• 항공우주기술
• /
• 제3권2호
• /
• pp.217-228
• /
• 2004

본 논문은 복합재 패들형 블레이드를 장착한 축소 힌지없는 로터 시스템의 정지 및 전진 비행조건에 대한 회전시험 기술과 결과에 대한 것이다. 축소 로터 시스템은 실물크기 로터 시스템의 구조 자료를 이용하여 프루드 축소화하였고, 허브 flexure는 동일한 로터의 동력학적 특성을 기준으로 금속재와 복합재 2가지를 제작하였다. 2종류의 힌지없는 허브시스템을 KARI의 GSRTS에 장착후 회전 시험을 실시하여 로터 시스템의 리드래그 감쇠비와 공력 하중을 측정하였다. 리드래그 모드의 감쇠비를 산출하기 위해 MBA(Moving Block Analysis)기법을 사용하였고, 허브와 주축 사이에 6분력 발란스를 장착하고, 블레이드에 스트레인게이지를 부착하여 공력하중을 측정하였다. 시험은 제자리 및 전진비행 조건에 따라 지상 및 풍동에서 각각 수행하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제38권4호
• /
• pp.255-263
• /
• 2013

Purpose: It is not easy to drive a rice-transplanter avoiding underlapped or overlapped transplanting in paddy fields. An automated guidance system for the riding-type rice-transplanter would be necessary to operate the rice-transplanter autonomously or to assist the beginning drivers as a driving aid. Methods: A prototype of guidance system was composed of embedded computers, RTK-GPS, and a power-steering mechanism. Two Kalman filters were adopted to overcome sparse positioning data (1 Hz) from the RTK-GPS. A global Kalman filter estimated the posture of rice-transplanter every one second, and a local Kalman filter calculated the posture from every new estimation of the global Kalman filter with an interval of 200 ms. A PID controller was applied to the row-following mode control. A control method of U-turning mode was developed as well. A stepping motor with a reduction gear set was used to rotate the shaft of steering wheel. Results: Test trials for U-turning and row-following modes were done in a paddy field after some parameters have been tuned at the ground speed range of 0.3 ~ 1.2 m/s. The minimum RMS error of offset was 3.13 cm at the ground speed of 0.3 m/s while the maximum RMS error was 13.01 cm at 1.2 m/s. The offset RMS error tended to increase as the ground speed increased. The target point distance, LT also affected the system performance and PID controller parameters should be adjusted on different ground speeds. Conclusions: A target angle-based PID controller plus stationary steering angle controller made it possible for the rice-transplanter to steer autonomously by following a reference line accurately and even on U-turning mode. However, as condition in paddy fields is very complicated, the system should control the ground speed that prevents it from deviating too much due to ditch and slope.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.780-785
• /
• 2012

최근 풍력발전은 전 세계적으로 전기의 생산을 위해 사용되는 신재생 에너지원 중 가장 빨리 성장하고 있는 분야이다. 일반적으로 풍력발전 시스템은 설치 후 약 20년 동안 사용될 수 있도록 설계되며 따라서 장기간 운전할 경우, 풍력 발전기에서의 고장은 필연적으로 발생하게 된다. 특히 풍력발전 시스템의 너셀 내부에는 로터샤프트, 기어박스 및 발전기 등이 설치되며 이들 요소의 정상적인 동작을 보장하기 위한 각종 냉각 시스템이 설치된다. 만일 이들 냉각 시스템에 고장이 발생된다면 전체 풍력발전시스템의 정상적인 동작을 보장하는 것이 불가능하다. 이에 본 연구에서는 풍력발전 시스템 너셀 내부에 설치되는 각종 냉각장치의 고장을 미연에 방지할 수 있게 하는 IR 카메라 기반의 풍력발전용 고장검출 시스템을 제안하고 실제 시스템의 구현을 통해 제안된 기법의 유용성을 확인하고자 한다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.1011-1016
• /
• 1999

