• Tribology and Lubricants
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• 제32권2호
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• pp.61-66
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• 2016

Total thickness variation (TTV), BOW, and surface roughness are essential characteristics for high quality sapphire substrates. Many researchers have attempted to increase removal rate by controlling the key process parameters like pressure and velocity owing to the high cost of consumables in sapphire chemical mechanical polishing (CMP). In case of the pressure approach, increased pressure owing to higher deviation of pressure over the wafer leads to significant degradation of the TTV. In this study, the authors focused on reducing TTV under the high-pressure conditions. When the production equipment polishes multiple wafers attached on a carrier, higher loads seem to be concentrated around the leading edge of the head; this occurs because of frictional force generated by the combination of table rotation and the height of the gimbal of the polishing head. We believe the skewed pressure distribution during polishing to be the main reason of within-wafer non-uniformity (WIWNU). The insertion of a hub ring between the polishing head and substrate carrier helped reduce the pressure deviation. Adjusting the location of the hub ring enables tuning of the pressure distribution. The results indicated that the position of the hub ring strongly affected the removal profile, which confirmed that the position of the hub ring changes the pressure distribution. Furthermore, we analyzed the deformation of the head via finite element method (FEM) to verify the pressure non-uniformity over the contact area Based on experiment and FEM results, we determined the optimal position of hub ring for achieving uniform polishing of the substrate.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권10호
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• pp.1187-1200
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• 2002

This paper is concerned with the design or an LMI (Linear Matrix Inequality) -based H$\infty$ controller for a line of sight (LOS) stabilization system and with its robustness performance. The linearization of the system is necessary to analyze various nonlinear characteristics, but the linearization entails modeling uncertainties which reduce its performance. In addition, the stability of the LOS can be adversely affected by angular velocity disturbances while the vehicle is moving. As the vehicle accelerates, all the factors that are Ignored and simplified for the linearization tend to Inhibit the performance of the system. The robustness in the face of these uncertainties needs to be assured. This paper employs H$\infty$ control theory to address these problems and the LMI method to provide a suitable controller with minimal constraints for the system. Even though the system matrix does not have a full rank, the proposed method makes it possible to design a H$\infty$ controller and to deal with R and S matrices for reducing the system order. It can be also shown that the proposed robust controller has a better disturbance attenuation and tracking performance. The LMI method is also used to enhance the applicability of the proposed reduced-order H$\infty$ controller for the system given. The LMI-based H$\infty$ controller has superior disturbance attenuation and reference input tracking performance, compared with that of the conventional controller under real disturbances.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권5호
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• pp.517-526
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• 2015

본 논문은 쿼드로터 자세제어의 신뢰성 향상을 목적으로 다종 센서 구성 및 다종 센서 데이터 융합 알고리즘 적용을 연구한 결과이다. 먼저, 쿼드로터에 대한 동역학적 모델링에 관한 수식을 도출하였으며, 획득된 수식을 기초로 쿼드로터에 대한 수학적 모델링을 진행하였고 이를 기반으로 신뢰성이 향상된 다종 센서 데이터를 입력으로 하는 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 쿼드로터 자세제어를 위해 다종 센서 데이터의 신뢰성 향상이 필요했으며 이를 위해 다종 센서 데이터 입력에 대한 칼만 필터링를 진행하였고, 이후 쿼드로터의 수학적 모델링에 적용하여 오차를 보상토록 하였다. 관련 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 실제 쿼드로터 시스템에 적용하기 위하여 쿼드로터를 짐벌에 장착한 실제 시스템을 구성하였고 이후 쿼드로터를 호버링 상태에서 사용자가 요구하는 각도 변화에 따른 실험을 수행하였다. 실제 실험을 통한 쿼드로터 자세제어 데이터를 산출하였으며, 이를 바탕으로 추가적인 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 설계한 다종 센서 및 쿼드로터 자세 제어 시스템의 성능 검증을 진행하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2003년도 춘계학술발표회
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• pp.125-134
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• 2003

이 논문에서는 새로 개정된 2000 SOLAS 규정에 근거하여 소형선박용 수동식 레이더 리프렉터(PRR-S) 설계에 관해서 기술했다. 이 연구의 설계개념은 PRR-S이 선박요동에 의해서 레이더 반사면적(RCS)이 변동하는 것을 방지하기 위하여 ‘catch rain’ 위치를 유지하도록 한 것이다. PRR-S은 원형판으로 구성한 옥타헤더럴 레이더 리프렉터와 요동방지를 위한 짐발장치로 구성하였다. 설계한 PRR-S는 전파흡수실에서 성능실험을 하였다. 실험결과, 기준으로 정한 Davis Echomaster사의 리프렉터 보다 설계한 PRR-S이 높은 RCS를 나타냈다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권11호
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• pp.988-995
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• 2014

