• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제49권6호
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• pp.411-420
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• 2000

The energy storage systems are being widely researched for the high quality of the electric power. The FES(flywheel energy system) is especially, on the center of the research because it does not make any pollution and its life is long. The FES converts the electrical energy into the mechanical kinetic energy of the flywheel and reconverts the mechanical energy into the electrical energy. In order to store as much energy as possible, the flywheel is supposed to be rotated with very high speed. The motor/generator of the FES should be high efficient at high speed, and generate constant torque with respect to the rotation. In this paper, a motor/generator employing a Halbach array of permanent magnets is designed and constructed to meet the requirements, and its characteristics are examined. The magnetic field is analysed by using the magnetic surface charge method. The armature winding is designed for the harmonic components to be minimized by using the FFT. The sinusoidal current for the motor driving are generated by the hysteresis current controller. A sample superconducting flywheel energy storage system is constructed with a duralumin flywheel which has a maximum rotating speed of 40,000[rpm] and a stored energy of 240[Wh] and its validity is examined through the experiment.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8187-8194
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• 2015

고 중량의 궤도열차를 1G 포스이상 가속하기 위해서는 많은 추진력이 필요하다. 선형동기전동기(LSM)는 이러한 고 추력이 필요한 시스템에 적합하다. LSM의 추진 효율을 높이기 위해서 추진제어시스템은 정밀한 위상제어를 위한 실시간의 정확한 차량위치정보가 필요하다. 그러나 추진제어시스템은 전자석 길이구간마다 트랙에 설치되어져 있는 홀센서로부터 상대적으로 긴 시간간격을 갖는 불연속 위치정보를 수신하게 된다. 본 논문에서는 기존 d-q 방정식을 이용한 기본 전동기 모델을 구성하였다. LSM에 의해 추진되는 궤도열차의 모터모델은 코깅력과 마찰손실을 반영한 동적모델이다. 그리고 궤도열차용 LSM제어를 위해 차량위치 추정기를 기반으로 하는 추진제어 시스템을 제안하였다. 해당 궤도열차의 모터모델을 기반으로 위치관측기를 포함한 토크제어시스템의 특성을 확인하기 위해서 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 본 제어시스템이 선형화된 시뮬레이션 모델 분석으로부터 제어기의 대역폭과 위상여유가 충분하다는 것을 보여주고 있으며, 제시한 위치 추정기 기반의 추력제어 알고리즘이 궤도열차의 추력을 제어하는데 효과적임을 확인시켜주었다. 따라서 위치 관측기의 가용성도 확인 할 수 있었다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제15권2호
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• pp.79-85
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• 2012

목적: 견관절 전방불안정 환자는 탈구에 대한 불안감 및 탈구시의 통증 등 다양한 원인으로 정상적인 운동 및 활동을 하지 못할 것으로 예상할 수 있으나 이에 대한 연구는 미미한 실정이다. 본 연구에서는 견관절 전방불안정 환자와 정상인 사이의 내회전 및 외회전력에 대해 등속성 근력 검사를 시행하여 전방불안정 환자에서 나타나는 회전력의 변화를 살펴보고자 하였다. 대상 및 방법: 2009년 3월부터 2010년 2월까지 우측 우세수의 견관절 전방 불안정 진단 하에 수술적 치료를 시행한 환자 중 수술 전 등속성 근력 검사를 시행한 환자 13명을 대상으로 하였고, 견관절의 전방불안정 증상이 없는 정상 성인 15명을 대조군으로 설정하였다. 대상군 및 대조군 모두 남성이었으며 두 군간의 평균 연령, 신장, 체중, 체질량 등의 차이는 없었다. 등속성 근력 검사는 Biodex system (Biodex Medical Systems, Shirley, NY, USA)을 사용하여 60 deg/sec, 180 deg/sec 의 각속도로 견관절의 외회전력 및 내회전력의 체중보정 최대우력 (peak torque)과 총 일량을 측정하였고, 외회전, 내회전 최대우력비율 및 운동피로도를 계산하였다. 두 군간에 각 측정치를 비교하여 전방 불안정 환자의 회전력의 특징을 분석하였다. 결과: 불안정증이 없는 좌측 견관절의 등속성 회전근력은 양군 사이에 모든 측정치에서 차이가 없었다. 우측 견관절의 등속성 근력 검사결과 내회전력은 전방 불안정환자와 정상 대조군 간 모든 각속도에서 최대우력 및 총 일량 사이에 유의한 차이가 없었다. 외회전력의 체중보정 최대우력과 총 일량은 전방불안정 환자에서 60 deg/sec 및 180 deg/sec 두 각속도에서 모두 정상 대조군에 비하여 감소되었고, 외회전력/내회전력의 최대우력비율 역시 통계적 차이가 있었다. 운동피로도는 외회전력, 내회전력 모두 양 군간에 의미 있는 차이는 없었다. 결론: 견관절 전방불안정 환자는 견관절의 외회전력이 감소되어 있고 내회전-외회전력의 균형이 소실되어 있으나 근피로도는 정상으로 판단되며 이는 견관절 탈구 환자의 보존적 치료나 재활에 있어 고려해야 할 것으로 생각된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.286-291
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• 2014