식물의 세포벽 모형에 근거하여 고온고압의 조건하에서 기계적인 전단웅력을 식물 세포벽에 가할 경우 수용성 다당류를 효과적으로 분리할 수 있다는 가설에 근거하여 사과박으로부터 펙틴을 추출하기 위해 압출처리법을 도입하였다. L/D비가 20: 1인 동방향완전맞물림형 이축압출기를 이용하여 압출기의 축회전수, 원료의 공급률 및 원료의 수분함량을 공정변수로 하고 압출기의 비기계에너지를 시스템의 매개변수로 하여 압출처리에 의한 수용성 다당류의 수율, 평균 분자량 및 galacturonic acid 함량을 분석한 후, 각각의 모형을 개발하였다. 펙틴의 수율과 품질을 동시에 비교해 볼때, 비기계에너지를 증가시키면 펙틴의 수율이 향상되는 것으로 나타났으나, 수율을 향상시키는 압출조건은 품질의 저하를 초래하는 것으로 나타났다. 비기계에너지가 191 kWh/ton인 고강도의 추출조건에서 수율은 20.1%로 나타나 기존의 산처리법에 의한 14.4% 수율보다 월등히 향상된 수율을 얻을 수 있었다. 한편, 비기계에너지가 96 kWh/ton인 저강도의 추출조건에서는 분자량이 240,000인 펙틴을 얻을 수 있어 산처리시 분자량 181,000의 펙틴보다 훨씬 양질의 펙틴을 얻을 수 있었다. 따라서, 목표로 하는 품질의 펙틴을 생산할 수 있으면서 최고의 수율을 얻을 수 있는 압출조건을 설정해야 하며, 이를 위해서 본 연구에서 제시한 펙틴의 수율 및 품질 모형을 이용할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.195-201
• /
• 2016

금속성부품의 자동화 생산라인 상에서 결함검사는 통상 시스템 가격이 합리적이고 고속검사가 가능한 와전류검사(ECT, eddy current testing) 기법이 많이 사용된다. 이러한 금속성 피검사체 가운데 특별히 스플라인 샤프트(spline shaft)의 스플라인 기어부(spline gear)와 같이 표면이 고르지 못한 피검사 대상에 대하여 ECT검사를 적용할 경우 주파수 분포도가 유사하면서 동시에 상대적으로 큰 표면신호로 인해 센서로부터 획득한 원신호와 결함에 의해 발생한 신호를 분리해내기가 어렵다. 이러한 스플라인 기어부의 결함신호 검출을 용이하게 하기 위해서는 주변 잡음신호에서 결함신호만을 구분해낼 수 있는 고차필터의 구현이 필수적이고 동시에 각 생산라인과 피검사체의 상황에 따라 필터의 통과대역을 조절할 수 있어야 한다. 이러한 통과대역 조절이 가능한 고차필터 구현을 위해 디지털 방식 중 하나인 IIR (infinite impulse filter) 필터에 의한 구현방안을 검토하고, 신호검출을 위해 시스템 레벨에서 설계요소들의 최적화를 통해 결함신호검출을 시도하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.550-556
• /
• 2021

본 연구에서는 상용화된 로프절단장치 타입 중 국내에 가장 많이 도입되어있는 Scissor type을 대상으로 유한요소해석을 수행하여 다양한 로프 걸림 상황에서 안정성이 확보되는 적합한 구조 형태를 평가하였으며, 수조 실험 및 실선 실험을 통해 효용성을 검증하였다. 연구 결과, 로프 걸림에 의하여 프로펠러축이 회전하지 않을 경우 엔진에서 발생하는 지속적인 토크로 인하여 로프절단장치에 비틀림이 발생하고 유한요소 해석상 자유도가 구속되어 있지 않은 하부의 블레이드에서 가장 높은 변형이 발생하는 것을 확인하였다. 블레이드의 두께가 증가할수록 최대변형량은 줄어들고 최대응력은 낮아져 안전율이 증가하는 결과가 나타났으며, 동일한 블레이드 두께에서 토크의 변화량이 최대응력과 최대변형량에 미치는 영향은 로프절단장치의 외력이 미치는 위치와 무관하며 정비례하게 감소하는 것으로 나타났다. 해석 결과를 토대로 실시한 수조실험 및 실선실험 결과, 모든 조건과 환경에서 로프 및 어망이 원활하게 제거되는 것을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.521-526
• /
• 2012

