본 논문에서는, 편광측정법에 의한 광섬유 전류 센서(P-FOCS)를 실험·제작하여, 실제 필드에 적용할 수 있는 P-FOCS의 상용화 가능성에 대하여 연구하였다. P-FOCS는 인가된 전류에 의해 발생한 자기장에 비례하는 Faraday 회전각을 측정함으로서 인가된 전류를 측정한다. P-FOCS의 센싱 광섬유로는 저복굴절 광섬유를 사용하여 밴딩에 의한 선복굴절의 영향을 최소화하였으며, 벌크(bulk)한 광학소자의 사용으로 인한 광 손실을 막기 위해 전 광섬유 소자를 사용하였다. 또한, 구성된 신호처리회로는 광섬유 소자들의 연결부에서의 손실로 인한 출력 신호의 강도 변화를 제거하기 위해 사용된다. Faraday 회전각은, 632.8nm 파장의 광원을 이용하여 권선수가 약 1500인 솔레노이드에 전류를 인가해 7500A의 전류원의 효과를 얻도록 하여, 솔레노이드 내부에 센싱 광섬유를 통과시켜 측정하였다. $1000A{\sim}7500A$ 범위에서, 선형성의 측정 오차는 약 1.5% 이내였다.
본 논문은 SRG(Switched Reluctance Generator)의 제어를 위하여 순시자속을 이용하여 위치를 추정하고, 추정한 위치에 근거하여 출력전압을 제어하는 방법이 제안되었다. SRG를 제어하기 위해서는 정확한 회전자의 위치정보가 필수적이다. 이러한 위치정보는 일반적으로 엔코더나 레졸버와 같은 정밀한 위치센서로부터 얻어진다. 그러나, 전자기적 간섭(Electromagnetic Interference), 진동, 열, 습도 등의 열악한 환경으로 인하여 정확한 위치를 검출하는데 많은 문제점을 가지고 있다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위하여 위치·속도센서 없는 SRG의 제어기가 요구되어 진다. 본 논문에서는 SRG를 위한 새로운 위치·속도의 실시간 추정방법이 제안되었다. 순시자속은 측정한 전압과 전류에 의해 계산한 것과 위치와 자속 프로파일로부터 회전자의 위치를 추정하였다. 출력전압은 PID 제어 알고리즘에 의해 일정 제어되었다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 통하여 확인하였고, DSP를 적용하여 구현하였다. 실험을 통하여 제안된 방법은 부하가 변동하더라도 일정하게 출력전압을 유지하고, SRG 제어가 안정됨을 확인하였다.
이식형 인공중이에 사용되는 일반적인 전자기 방식의 진동 트랜스듀서에 비하여 두 개의 소형 영구자석을 같은 극끼리 접착한 후 코일내부에 위치시킨 차동 전자 트랜스듀서는 효율이 높고 코일-영구자석간의 공극조정이 필요 없으며 외부의 자기장에 대하여 영향을 받지 않는 특성을 가진다. 본 논문에서는 이러한 차동 전자 트랜스듀서를 이식형 인공중이 시스템에 사용하기 위하여 입력전류에 대하여 진동력의 크기를 최대화시킬 수 있는 효율적인 구조를 제안, 해석하였다. 유한요소 해석을 통하여 가장 효율적인 코일과 자석의 길이 비를 도출하였고 소리신호 전달을 위한 트랜스듀서의 필요 진동력을 산출한 후 트랜스듀서 발생 진동력을 해석하였다. 그리고 실제 이소골에 이식할 수 있는 크기의 트랜스듀서를 제작하기 위한 설계상수를 추출하였다. 계산된 설계상수를 이용하여 이식 가능한 크기로 트랜스듀서를 구현한 후 무부하 실험과 사체 부하 실험을 실시하여 제작된 트랜스듀서가 실제 중등이상 고도난청자를 위한 이식형 인공중이 시스템에 사용될 수 있음을 증명하였다.
The gas turbine static starter rotates the stationary synchronous machine by the interaction of the rotor and the stator. The detection from the initial position of the rotor has been an important issue to drive with optimum torque. Previously, the gas turbine starter was used by attaching the encoder to the synchronous machine, but the position and velocity of the rotor have been estimated by sensor-less method until recently due to the difficulty in attaching and detaching and damage caused by the shaft voltage noise. In this paper, Rotor initial(stationary state) position estimation, forced commutation control(speed less than 10%), and natural commutation control(speed more than 10%) method using magnetic flux with integrated terminal voltage were presented and the sensor-less speed control performance was verified. As a result of making and evaluating the 29 kVA synchronous machine and the starting device, the performance of each control mode was satisfactory. Furthermore, the applied technology is expected to be used for the development of the gas turbine starter of tens of MW class and the field application.
