• 대한조선학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.1-18
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• 1995

중력진자식과 원심진자식의 두가지 형의 소형동흡진기를 이용한 구조물 진동의 제어시스템을 개발하였다. 개발된 본 시스템은 step 및 servo motor, 소형흡진기, metor drive unit와 제어장치로 구성되어 있으며, 구조물의 진동을 수진기로 감지하고, 이 신호를 받아 소형흡진기의 기능을 최적 제어하여 구조물의 진동을 제어한다. 제어시스템의 제어성능 검증시험을 위해 상자형 강판구조물($L{\times}W{\times}H{\times}T=800mm{\times}700mm{\times}1500mm{\times}7mm$) 중량 180kg를 제작하여 시험을 수행하였으며, 실험결과 중력진자식 흡진기는 95%의 흡진성능을, 원심진자식 흡진기는 88%의 흡진성능을 가지게 됨이 확인되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.167-170
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• 2015

본 논문에서는 바쁜 현대인들뿐만 아니라 노인 및 어린이들이 보다 편안하고 효율적으로 애완동물을 기를 수 있도록 하기 위한 애완동물 배뇨 훈련 및 먹이 자동 공급을 위한 시스템을 제안한다. 이 시스템은 블루투스를 이용해 스마트폰 어플리케이션으로 조작할 수 있도록 하며, 나아가 Wifi를 통해 인터넷에 접속하여 어디서든 조작할 수 있도록 한다. 본 논문의 시스템은 배뇨판과 먹이 공급기로 나뉘어져있다. 배뇨판은 배뇨 인식을 위한 수압 센서와 음성출력을 위한 녹음기 모듈, 스피커로 구성되고 후면부는 먹이 자동 공급을 위한 두 개의 서보 모터와 원격 통신을 위한 블루투스 센서로 구성된다. 배뇨판과 먹이 공급기 모두 아두이노 보드와 C언어 기반의 아두이노 스케치 프로그램으로 제작하였으며 먹이 공급기는 블루투스 통신을 지원하는 라이브러리로 통신할 수 있게 하였다. 구현된 시스템은 애완동물의 종류 및 크기에 관계없이 자동 수위조절과 먹이양이 조절되는 특징을 가진다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.30-38
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• 2017

사이트에 설치되어 운용 중인 능동위상배열레이다가 외부의 충격 또는 장기간 운용에 따른 성능열화가 의심될 경우, 위상배열안테나의 이상여부를 확인해야 한다. 하지만, 위상배열안테나를 측정하기 위해서는 무반향성 챔버에서 근접전계 시험이 수행되어야 하므로, 레이다 장치의 분해 및 운송을 위해 많은 시간과 비용이 투입되어야 하고 레이다 시스템의 운용 가용도가 나빠지게 된다. 따라서, 본 논문에서는 사이트에서 위상배열안테나의 이상여부를 확인할 수 있도록 이동성을 구비한 능동위상배열안테나 근접전계 스캐너를 제안하고, 무반향성 챔버에서 측정한 데이터와 비교하여 크기 ${\pm}0.5dB$와 위상 ${\pm}1.5^{\circ}$ 오차수준으로 측정유효성을 검증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권2호
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• pp.514-522
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• 2014

A new type of high precision electromagnetic suspension (EMS) which can support heavy tray along long stroke rail is proposed in this paper. Compared with the conventional EMS, the suggested moving-core typed EMS has the levitation electromagnets (EMs) on the fixed rail. This scheme has high load capability caused by iron-core and enables simple tray structure. Also it does not have precision degradation caused by heat generation from EMs, which is a drawback of conventional EMS. With these merits, the proposed EMS can be an optimal contactless linear bearing in next generation flat panel display (FPD) manufacturing process if the ability of long stroke movement is proved. So a special Section Switching Algorithm (SSA) is derived from the resultant force and moment equations of the levitated tray which enables long stroke movement of the tray. In order to verify the feasibility of the suggested SSA, a simple test-setup of the EMS with 2 Section-changes is made up and servo-controlled in the simulation and experiment. The simulation shows the perfect changeover the EMs, and the experiment shows overall control performance of under ${\pm}40{\mu}m$ gap deviations. These results reveal that the newly suggested contactless linear bearing can simultaneously achieve high load capability and precision gap control as well as long stroke.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권9호
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• pp.72-80
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• 2009