In this study, novel ultrasonic rotary motor of hexadecagon shape stator was proposed. Stator of the hexadecagon ultrasonic motor was composed of an elastic ring and ceramics. The elastic ring had sixteen sides and sixteen angular points. Eight ceramics were attached on the outer surface of the eight sides of the ring. When rotor of cylindrical shaft was inserted inside of the ring stator, central lines of the sixteen sides of the stator hold the shaft by the slight pressures(frictions). This slight pressure was a preload of the motor and it could be controlled by radius and thickness of the ring. When two sinusoidal voltages which have 90 degree phase difference were applied to each four ceramics, elliptical displacements of inner surface of the ring were obtained. These elliptical displacements of the inner surface rotated the shaft rotor through the frictions. The proposed hexadecagon ultrasonic motor was designed and analyzed by using the finite element method (FEM), depending on materials of the elastic ring. Based on the FEM results, one model of motor which showed maximum displacement at contact points was chosen and fabricated. And characteristics of the motor were compared with simulated results. When the motor was fabricated with these results, EL20ET0.5CT0.5CW2 model showed 115[rpm] speed about input voltage of 60[Vrms] at 65.6[kHz]. And the maximum torque of 6[gfcm] was obtained. From these results, the hexadecagon shaped ultrasonic motor can be used to actuator for optical device which needs detailed position control. Also it can be used to medical and portable device by reducing size and weight.

• 터널과지하공간
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• 제30권5호
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• pp.484-495
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• 2020

EPB TBM의 굴진을 수치적으로 해석하기 위해 개별요소법(DEM, discrete element method), 유한요소법(FEM, finite element method), 유한차분법(FDM, finite difference method) 등과 같은 다양한 수치해석 기법이 적용되어 왔다. 본 논문에서는 이중 개별요소법과 유한차분법을 연계하는 방식을 채택하여 EPB TBM 굴진해석 모델링 방법을 제시하였다. 제시한 개별요소법-유한차분법 연계 TBM 굴진해석 모델에서 TBM이 굴착하는 굴착부는 개별요소법을 적용하였으며, 입자 접촉 물성치의 경우 일련의 삼축압축시험을 통해 교정하였다. 굴착부 주변지반은 유한차분법을 연계시켜 정지토압계수를 고려하여 굴착부에 수평지중응력을 구현할 수 있도록 하였다. 또한, 이를 통해 소요 입자 개수를 감소시켜 모델의 해석효율을 증대시켰다. 본 논문에서 제시한 수치해석 모델은 TBM의 굴진율, 커터헤드 및 스크류 컨베이어 회전속도 등을 조절할 수 있으며 TBM 굴진 중 토크, 추력, 챔버압, 배토량을 도출해 낼 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.380-388
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• 2016

마그네트 기어를 이용하면 기계적인 접촉없이 동력을 전달할 수 있다. 마그네트 기어 기반 감속 시스템에서 종동축은 구동축으로부터 분리되어있기 때문에 시스템은 제한된 공극 강성으로 부하 변화에 대응해야하는 2관성 공진 시스템이다. 종동축 즉, 저속측은 구동축 인가 토크만으로 제어되고 갑작스런 외란에 따라 일반적인 기계식 기어 시스템과 달리 과도한 진동이나 슬립이 발생할 수 있다. 따라서 저속측에 인가되는 부하 등의 외란은 실시간으로 측정되거나 추정되어야 한다. 본 논문에서는 고조파 조절기 일체형 마그네트 기어를 이용한 감속 시스템의 저속측 속도 제어를 위한 전상태 되먹임 제어기를 제안하고 이를 전산 모의 시험과 실험을 통해 검증하였다. 저속측 부하를 추정하기 위해 새로운 상태변수를 도입하여 관측기를 설계하였으며 이를 기반으로 하는 전상태 제어기를 통한 외란에 대한 강건성은 2자유도 PI 속도 제어기와 비교하였다. 상대적으로 짧은 시간안에 극의 슬립이 보정되는 것을 확인하였으며 추정된 변수는 실제 측정 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 이러한 결과는 마그네트 기어 감속기의 서보 시스템으로의 응용 가능성을 담보해주는 결과인 것으로 판단된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.107-116
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• 2012