관측위성으로부터 획득된 영상데이터를 지상국에 효율적으로 전송하기 위해 2축 짐벌 형태의 지향성 X-band 안테나가 적용되고 있으며, 안테나의 고속 정밀지향성 확보를 위해 구비된 모터 및 기어 간의 부정확한 맞물림으로부터 발생되는 미소진동은 영상품질 저하의 원인으로 작용한다. 고해상도 관측위성의 지향성능 향상을 통한 고해상도 영상정보 획득을 위해서는 안테나 구동시 발생하는 미소진동이 주요 임무장비에 전달되지 않도록 미소진동 절연이 요구된다. 본 논문에서는 X-band 안테나의 미소진동절연을 목적으로 의탄성 SMA 메쉬와셔 진동 절연기를 제안하였으며, 정하중 시험을 통해 진동 절연기의 기본 특성을 확인하였다. 또한, X-band 안테나의 미소진동 시험을 통해 진동절연기 유무에 따른 진동절연성능을 비교 및 분석 하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권2호
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• pp.181-186
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• 2017

Synthetic aperture radar(SAR) has been widely used for reconnaissance. It provides high-resolution, day-and-night and weather-independent images for a multitude of applications. Because SAR coherently combines many viewing angles to effectively create a large aperture(narrow beam) radar, the test-bed should be capable of moving straightly SAR sensor for the integration angle to meet resolution. This paper describes the test-bed developed to test and evaluate the SAR performance. It forms high-quality images in real time and saves the raw data for the purpose of post processing on the ground.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.313-320
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• 2015

A 2-axis gimbal-type X-band antenna has been widely used to effectively transmit the high resolution image data from the observation satellite to the desired ground station. However, a discontinuous stepper motor activation for rotating the pointing mechanism in azimuth and elevation directions induces undesirable micro-vibration disturbances which can result in the image quality degradation of a high-resolution observation satellite. To enhance the image quality of the observation satellite, attenuating the micro-vibration induced by an activation of the stepper motor for rotational movements of the antenna is important task. In this study, we proposed a low-rotational-stiffness blade gear applied to the output shaft of the stepper motor to obtain the micro-vibration isolation performance. The design of the blade gear was performed through the structure analysis such that this gear is satisfied with the margin of safety rule under the derived torque budget. In addition, the micro-vibration isolation performance of the blade gear was verified through the micro-vibration measurement test using the dedicated micro-vibration measurement device proposed in this study.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권1호
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• pp.190-196
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• 2013

This paper proposes a new guidance law, which considers the Field of View (FOV) of the seeker when a missile has a strapdown seeker mounted instead of a gimbal seeker. When a strapdown seeker, which has a narrow FOV, is used for tracking a target, the FOV of the seeker is an important consideration for guidance performance metrics such as miss distance. We propose a new guidance law called hybrid guidance (HG) to address the shortcomings of conventional guidance laws such as proportional navigation guidance (PNG), which cannot maintain lock-on conditions against high speed targets due to the narrow FOV of the strapdown seeker. The aim of the HG law is to null miss distance and to maintain the look angle within the FOV of the strapdown seeker. In order to achieve this goal, we combine two guidance laws in the HG law. One is a PNG law to null the LOS rate, and the other is a sliding mode guidance (SMG) law derived to keep the look angle within the FOV by employing a Lyapunov-like function with a sliding mode control methodology. We also propose a method to switch these two guidance laws at certain look angles for better guidance performance.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.89-98
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• 2017

외바퀴 로봇 제어에 있어 필수적인 균형 안정화 제어를 위해 제어 모멘트 자이로스코프(CMG)를 이용할 수 있다. 단일 짐벌 CMG는 단순한 구조를 가지면서 외란에 대해 강력한 복원 토크를 로봇에게 전달할 수 있다. 그러나 CMG는 복원 토크 외에 원치 않는 방향의 토크도 발생시킨다. 원치 않는 방향 토크는 회전 자유도가 높은 외바퀴 로봇 시스템에서 불안정성 문제를 야기한다. 본 논문에서는 원치 않는 방향 토크를 제거하기 위해 CMG 가위쌍을 이용한 외바퀴 이동 로봇 제어 시스템을 제시한다. 외바퀴 로봇 동역학식에 있어서의 모델 오차에 강인한 특성을 갖는 LQR 제어 알고리즘을 설계하였다. 3D 비선형 동역학 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 CMG 가위쌍과 LQR 제어 알고리즘을 갖는 외바퀴 로봇 제어 시스템을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권5호
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• pp.65-73
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• 2004

CMG(Control Momentum Gyro) 는 일반적으로 동체에 부착된 반작용휠에 비해 큰 토크의 크기를 발생시켜 인공위성의 자세제어에 이용되는 장치이다. CMG는 휠의 각 운동량벡터의 방향을 위성체의 동체축에 대하여 연속적으로 변화시킴으로써 자이로스코픽 토크를 발생하게 된다. 가변속도 CMG는 휠의 속도도 함께 변화시킴으로써 보다 다양한 제어 명령을 생성할 수 있게 되고 또한 특이(Singularity) 조건을 피하는데 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 2축의 김발에 장착된 가변속도 CMG를 이용한 위성체의 자세 동역학 방적식을 유도하기로 한다. 이러한 운동방정식은 기존의 1축 김벌 시스템의 경우를 확장한 것이다. 또한 유도된 운동방정식을 활용하여 피드백 자세기동 제어 법칙을 제안하기로 한다.