When the magnet wheel rotates over a conducting plate, it generates the traction torque as well as the repulsive force on the conducting plate. Partially-cut traction torque results in the linear force into the tangential direction. To cut the traction torque, the concept of magnetic shield is introduced. The direction change of the linear force is realized varying the shielded area of magnetic field. That is, the tangential direction of non-shielded open area becomes the direction of the linear thrust force. Specially a shape of permanent magnets composing the magnet wheel leads to various pattern of magnetic forces. So, to enlarge the resulting force density and compensate its servo property a few simulations are performed under various conditions such as repeated pattern, pole number, radial width of permanent magnets, including shape of open area. The theoretical model of the magnet wheel is derived using air-gap field analysis of linear induction motor, compared with test result and the sensitivity analysis for its parameter change is performed using common tool; MAXWELL. Using two-axial wheel set-up, the tracking motion is tested for a copper plate with its normal motion constrained and its result is given. In conclusion, it is estimated that the magnet wheel using partial shield can be applied to a noncontact conveyance of the conducting plate.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권5호
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• pp.103-112
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• 2005

This paper presents one-axis high precision scanning system and illustrates the design of modified $X-Y-{\theta}$ stage as a tracker using VCM and commercialized air bearings for it. The scanning system for 100nm resolution is composed of the 3-axis stage and one axis long stroke linear motor stage as a follower. In this study a previous proposed and presented structure of VCM for the fine stage is modified. The tracker has 3 DOF($X-Y-{\theta}$ motions by four VCM actuators which are located on the same plane. So 4 actuating forces are suggested and designed to create least pitch and roll motions. This article will show about the design especially about optimal design. The design focus of this fine stage is to have high acceleration to accomplish high throughput. The optimal design of maximizing acceleration is performed in restrained size. The most sensitive constraint of this optimal design is heat dissipation of coil. There are 5 design variables. Because the relationship between design variables and system parameters are quite complicated, it is very difficult to set design variables manually. Due to it, computer based optimal design procedure using MATLAB is used. Then, this paper also describes the procedures of selecting design variables for the optimal design and a mathematical formulation of the optimization problem. Based on the solution of the optimization problem, the final design of the stage is also presented. The results can be verified by MAXWELL. The designed stage has the acceleration of about 5 $m/s^{2}$ with 40kg total mass including wafer chuck and interferometer mirror. And the temperature of coil is increased $50^{\circ}C$. In addition, the tracker is controlled by high precision controller system with HP interferometer for it and linear scaler for the follower. At that time, the scanning system has high precision resolution about 5nm and scanning resolution about 40nm in 25mm/s constant speed

• 한국항행학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.105-111
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• 2004

최근의 무인항공기는 정찰임무를 비롯하여 무인기에 미사일을 장착하여 지대공 공격 임무를 수행하기까지 군용으로 뿐만 아니라 기상 관측, 해상 관측 등의 목적으로 폭넓게 활용하고 있으며, 점차 필요성이 높아지고 있다. 이러한 무인기는 정밀한 자세제어를 위하여 자세정보를 제공하는 AHRS와 같은 센서를 장착하는데 비용이 500만원 정도에서 고급 센서는 수 천 만원에 이르고 있다. 최근 한국항공우주연구원에서는 이러한 고가의 센서 출력정보인 자세각 정보를 사용하지 않고 각속도 정보를 기반으로 저가형 자동비행시스템을 개발하여 소형표적기와 무인표적기 비행시험을 통하여 성능을 입증하였다. 본 논문에서는 무인항공기의 항법시스템 설계를 위하여 목표로 하는 신뢰성을 충족시키면 동시에 저가형인 GPS 센서를 선택하기 위하여 Hardware in the Loop Simulation(HILS)을 통하여 GPS 출력주파수에 따른 성능을 확인하였다. 마지막으로 무인표적기에 자동비행시스템과 항법시스템을 장착하여 비행시험을 수행하였으며, 설계된 항법시스템 성능을 비행시험 결과를 통하여 확인하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제12권4호
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• pp.425-436
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• 2017

