• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2809-2811
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• 2005

In this paper, we address an active vibration control system, which suppresses the vibration engaged by magnetically levitated stage. The stage system consists of a levitating platen with four permanent magnetic linear synchronous motors in parallel. Each motor generates vertical force for suspension against gravity and propulsion force horizontally as well. This stage can generate six degrees of freedom motion via the vertical and horizontal forces. In the stage system, which represents the settling-time critical system, the motion of the platen vibrates mechanically. We designed an active vibration control system for suppressing vibration due to the stage moving. The command feedforward with inertial feedback algorithm is used for solving stage system's critical problems. The components of the active vibration control system are accelerometers for detecting stage tables's vibrations, a digital controller with high precise signal converters, and electromagnetic actuators.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.357-360
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• 1997

Abstract: In teleoperation field robotic system such as hydraulically actuated robotic excavator, the maneuverability and convenience is the most important part in the operation of robotic excavator. Particularly the force information is important in dealing with digging and leveling operation in the teleoperated excavator. Excavators are also subject to a wide variation of soil-tool interaction forces. This paper presents a new force reflecting joystick in a velocity-force type bilateral teleoperation system. The master system is electrical joystick and the slave system IS hydraulically actuated cylinder with linear position sensor. Particularly Pneumatic motor is used newly in the master joystick for force reflection and the information of the pressure of salve cylinder is measured and utilized as the force feedback signal. Also force-reflection gain greatly affects the excavation performance of a hydraulically actuated robotic system and it is very difficult to determine it appropriately since slave excavator contacts with various environments such as from soft soil to rock. To overcome this, this paper proposes a force-reflection gain selecting algorithm based on artificial neural network and fuzzy logic.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제6권9호
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• pp.768-776
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• 2000

A robust high-speed motion controller is proposed. The proposed controller consists of the proximate time optimal servomechai는 (PTOD) for high-speed motion, disturbance observer (DOB) for robustness, friction compensator, and saturation handling element, In the proposed controller, DOB basically provides the chance to apply PTOS to non-double integrator systems by drastically reducing disturbances as well as unwanted signals due to difference between real system and the double integrator model. But, in DOB-based systems, if control input is saturated due to control input PTOS and/or DOB, overall system stability cannot be guaranteed. To solve this problem, ribust stability, when the control input is saturated. Eventually, a simple saturation handling element is inserted to maintain internal stability of overall system. Also, we explain the our two saturation handling methods, Additional Saturation Element (ASE_ and Self Adjusting Saturation (SAS), are the equivalent solutions of the saturation problem to maintain internal stability. The stability and performance of the proposed controller are verified through numerical simulations and experiments using a precision linear motor system.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.139-141
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• 2017

하이브리드 로켓 추진장치에서 유량제어밸브는 HR 모터조립체로 유입되는 $N_2O$ 산화제의 유량을 변경하여 추력을 증가시키거나 감소시키는 역할을 수행한다. 본 논문에서는 응답속도를 약 1초 이내, 토크 $36N{\cdot}m$의 요구사항에 맞춰 유량제어밸브를 설계 및 제작하였다. 그리고 나서 0~10V의 아날로그 신호를 인가하였을 때 밸브가 열고 닫히는 상황을 구현하기 위해 액추에이터에 데이터 값을 입력하였다. 마지막으로 연소시험을 통해 유량제어밸브의 성능을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.183-190
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• 2021

본 논문은 실내 공기질 개선을 위한 스마트 공기청정 시스템 구현 및 구동에 관한 연구이다. 최근 다양한 환경적 요인으로 인해 실내 공기질 오염에 따른 문제가 심각해지고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 실내 공기질 오염의 문제점을 개선하기 위해, IoT 센서를 활용한 스마트 공기청정 시스템을 구현하고자 한다. 특히 공기질 오염도를 실시간으로 측정하고, 오염도에 따라 서로 다른 공기 정화 경로를 가변시켜 줄 수 있는 시스템을 제안하였다. 이를 통해 효율적인 공기질 개선 및 필터의 수명 연장, 시스템 에너지 저감 등을 검토하였다. 또한 실내 공기질 개선 시스템에 대한 기능을 구현하기 위해 주요 부품을 선정하였고, 시제품을 제작하여 동작성을 확인하였다. 최종적으로 선형엑츄에이터를 활용한 실내 공기질 개선 시스템의 구현을 통해, 공기질 개선에 대한 효용성을 검토하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.206-206
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• 2008