케이블지지교량에서 케이블은 하중을 지지하는 주요 부재로, 케이블 장력은 교량의 건전성과 안전도 평가에 있어서 매우 중요한 변수이다. 케이블의 장력을 추정하는 기법으로, 로드셀 및 유압잭 등을 이용하여 케이블의 응력을 직접 측정하는 직접법과 케이블의 형상조건과 계측된 동특성을 활용하여 장력을 역산하는 진동법이 가장 많이 활용되고 있다. 최근 들어 케이블 내부 강재의 응력변화로 인하여 유발되는 자기장 변화를 탐지하는 EM 센서의 연구 및 활용이 증가하고 있다. 본 연구에서는 리프트오프 테스트, EM 센서 및 진동법(Vision-based System, Accelerometer)을 적용하여 장력을 측정하고 그 결과를 비교 분석하였다.
The highest priority of the cruise trip is the safety and comfort of its passengers. Though the cruise lines take every appropriate measure to ensure that their Passengers are safe and experience enjoyable vacations it is hard to fulfill all passenger's personnel requirement with limited number of crews. Generally, each passenger is issued an identification card which contains their digital photo and personal identification information on a magnetic strip that he or she must present when entering or leaving the ship. This technology allows the ship to know which Passengers and crew members are on board and which are not. However, this system has some limitations of functions and usage. To support each passenger as his or her personal liking, additional number of crews or some kind of new system is needed. In this paper, the crew support system based on sensor network using wireless and wired communication technologies was studied. To design the system, PLC(Power Line Communication) system and ZigBee based passenger location recognition, classification system has studied experimentally. By using this system, crews can serve passengers more closely and personally with less effort.
FPD(Flat Panel Display) WET(습식) 장비의 히터 사용은 필수로 사용된다. 히터 사용에 따른 단선과 과열로 인한 전기사고가 다발하여 안전적인 전기 계통도 및 인터락이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 FPD WET장비에 들어가는 전기 계통도 및 인터락을 제안하였다. 레벨센서, 과열방지기, SSR heater sink와 같은 하드웨어 인터락을 넣었으며, 전기 계통도로써는 ELB-MC-SSR-EOCR-Heater로 구성되어 있다. 인터락 발생시 마그네틱 컨텍터(MC)가 오프되어 Heater의 전원을 차단하는 방식이다. 전기적 과전류 보호장치인 EOCR 과전류, 부족전류, 단선 체크를 하면서 히터에 이상 있을 시 MC를 차단하는 인터락이 구성되어 있다. 이러한 회로 구성 및 인터락은 WET 장비 뿐만 아니라 히터가 들어가는 어떠한 장비에도 유용할 것으로 보인다.
Existing child car seats do not have a monitoring means for the driver or guardian to effectively recognize the status of whether the seat belt of car seat is fastened and whether the ISOFIX of the car seat is fastened to the inside device of the vehicle. In this paper, we propose a smart car seat system which can monitor in real time, whether the seat belt of a child seated in the car seat is fastened and whether the ISOFIX of the car seat is fastened. The proposed system has been developed with a prototype, in which a Hall sensor, magnet, Bluetooth, and display device are used to detect whether these are fastened and to display the detection results. The prototype system provides the detection results as texts and alarm signal to the display for driver or guardian' smartphone in the car in motion. With functional tests of the prototype system, it was confirmed that the detection functions are properly operated, and the detection results were transmitted to the display device and smartphone via Bluetooth within 0.5 seconds. It is expected that the development system can effectively prevent safety accidents of child car seats.
