• 대한기계학회논문집A
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• 제31권5호
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• pp.578-585
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• 2007

A vacuum circuit breaker (VCB) with permanent magnet actuator (PMA) has been studied in this study. Electromagnetic field analysis and dynamic simulations have been carried out for optimal design of VCB by using commercial software Maxwell and ADAMS. This simulation model can be an effective method for the VCB, which has non-linear output force of PMA, friction, and impact for operations. An experiment has been conducted to evaluate correctness of the simulated model. By using this evaluated model, the displacement and velocity characteristics of the VCB have been simulated with following conditions : (1) The different output forces of PMA have been applied, (2) The friction conditions in follow lever shaft and moving part have been changed, (3) The mass conditions of moving part have been changed. The simulated results shows that the velocity characteristics are mainly determined by the output force of PMA. The effects due to the changes of friction conditions against the dynamic characteristics was small, and the mass conditions of the moving parts affect the velocity and a bouncing phenomenon of VCB. From these results, the optimal design conditions for the VCB have been derived.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권10호
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• pp.1195-1200
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• 2013

최근에 들어 로봇과 환경 사이의 상호작용이 다양하게 발생하는 작업에서 가변 강성 액추에이터의 연구가 활발하다. 기존의 다양한 가변 강성 액추에이터가 개발되었지만 크기와 중량 때문에 응용분야를 찾기가 어렵다. 따라서 다양한 분야에 쉽게 이용되기 위해 소형의 가변 강성 액추에이터(miniVSA)를 개발하였다. miniVSA는 모멘트 암 기반의 강성제어 장치와 두 개의 모터로 구성된 구동 장치로 구성된다. 강성제어 장치는 두 캠의 상대 운동을 제어하여 위치와 강성을 동시에 제어할 수 있다. 이를 실험을 통하여 강성 변화를 검증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권12호
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• pp.64-72
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• 2003

This paper presents a small loading and positioning device using VCM (voice coil motor). The developed device consists of a VCM-based linear actuating system, a capacitance displacement sensor and a cantilever deflection sensing system. The trust force of the VCM proportional to applied current moves the column supported on two pairs of parallel leaf springs. The infinitesimal displacement of moved column is detected by capacitance displacement sensor with a resolution of 0.1nm and a repeatability of 1nm. Also, a micro cantilever with known stiffness (200N/m), which is mounted on the end of the column, is used as a force sensor to detect the load applied to a specimen. After the cantilever contacts with the specimen, the deflection of cantilever and the load applied to the specimen are measured by using an optical lever system which consists of a diode laser, a mirror and a PSD (position sensitive detector). In this paper, an experimental system was constructed and its actuator and sensing parts were tested and calibrated. Also, the constructed system was applied to the indentation experiment and the load-displacement curve of aluminum was obtained. Experimental results showed that the developed device can be applied for performing nano indentation.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권6호
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• pp.751-755
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• 2011

Electric Parking Brake(EPB) is the system operated by electric control actuator. It differs from the mechanical parking brake system which is operated by lever and pedal in need of human power. The EPB system is composed of DC motor, helical and differential epicyclic gear, screw, cables, and sensor. This paper describes about the EPB system mathematically and constructs a modeling of the EPB system using MATLAB/SIMULINK. Especially, SimMechanics library in SIMULINK is used to make each parts of system a module. By made modeling of the friction torque between bolt and nut. Cable tension can be maintained after the motor operating stops.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권12호
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• pp.1049-1054
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• 2015

Nowadays, there are many researches involving structural actuators, which have adjustable stiffness; they are also called variable stiffness actuators (VSA). The VSAs can adjust the characteristics of actuators for various functions and human-machine safety. This paper describes the design and analysis of two types of VSAs. To adjust stiffness, the actuators are controlled by a principle of lever ratio mechanism, by changing a pivot position or a spring position in the structure with springs. To make the principle workable, the designs are simplified by using a ball screw system with a motor. Each structure shows different static properties with variable rates of stiffness. We have also shown the experimental verification of the dynamic performance of the two types of VSAs. This research can be applied to various industrial fields, where humans work in conjunction with robots.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권10호
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• pp.1045-1053
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• 2009

Precision stages for 6-DOF positioning, actuated by PZT stacks, which are fed back by gap sensors and guided by flexure hinges, have enlarged their application territory in micro/nano manufacturing and measurement area. The precision stages inherently have such limitations as the nonlinearity between input and output in piezoelectric stacks, feedback signal noise in precision capacitive gap sensors and low material damping in precision kinematic linkages of mechanical flexures. To surmount these limitations, the precision stage is modeled with physics-based variables, which are identified by transient response correspondence, and a gain margin calculation algorithm using the Prandtl-Ishlinskii model and describing function is newly developed to assess system performance more precisely than linear controller design schemes. Based on such analyses, a precision positioning controller is designed. Excellent positioning accuracy with rapid settlement accomplished by the controller is shown in step responses of the closed-loop system.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.139-146
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• 2004

Resent removal work for road signs has been labor intensive and required times since it has been done manually using shaving type equipment. While traditional process is conducting, there are traffic jams caused by the passing control, and happened unexpected accidents to workers working at dangerous road circumstance. Besides, in current shaving method, there are high potentialities on the air pollution as well as the explosive accident occurred by using a propane gas. So, as an alternative, we have studied to develop the automatic erasing equipment made up with a high pressure water-jet system and automatic control system, mobile system; Wate-rjet system consists of an intensifier and nozzles to give a high pressure and spray on the sign, and automatic control system is composed of one axis robot using a hydraulic servo actuator controlled by a lever, And as a mobile system, a truck plays an important role for the transport of equipment and the forward movement in a removal process. In this paper, we have analyzed the characteristics of road signs and have investigated current erasing methods in the field. And we have organized and designed automatic erasing equipment, and we have made a basic experiment to find out the optimal spray condition as like the spray distance, spray angle and injection pressure.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.686-686
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• 2013