Vibration control using a tuned mass damper (TMD) is an effective technique that has been verified using analytical methods and experiments. It has been applied in mechanical, automotive, and structural applications. However, the damping of a TMD cannot be adjusted in real time. An excessive mass damper stroke may be introduced when the mass damper is subjected to a seismic excitation whose frequency content is within its operation range. The semi-active tuned mass damper (SATMD) has been proposed to solve this problem. The parameters of an SATMD can be adjusted in real time based on the measured structural responses and an appropriate control law. In this study, a stiffness-controllable TMD, called a leverage-type stiffness-controllable mass damper (LSCMD), is proposed and fabricated to verify its feasibility. The LSCMD contains a simple leverage mechanism and its stiffness can be altered by adjusting the pivot position. To determine the pivot position of the LSCMD in real time, a discrete-time direct output-feedback active control law that considers delay time is implemented. Moreover, an identification test for the transfer function of the pivot driving and control systems is proposed. The identification results demonstrate the target displacement can be achieved by the pivot displacement in 0-2 Hz range and the control delay time is about 0.1 s. A shaking-table test has been conducted to verify the theory and feasibility of the LSCMD. The comparisons of experimental and theoretical results of the LSCMD system show good consistency. It is shown that dynamic behavior of the LSCMD can be simulated correctly by the theoretical model and that the stiffness can be properly adjusted by the pivot position. Comparisons of experimental results of the LSCMD and passive TMD show the LSCMD with less demand on the mass damper stroke than that for the passive TMD.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.922-932
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• 2018

방사형 거리 센서는 측량 및 자율 주행에 널리 사용된다. 이러한 센서의 작동 원리 및 적용 방법의 교육이 필요하다. 상용 방사형 거리 센서의 저성능화를 통한 저가화가 계속되고 있지만, 교육 목적으로 사용하기에는 여전히 고가이다. 본 논문에서는 교육용 로봇에 활용할 수 있는 저가의 포토트랜지스터의 방사형 배열을 이용한 물체추적기능을 갖는 거리 센서 모듈을 제안한다. 제안하는 방법은 포토트랜지스터를 180도 범위의 배열로 배치하여 빠르게 움직이는 물체의 위치를 즉시 감지할 수 있으며 서보 모터를 사용한 센서 회전으로 감지 각도 범위를 향상하고 물체를 추적한다. 제안된 센서의 스캔 속도는 상업용 거리 센서보다 50~200배 빨라서 1ms의 제어 루프를 가지는 고성능의 교육용 모바일 로봇에 적용할 수 있다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권1호
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• pp.646-653
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• 2021

본 연구에서 개발된 의료용 침대는 N개의 건반으로 이루어져 각각이 엑츄에이터에 의해 수직으로 구동된다. 각 건반에는 M개의 센서가 실장되어 체압을 측정하므로 체압지도의 해상도는 MN에 의해 결정된다. 각 건반에는 센서 제어기가 실장되어 M개의 센서로부터 측정한 체압값을 CAN(Car Area Network)와 같은 직렬 통신 네트워크를 통해 메인제어기로 전달한다. 각 건반에는 모터를 구동하는 서보 드라이버가 하나씩 장착되며 메인 제어기와 CAN으로 연결되어 메인 제어기에서 지시된 변위값대로 건반의 높낮이를 제어하며 향후 개발될 인공지능 제어 알고리즘을 위해 신체 각부의 편안도를 조사하여 건반의 높낮이를 맞추었다. 또한, 건반 각부에 걸리는 최대 체압값과 체압비를 계산하여 인공지능에 의한 침대 편안도 제어를 위해 기초 데이터로 활용한다. 결과적으로 제시된 시스템은 향후 개발될 인공지능에 의한 신체의 안락함과 욕창 방지 제어를 위해 활용될 수 있는 토대가 될 수 있다.