In order to study basic information on the developed electro-magnetic compass, experiments were carried out on board M. S. KAYA at the pier of Dong Kuk Steel Mill in Pusan and the Korean southern sea using a three-axis magnetic sensor from Jan. 21, 1995 to Feb. 14, 1996. The obtained results were as follows : 1. The amount of old metal on the pier was about 27,290tons~57,440tons with an average of 40,560tons, the artificial local disturbance at the pier was min. 27.1$\mu$T, max. 66.5$\mu$T, ave. 433$\mu$T for the horizontal component and min. -27.0$\mu$T, max. 45.1$\mu$T, ave. 3.7$\mu$T for the vertical component. Its direction of horizontal component was 305$^{\circ}$ with the ship's head up bearing at 225$^{\circ}$. 2. The ship's magnetic distribution on the starboard side on berthing at the pier was 17.4$\mu$T for the horizontal component and -6.2$\mu$T for the vertical component. On the ship's port side, it was 19.8$\mu$T for the horizontal component and 4.1$\mu$T for the vertical component. On the ship's starboard side at sea, the ship's magnetic distribution was 19.2$\mu$T for the horizontal component and 3.2$\mu$T for the vertical component. On the ship's port side, the readings were 22.0$\mu$T for the horizontal component and -1.8$\mu$T for the vertical component. The directions of these readings were nearly starboard side. 3. On the pier, the secular change of the artificial local disturbance decreased 8.3$\mu$T from 61.0$\mu$T to 52.7$\mu$T for the horizontal component and decreased 7.1$\mu$T from 8.9$\mu$T M 1.8$\mu$T for the vertical component. On the starboard side from its berth, the ship, s magnetic distribution increased 2.6$\mu$T from 14.8$\mu$T to 17.4$\mu$T for the horizontal component and increased -0.1$\mu$T from -6.1$\mu$T to -6.2$\mu$T for the vertical component. On the ship's port side from its berth, it increased 7.1$\mu$T from 12.7$\mu$T to 19.8$\mu$T for the horizontal component and increased 10.2$\mu$T from -6.1$\mu$T to 4.1$\mu$T for the vertical component. 4. While at sea, on the ship's starboard side, the Secular change of the ship's magnetic distribution increased 3.9$\mu$T from 15.3$\mu$T to 19.2$\mu$T for the horizontal component and increased 2.0$\mu$T from -5.2$\mu$T to -3.2$\mu$T for the vertical component. On the port side, the changes increased 11.4$\mu$T from 10.6$\mu$T to 22.0$\mu$T for the horizontal component and increased 4.9$\mu$T from -6.7$\mu$T to -1.8$\mu$T for the vertical component. Upon berthing at the pier, the deviation of the secular change increased westerly 1 degree W~ 2.5$^{\circ}$ W from 3.5$^{\circ}$ W~ 5$^{\circ}$ W M 6W with the ship's head up bearing at 225$^{\circ}$. While at sea, these increased westerly 2$^{\circ}$ ~ 3$^{\circ}$ from the Northeast to the South and increased easterly 1$^{\circ}$ ~ 8$^{\circ}$ from the Southwest to the North. 5. While at port, within 1 mile between the ship and berth of the pier, as we approached the pier, the westerly deviation increased and when we departed the pier easterly deviation increased. When approaching the pier, the deviation was smaller than the deviation when the ship was departing from the pier. When approaching the bearing at 225$^{\circ}$ with the ship's head up bearing, the varies of deviation was smaller than the varies when the ship's head up bearing was departing from it.
염화코발트 용액을 사용하여 전자기파와 진동에 영향을 받지 않는 원거리 실시간 광섬유 온도 감지 센서를 개발하였다. 염화코발트 용액을 제조하기 위하여, 물과 에탄올은 부피 비율로 10%와 90%로 고정하고, 용해되는 염화코발트의 양을 다양하게 변화시켰다. 제조된 염화코발트 용액은 자외-가시선 분광 광도계를 사용하여, 온도 변화에 따른 655 nm 파장의 투과도를 측정하였다. 또한 제조된 30.8 mM 염화코발트 수화물 용액에 polyvinyl butyral을 용해시켜 겔화한 후, 온도 변화에 따른 655 nm 파장의 투과도 측정 및 센서 적용 후 광 파워 분석을 실시하였다. 투과도와 광 파워 측정 결과, $25^{\circ}C$에서 66.8%와 149.5 nW, $70^{\circ}C$에서는 7.1%와 48 nW로 각각 나타나, 온도가 증가함에 따라 투과도와 광 파워 모두 감소하는 경향을 보였다. 본 실험에서 제조된 겔화 염화코발트/polyvinyl butyral은 온도 변화에 따라 655 nm 파장에 대한 광 투과도와 광 파워가 변하는 점을 이용하여 온도 변화를 감지하기 위한 광섬유 센서로 사용 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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