In this study, the trucks(2.9-liter) have been developed to use DME as fuel, and performance test of the vehicle's DME engine, power, emissions, fuel economy and vehicle aspects was conducted. For experiments, the fuel system(common-rail injectors and high-pressure pump included) and the engine control logic was developed, and ECU mapping was performed. As a result, the rail pressure from 40MPa to approximately 65% increase compared to the base injector has been confirmed that. Also, the pump discharge flow is 15.5 kg/h when the fuel rail pressure is 400rpm(40MPa), and the pump discharge flow is 92.1 kg/h when the fuel rail pressure is 2,000rpm(40MPa). The maximum value of full-load torque capability is 25.5 kgfm(based on 2,000 rpm), and more than 90% compared to the level of the diesel engine were obtained. The DME vehicle was developed in this study, 120 km/h can drive to the stable, and calculated in accordance with the carbon-balance method of fuel consumptions is 5.7 km/L.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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• pp.603-606
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• 2006

We present a study on the development of a practical and quantitative technique for the assessment of the structural health condition with using piezoceramic(PZT) sensors. The electro-impedance-based technique with the PZT patches is very sensitive for evaluation of the incipient and small damage in a high frequency range, and however the commonly traditional modal analysis method is effective only for considerably larger damages in low frequency range. The paper presents the technique in detecting and characterizing real-time damage on the specimen that is an aluminum plate fastened with bolts and nuts by different torques and as well a plate with a crack. By using the special arrangement of the PZT sensors, the required longitudinal wave is generated through the specimen. A large number of experiments are conducted and the different conditions of the specimens, i.e. the location and extent of loosening bolts, and the plate with a crack are simulated. respectively. Since fixing and loosening the loosened bolt is controlled by a torque wrench, we can control exactly the experiment of the different torques. Compared with the simulated healthy condition, we can find whether or not there is a damage in the specimen with using an impedance analyzer with the PZT sensors. Several indices are discussed and used for assessing the different simulated damages. As for the location of bolt loosening, the RMSD is found to be the most appropriate index for numerical assessment and as well the RMSD shows strongly linear relationship for assessing the extent of the bolt loosening, and the frequency peak shift ${\Delta}F$ is used to assess the cracked plate. The possibility of repeatability of the pristine condition signatures is also presented and the appropriate frequency range and interval are uniquely selected through large numbers of experiments.

• 한국음향학회지
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• 제39권2호
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• pp.113-119
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• 2020

자동차에서의 모터 사용 증가로 자동차 실내 음질(sound quality) 향상을 위해 모터 소음이 주요 관심사이다. 본 연구의 목적은 부하변화에 따른 모터 소음 성능을 나타낼 수 있는 인자를 제안하는 것이다. 이를 위하여, 파워스펙트럼과 라우드니스가 소음 성능을 나타내는데 적합하지 않음을 확인하였고, 브러쉬 마찰 성분과 관련된 부분라우드니스(PN_B)와 토크 리플 성분과 관련된 부분라우드니스(PN_R)가 소음 성능을 나타내는 인자로 파악되었다. 그리고 PN_B와 PN_R를 이용하여 부하에 따른 모터 소음의 변화 특성을 나타내기 위한 방법으로 모터 소음 성능 곡선을 제안하였다. 이 곡선은 소음 제어, 모터 선정 및 시스템 개선을 위한 가이드로 활용될 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권2호
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• pp.24-31
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• 2007

본 논문은 신경회로망을 이용한 IPMSM 드라이브의 자기동조 PI 제어기를 제시한다. 일반적으로 수치제어장치 처리는 고정된 이득값을 가진 PI 제어기를 이용한다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기는 어떠한 환경에서는 양호하게 동작할 수 도 있다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기의 강인성을 증가시키기 위하여 신경회로망을 기반으로한 새로운 방법인 STPI 제어기를 제시하였다. STPI 제어기는 속도, 부하토크, 관성과 같은 파라비터가 갑자기 변화하였을 때 오버슈트, 상승시간, 안정화시간을 최소화한다. 또한 본 논문에서는 신경회로망을 이용하여 속도를 제어하고 ANN 제어기를 이용하여 속도를 추정한다. 신경회로망의 역전파 알고리즘 기법은 전동기 속도의 실시간 추정을 제시한다. IPMSM의 속도제어의 결과는 이득값 동조의 효용성을 보여준다. 그리고 STPI 제어기는 고정된 이득값을 가진 PI 제어기에 비하여 강인성 광범위한 운전영역 부하 왜란등에 대하여 우수한 성능을 나타낸다.