성 입자의 중량비를 20 wt%와 30 wt%로 조절하여 입자 중량비에 대한 영향을 고찰하였다. 두 가지로 조성된 수계 ER유체를 ERF 1과 ERF 2로 칭하였으며, 성능 비교를 위하여 외국의 우수하다고 알려진 비수계 ER유체인 ERF 3를 사용한 실험도 실시하였다. 높은 압력차의 유동모드를 발생시키기 위해, 양방향 유압 실린더를 이용하여 고압의 질소 가스로 작동되는 실험 장치를 자체 제작하였다. 전극 앞에 장착된 압력 센서를 통해 전극 양단의 압력차를 구하고, 실린더 로드에 부착된 변위센서로부터 측정한 피스톤 속도를 유량 계산의 기초 자료로 사용하였다. 유동모드에 대한 유체역학적 해석을 통해 유도된 수식을 인용했으며, 위의 기초 자료와 수식을 이용하여 유동모드형 응용 장치에 적용하기 위한 전단변형률에 대한 전단응력의 결과를 도출하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권2호
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• pp.115-124
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• 2008

본 연구의 목적은 수 종의 레진계 임시수복재의 중합수축 및 수화팽창을 측정하고 레진계 임시수복재와 와동면 사이의 미세누출을 평가하고자 하였다. 본 실험의 재료는 5종의 광중합형 레진계 임시충전재 Fermit, Quicks, Provifil, Spacer, Clip와 대조군으로 석고계 충전재 Caviton을 사용하였다. 'Bonded disc method'를 이용하여 중합수축을 측정하였고, 미리 중합된 디스크 형태의 시편을 생리식염수에 담그고 LVDT로 7 일 동안 수화팽창을 기록하였다. 발거된 120개의 상, 하악 대구치에 1 급 와동을 형성한 후 각각 20개씩 6개의 군으로 나누어 각 재료를 충전한 후, 1000 회의 Thermocycling을 실시하고 2% methylene blue 염색 용액을 이용하여 미세누출을 평가하였다. 연구결과는 다음과 같다. 1. Fermit의 중합수축이 가장 적었고 (0.22%) Spacer (0.38%), Quicks (0.64%) Provifil (0.67%), Clip (0.67%) 의 순이었다. 2. 모든 재료는 24 시간 이내에 급격한 수화팽창을 나타냈고 7 일 후 수화팽창은 Caviton이 가장 컸다 (11.5%). 레진계 임시수복재는 0.43-1.1%가량 팽창하였다. 3. Fermit의 미세누출이 가장 많았으며 Quicks의 미세누출이 가장 적었다. Spacer와 Clip은 Caviton과 비슷한 정도의 미세누출을 보였다. 4. 중합수축 또는 수화팽창과 미세누출 사이의 직접적 인 상관관계는 관찰할 수 없었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권4호
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• pp.75-80
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• 2018

위성용 카메라의 경우 광학계의 초점을 제어하기 위한 포커싱 메커니즘이 필수적이다. 그러나 국내의 위성용 광학계 포커싱 메커니즘 관련 연구는 시작 단계이며, 관련 보유 기술 또한 열제어형에 국한되어있다. 따라서 본 논문에서는 소형위성용 광학계에 적용 가능한 모터 구동형 포커싱 메커니즘을 제안하였다. 제안된 메커니즘은 모터 구동에 의해 secondary mirror에 z축 변위를 발생시키도록 설계하였다. 또한 서포터에 flexure hinge를 설치하여 사전하중을 가하도록 하여 메커니즘내 부품간 제작공차 및 조립공차로 인한 정렬도 오차를 최소화하도록 하였다. 메커니즘 제작 후 LVDT 센서(linear variable differential transformer sensor)와 레이저 변위측정기로 정렬도(de-space, de-center, tilt)를 측정한 결과 소형위성광학계에 적용 가능한 수준의 정렬도를 갖는 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.249-254
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• 2017

본 논문에서는 가속도계와 속도계를 활용한 단기 동적변위 산정기법을 소개한다. 본 기법에서 변위는 측정된 가속도와 속도 데이터를 칼만필터 기반 실시간 융합 알고리즘에 적용하여 추정된다. 기존 변위센서(LVDT, LDV, Vision 등)는 고정된 지지점과 설치를 위해 별도의 가설물을 필요로 했기 때문에 지진 발생 시나 해상교량 적용에 한계가 있었다. 또한 Laser/Vision 기반 센서의 경우 시야확보가 어려운 경우 활용이 제한된다. 본 기법에서는 부착식 센서인 가속도계와 속도계를 활용하기 때문에, 고정된 지지점이 필요 없을뿐더러 부착만 되면 시야확보 여부로부터 자유롭다. 따라서, 지진, 해상교량뿐만 아니라 화재 시에도 적용 가능하다. 변위추정을 위해 누적되는 가속도의 이중적분 오차는 속도 계측치로 보정되며, 실험실 규모 테스트를 통해 해당 기법을 검증하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제25권6호
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• pp.517-521
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• 2016