차량용 터보차져는 디젤엔진뿐만이 아니라 가솔린 엔진에서도 장착이 보편화 되었다. 터보차져는 엔진의 효율과 출력을 효과적으로 증가시키는데 매우 훌륭한 장치이기는 하나, 여러 가지의 소음 문제를 유발시키기도 한다. 이들 소음은 회전축의 거동에 의하여 유발되는 구조 전달 소음과 공기 유동에 의하여 유도되는 공력 소음으로 구분된다. 이와 더불어 웨이스트게이트 밸브를 전자적으로 제어하는 액츄에이터계 거동으로부터 발생되는 기계적 소음이 있는데, 이것이 밸브 떨림음이다. 이 소음은 밸브가 열려 있을 때에만 발생하는데, 이는 연결 구조물 사이의 간극이 외력에 의하여 강제 접촉을 유지하지 않고 밸브부터 액츄에이터 사이에 연결되어 있는 각 연결 구조물이 서로 자유단으로 접촉하고 있기 때문이다. 각 자유단 접촉점에서는 배기가스 맥동파에 의하여 충격 진동이 발생하고 이것이 터빈하우징으로 전달되어 밸브 떨림음이 발생하는 것이다. 그러나, 액츄에이터의 기계적 구동력에 의하여 액츄에이터의 모든 연결 구조물이 강제접촉을 유지하고 있는 기계식 액츄에이터에서는 발생하지 않는다. 본 논문에서는 불평형 회전축을 갖는 소형 진동 모터를 이용하여 전자식 액츄에이터에서 발생하는 밸브 떨림음 평가를 위한 장치를 고안하였으며, 이 장치를 이용하여 밸브 떨림음의 저감효과를 평가하였다. 소음 저감 방법으로는 구조물간 접촉 간극 축소 또는 웨이브 와셔 삽입, 밸브레버와 터빈하우징 사이에 조립되는 부싱의 헐거움 끼움이 효과적임을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.226-233
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• 2013

본 논문에서는 해태를 자동적으로 가공 처리하는 건조 장치에서, 해태의 두께측정 및 조절하는 장치에 관한 것으로서, 해태를 자동적으로 가공 처리하는 건조 장치에 있어서, 김과 물의 혼합된 상태로 일정한 크기의 형상을 가진 틀에 소정의 양을 투입해 물과 김을 분리하여, 목적하는 김의 크기와 두께(무게)를 결정짓는 공정에, 일정한 광원을 발생할 LED Lamp 와 영상을 검출하는 Vision Sensor(카메라)등을 구비하고, 이들의 영상 상태 값 들을 임베디드 컴퓨터에 실시간 전송하고, 함께 내장된 측정 및 제어 목적의 응용 프로그램에 의하여, 각각의 해당 채널의 측정값을 별도로 구비된 모니터에 표시함은 물론 각각의 해당 채널의 엑츄에이터에 서보 신호를 전송해, 기 설정된 목적의 기능이 가능 하도록 한 해태(김)의 두께를 측정하여 조절하는 장치에 관한 것이다. 본 논문의 해태(김)건조 장치에서 해태(김)의 두께측정 및 조절하는 장치는, 기존 작업자의 경험에 의지하여 직접 김의 두께조절 레버를 수동으로 조작하여 김의 두께를 조절하는 방식에서 탈피하여, 각각의 채널별 조절 레버에 엑츄에이터를 설치하여 상대적으로 품질 향상을 할 수 있도록 하였다. 또한 기존에 비해 생산성 향상 및 노동력 절감 효과도 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.63-72
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• 2017

본 논문에서는 저압용 10회로 분전반을 전기공업협동조합(KEMC) 2102-610 규정에 근거하여 제작하였다. 또한, 개발된 10회로 분전반의 특성 평가를 실시하여 안전성을 확보하고자 한다. 개발된 10회로 분전반은 내식성, 절연 재료의 특성, 자외선 복사의 내성, 기계적 충격 등에 적합하도록 설계되었다. 개발된 분전반은 외함의 보호 등급, 감전방지와 보호회로, 개폐 장치와 구성품, 내부 전기 회로와 연결부, 외부 도체의 단자, 절연 특성, 온도 상승 시험, 열저항 등이 적합하도록 제작하였다. 개발된 10회로 분전반은 단상 회로와 3상 회로 등으로 구분되어 있다. 분기된 각각의 차단기 부하측에 센서 모듈을 설치하여 부하의 전선로에서 발생되는 누설전류의 크기를 실시간 측정할 수 있다. 그리고 부하의 용도 및 목적 등에 따라 회로를 증설할 수 있고, 각각의 부하 상태 역시 실시간 부하 관리 및 점검이 가능하다. 개발된 10회로 분전반의 온도 상승 시험을 실시한 곳은 인입 접속부, 주회로 및 분기회로 모선, 모선지지물 등 18 개소이다. 온도가 가장 높게 측정된 곳은 분기회로 모선용 MCCB 전원측 접속부의 R-phase으로 $65.3^{\circ}C$, 부하측은 T-phase으로 $61.6^{\circ}C$로 기록되었다. 그리고 내열 실험 장치를 이용하여 MCCB를 $180^{\circ}C$에서 6시간 동안 열적 스트레스를 인가하였을 때 작동 손잡이의 변형이 확인되었고, 트립 상태로 이동한 것이 확인되었다.