압전소자를 이용한 초음파 모터는 전자기적 원리로 동작하는 기존의 모터에 비해 구조가 간단하고 소형, 경량화가 가능하며 저속에서 큰 토크가 가능하고 ${\mu}m$단위 까지 정밀제어가 가능하다는 장점 등으로 인해 그 응용분야가 점차 확대되고 있다. 초음파 모터의 원리는 수평과 수직방향에서 변위가 타원형 운동을 형성하는 것이다. 따라서 선택한 타원운동의 방식에 의해서 모터의 형상이 달라진다. 초음파 모터는 액츄에이터를 사용하여 만들기 때문에 액츄에이터의 특성은 모터의 타원변위나 토크에 영향을 미친다. 단판형 액츄에이터에 비하여 적층 액츄에이터는 입력 임피던스를 낮추어 낮은 구동전압에서 구동이 가능하며 큰 변위와 토크를 발생하기 때문에 진동자의 수명 향상과 구동전압을 낮추기에 적합하다. 적층 액츄에이터는 변위량이나 응력 등을 개선하기 위해서 전기기계 결합계수(kp) 및 압전 d상수가 큰 재료가 요구되며, 고전압에서 장시간 구동 시 마찰에 의한 열손실을 감소시키기 위해 높은 기계적 품질계수(Qm)를 가져야한다. 적층 시 내부전극으로 사용하는 Pd, Pt가 함유된 전극은 가격이 비싸 제조비용을 상승시킨다. 상대적으로 값싼 Ag전극을 사용하면 비용절감을 할 수 있지만 융점이 낮아서 저온소결이 불가피하다. 따라서, 특성이 우수한 적층 액츄에이터를 제조하기 위해서 저손실, 저온소결 할 수 있는 액츄에이터 재료가 필요한 실정이다. L1-B4 혈 선혈 초음파 모터는 L1모드와 B4모드의 공진 주파수가 일치하여야 큰 변위를 얻을 수 있는데 이전의 논문에서 Atila를 이용한 시뮬레이션 결과를 분석한 봐 있다. 적층 액츄에이터의 층수를 5,7,9,11,13,15층으로 하여 L1-B4모드에서의 공진주파수를 비교한 결과 13 층일 때 두 모드가 비슷한 공진주파수를 보였고, 티원변위궤적도 다른 층수에 비해 크게 나타났다. 본 연구에서는 시뮬레이션 결과 가장 좋은 특성을 보인 13층 액츄에이터로 선형 초음파 모터를 제작하였다. 또한, 액츄에이터는 압전 및 유전특성이 우수한 저온소결 PZW-PMN-PZT세라믹을 이용하여 제작하였고, 내부전극으로 Ag전극을 사용하였다. 제작된 13 층 선형초음파모터를 가지고 프리로드 및 전압에 따른 속도를 조사하였고, 시뮬레이션 결과와 비교해 보았다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.251-257
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• 2014

모터의 일종으로서 엑츄에이터는 전기 에너지를 운동 에너지로 변환하기 위하여 전류를 이용하여 동작하는 메커니즘을 제어하는 시스템이다. 전압을 가청 신호로 변환하는 기능을 갖는 오디오 액츄 에이터로서는 스피커와 증폭기가 흔히 사용된다. 산업 현장에서는 고출력 고양질의 전력 시스템이 필요하다. 이러한 시스템들이 품질이 좋은 출력을 생성하기 위하여 오디오 시스템의 출력 임피던스를 제어해야 만 한다. 우리는 이 논문에서 가변 부하가 연결되어 있는 능동 증폭기 시스템을 구동하기 위한 적응 특성을 전력 공급기를 제시한다. 전기 신호를 오디오 신호로 변환하는 스피커의 저항값이 변동함에 따라 능동 증폭기에 대한 전력 공급 장치는 부하값의 변동에 적응하여 스피커에 최대 전력을 공급하며, 피크전류의 급격한 변동과 과잉전류의 흐름으로부터 증폭기를 보호하게 된다.

• 감성과학
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• 제8권4호
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• pp.385-391
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• 2005

화장품을 바를 때 피부와 손가락 사이에서 일어나는 마찰계수는 화장품의 주관적 평가에 많은 영향을 주는 요소이다. in-vivo상태에서 피부와 접촉자 간의 마찰계수는 접촉자의 모양이나 거칠기의 정도 그리고 누르는 하중에 따라 변할 수 있다. 본 실험에서는 리니어 모터와 다축 로드셀을 이용하여 여러 가지 접촉자를 in-vivo상태에서 직접 피부에 접촉시키고 실시간으로 마찰계수를 측정할 수 있는 장치를 개발하였다. 이 장치를 이용하여 피부와 접촉자 간의 마찰계수를 측정하고 그 데이터를 화장품을 바를 때의 전후와 비교$\cdot$분석하였다. 또한 화장품을 바를 때 주관적인 평가에서 이용되는 형용사를 조사하며 마찰계수와의 그 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 피부와 접촉자 간의 마찰계수는 화장품의 종류와 접촉자의 성질에 따라 0.17-1.2사이에서 나타나며, 주관적인 평가 또한 화장품을 바른 후 시간의 경과함에 따라 변하며, 그것은 마찰계수와 관련이 있음을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.271-278
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• 2021

본 논문은 외부환경을 인식하고 오염도에 따라 자동으로 오염물질을 제거하는, 스마트 필터 시스템의 구현에 관한 연구이다. 최근 실내외 공간에서 다양한 오염물질의 발생은 인체에 악영향을 미치고 있으며 특히 대기 중에서 발생되는 다양한 미세먼지는 밀폐된 주거 공간이나 사무공간에서 심해진다. 환기 등을 통해 일시적인 공기질 오염도를 낮출 수는 있으나 미세먼지 변화를 실시간적으로 대응하는 것이 어려워 가정이나 산업체와 같이 다수의 인력이 상주하는 공간에서 이와 같은 문제점은 심각해진다. 따라서 거주 공간의 내부의 미세먼지 농도를 실시간적으로 측정하고, 외부와의 자동 환기를 통해, 실내 환기의 오염농도를 저감시킬 필요성이 있다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위하여, 본 논문에서는 외부환경 인식용 스마트 필터 시스템에 대한 구현을 제안하고자 한다. 실내외부의 공기질을 자동으로 측정하고, 오염물질을 제거하는 스마트 필터 시스템에 대한 구조를 설계하고 기능을 구현하였으며, 시제품을 제작하여 동작성을 확인하였다. 최종적으로는 스마트 필터 시스템의 미세먼지 문제 해결에 대한 효용성을 검토하였다.