General industrial robots are difficult to use for precision assembly because they are operated based on position control. Their position accuracy is also usually higher than the assembly clearance (several tens of ${\mu}m$). In previous researches, force control was suggested as a robotic assembly solution. However, this method is difficult to apply in reality because of speed and cost problems. The RCC provides high speed, but applications are limited because the compliance is fixed, and it cannot detect an assembly condition during a task. A variable passive compliance device (VPCD) was developed herein. The VPCD can detect the assembly condition during tasks. This device can provide proper compliance for successful assembly tasks. The pneumatic system and the Stewart platform with an LVDT sensor were applied for measuring the displacement and variable compliance, respectively. The concept design and analysis were conducted to prove the effectiveness of the developed VPCD.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권7호
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• pp.629-636
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• 2009

Mechanical stimulation is known to play a vital role on the differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) to pre-osteoblasts. In this research, we developed a tensile cell stimulator, composed of a DC motor-driven actuator and LVDT sensor for measuring linear displacement, to study the effects of tensile stress on osteogenic differentiation of MSCs. First, we demonstrated the reliability of this device by showing the uniform strain field in the silicon substrate. Secondly, we investigated the effects of tensile stretching on osteogenic differentiation. We imposed a pre-set cyclic strain at a fixed frequency on cell monolayer cultured on a flexible silicon substrate while varying its amplitude and duration. 60 min of resting period was allowed between 30 min of cyclic stretching and this cycle is repeated up to 7 days. Under the combined stimulation with osteogenic media and mechanical stretching, the osteogenic markers such as alkaline phosphatase (ALP), osterix, and osteopontin began to get expressed as early as 4 days of stimulation, which is much shorter than what is typically required for osteogenic media induced differentiation. Moreover, different markers were induced at different magnitudes of the applied strains. Lastly, for the case of ALP, we observed the antagonistic effects of osteogenic media when combined with mechanical stretching.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권6호
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• pp.589-599
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• 2024

This study presents the usability of the high-rate single-frequency Precise Point Positioning (SF-PPP) technique based on 20 Hz Global Positioning Systems (GPS)-only observations in detecting dynamic motions. SF-PPP solutions were obtained from post-mission and real-time GNSS corrections. These include the International GNSS Service (IGS)-Final, IGS real-time (RT), real-time MADOCA (Multi-GNSS Advanced Demonstration tool for Orbit and Clock Analysis), and real-time products from the Australian/New Zealand satellite-based augmentation systems (SBAS, known as SouthPAN). SF-PPP results were compared with LVDT (Linear Variable Differential Transformer) sensor and single-frequency relative positioning (SF-RP) solutions. The findings show that the SF-PPP technique successfully detects the harmonic motions, and the real-time products-based PPP solutions were as accurate as the final post-mission products. In the frequency domain, all GNSS-based methods evaluated in this contribution correctly detect the dominant frequency of short-term harmonic oscillations, while the differences in the amplitude values corresponding to the peak frequency do not exceed 1.1 mm. However, evaluations in the time domain show that SF-PPP needs high-pass filtering to detect accurate displacement since SF-PPP solutions include trends and low-frequency fluctuations, mainly due to atmospheric effects. Findings obtained in the time domain indicate that final, real-time, and MADOCA-based PPP results capture short-term dynamic behaviors with an accuracy ranging from 3.4 mm to 8.5 mm, and SBAS-based PPP solutions have several times higher RMSE values compared to other methods. However, after high-pass filtering, the accuracies obtained from PPP methods decreased to a few mm. The outcomes demonstrate the potential of the high-rate SF-PPP method to reliably monitor structural and earthquake-induced ground motions and vibration frequencies of structures.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권6호통권79호
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• pp.681-688
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• 2005

본 연구는 광섬유 브래그 격자 (fiber Bragg grating, FBG) 센서를 이용하여 보강이 실시된 철도판형교의 수직처짐을 산정하고 이를 통해 교량의 정적 및 동적 거동을 모니터링 하는데 목적이 있다. 7개의 센서로 다중화(multiplexing)된 FBG 센서 2쌍을 지간 12.9 m인 철도 판형교의 상부와 하부 플랜지의 표면에 부착하였다. 이렇게 수평 배치된 FBG 센서로부터 직접 곡률을 측정하고 기하학적인 처짐-곡률관계와 회귀분석을 통해 교량의 처짐을 유추하였다. FBG 센서의 정확도를 검증하기 위해 교량의 중앙 지점에 기존의 전기식 변형률 센서와 처짐계를 설치하였다. 교량의 거동을 측정하기 위해 열차 재하실험과 증속실험을 실시하였다. 증속실험은 열차의 속도를 10 km/h 에서 90 km/h까지 10 km/h 씩 증가시키며 교량의 동적 거동을 분석하였다. 측정 변형률을 비교한 결과 FBG 센서와 전기식 센서가 최대오차 7%이내의 우수한 상관관계를 보였으며, 본 연구에서 제안된 실험법으로 유추된 최대처짐을 처짐계를 이용한 결과와 비교하였을 때 5% 이내의 오차를 보였다. 따라서 철도판형교의 안전성 평가를 위한 처짐 모니터링 시 FBG 센서의 적용성이 우수하다고 판단된다.