제조공정을 통해 생산된 화살의 성능은 화살의 이동궤적(궁사의 패러독스)과 탄착점의 집적도에 따라 좌우된다. 특히 동일한 환경에서 반복적으로 화살의 슈팅실험을 수행할 경우, 반복실험에서 얻어진 화살의 탄착점 집적도는 화살 성능 평가에서 중요한 객관적 지표가 된다. 그러나 화살의 탄착점에 대한 분석은 현재 상용화된 기술이 부족하며, 기존의 연구들은 화살의 성능에 영향을 미치는 제조공정 변수(화살깃, 화살촉, 화살의 곧기, 중량, 외경, 스파인)만을 최적화하려는 방향으로 기술력이 집중되어 있다. 본 논문에서는 화살의 주요성능지표인 화살의 탄착점 측정 자동화를 위해, Mamdani 퍼지 추론 시스템(Mamdani Fuzzy Inference System)과 도형의 닮음(Similarity of Polygon)을 이용한 화살의 탄착점 측정 시스템을 제안한다. 라인레이저(Line Laser)와 포토다이오드어레이(Photo Diode Array)를 이용하여 고속(약 275km/h)으로 이동하는 화살의 탄착점 데이터를 계측하고, 계측된 데이터를 퍼지 추론과 도형의 닮음을 이용하여 화살의 탄착점으로 사상(Mapping) 시킨다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제25권3호
• /
• pp.360-366
• /
• 2017

In commercial vehicles such as frame-based mid-size trucks, it is easy to reduce vibration caused by driveline with the cab mount system. There are no critical driveline vibration problems associated with these vehicles up to now. However, in the case of a similar grade of monocoque type mini-bus, there are no effective vibration isolation components such as a cab mount. Vibration caused by driveline is quite a complex problem to understand in terms of which part governs the phenomenon and how the problem can be solved. Thus, we have to manage the design factor about the driveline and mount system strictly at the early stage of vehicle development. Low frequency vibration caused by the driveline system is investigated in this study. We created the CAE driveline model and analyze low frequency vibration. Then contribution analysis about each design factor of driveline and mount system is performed. Finally, we can obtain the optimized design factor for a driveline system of a mini-bus, which is verified by the vehicle test results.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
• /
• 제1권2호
• /
• pp.116-124
• /
• 2012

Wind is an abundant source of natural energy which can be utilized to generate power. Wind velocity does not remain constant, and as a result the output power of wind turbine generators (WTGs) fluctuates. To reduce the fluctuation, different approaches are already being proposed, such as energy storage devices, electric double layer capacitors, flywheels, and so on. These methods are effective but require a significant extra cost to installation and maintenance. This paper proposes to reduce output power fluctuation by controlling kinetic energy of a WTG system. A MW-class pitch-regulated permanent magnet synchronous generator (PMSG) is introduced to apply a power fluctuation reducing method. The major advantage of this proposed method is that, an additional energy storage system is not required to control the power fluctuation. Additionally, the proposed method can mitigate shaft stress of a WTG system. Which is reflected in an enhanced reliability of the wind turbine. Moreover, the proposed method can be changed to the maximum power point tracking (MPPT) control method by adjusting an averaging time. The proposed power smoothing control is compared with the MPPT control method and verified by using the MATLAB SIMULINK environment.

• Coupled systems mechanics
• /
• 제5권2호
• /
• pp.191-201
• /
• 2016

Coupled structures are widely seen in civil and mechanical engineering. In coupled structures, monitoring the translational motion of its key components is of great importance. For instance, some coupled arms are equipped with a hydraulic piston to provide the stiffness along the piston axial direction. The piston moves back and forth and a distance sensing system is necessary to make sure that the piston is within its stroke limit. The measured motion data also give us insight into how the coupled structure works and provides information for the design optimization. This paper develops two distance sensing systems for coupled structures. The first system measures distance with ultrasonic sensor. It consists of an ultrasonic sensing module, an Arduino interface board and a control computer. The system is then further upgraded to a three-sensor version, which can measure three different sets of distance data at the same time. The three modules are synchronized by the Arduino interface board as well as the self-developed software. Each ultrasonic sensor transmits high frequency ultrasonic waves from its transmitting unit and evaluates the echo received back by the receiving unit. From the measured time interval between sending the signal and receiving the echo, the distance to an object is determined. The second distance sensing system consists of a wire draw encoder, a data collection board and the control computer. Wire draw encoder is an electromechanical device to monitor linear motion by converting a central shaft rotation into electronic pulses of the encoder. Encoder can measure displacement, velocity and acceleration simultaneously and send the measured data to the control computer via the data acquisition board. From experimental results, it is concluded that both the ultrasonic and the wire draw encoder systems can obtain the linear motion of structures in real-time.