요 모션 갠트리 제어 시 공기베어링 스테이지의 리플 보상

안다훈,이학준 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.11

In the manufacturing process of flat panel displays, a high-precision planar motion stage is used to position a specimen. Stages of this type typically use frictionless linear motors and air bearings, and laser interferometers. Real-time dynamic correction of the yaw motion error is very important because the inevitable yaw motion error of the stage means a change in the specimen orientation. Gantry control is generally used to compensate for yaw motion errors. Flexure units that allow rotational motion are applied to the stage to apply this method to a stage using an air-bearing guide. This paper proposes a method to improve the constant speed motion performance of a H-type XY stage equipped with air bearing and flexure units. When applying the gantry control to the stage, including the flexure units, the cause of the mutual ripple generated from the linear motors is analyzed, and adaptive learning control is proposed to compensate for the mutual ripple. A simulation was performed to verify the proposed method. The speed ripple was reduced to approximately the 22 % level. The ripple reduction was verified by simulating the stage state where yaw motion error occurs. 평판 디스플레이 제조 공정에서 대상물의 위치 결정을 위해 고정밀 평면 모션 스테이지를 사용한다. 이 유형의 스테이지는 일반적으로 마찰이 없는 선형 모터와 에어 베어링을 사용하며, 고정밀 위치 센서로 레이저 간섭계를 사용한다. 스테이지의 불가피한 기생 운동에 의해 야기되는 요 모션 오차는 위치 결정 대상체의 향 변화를 의미하므로, 스테이지의 성능과 공정 정밀도 향상을 위해 요 모션 오차의 실시간 동적 보정은 매우 중요하다. 요 모션 오차 보상에는 갠트리 제어가 일반적이며, 이 방법을 공기베어링 가이드를 사용하는 스테이지에 적용하기 위해서 회전 모션을 허용하는 유연기구가 스테이지에 적용된다. 본 논문은 공기베어링과 유연기구를 갖춘 H형 XY 스테이지의 정속 구동 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 유연기구를 포함한 스테이지의 갠트리 제어 시 선형 모터로부터 발생하는 상호 리플의 발생 원인을 분석하고, 이러한 상호 리플을 보상하는 방안으로 적응 학습 제어를 제시한다. 제시 방안의 검증을 위해 시뮬레이션을 수행하여, 보상 제어를 통해 속도 리플이 약 22 % 수준으로 감소함을 확인하였다. 그리고 요 모션 오차가 발생하는 스테이지 상태를 가정하여 리플 저감 효과를 검증하였다.

수중폭발 방호를 위한 다층심재 샌드위치구조의 동적거동분석

안다훈,임재용 한국철도학회 2020 한국철도학회논문집 Vol.23 No.10

This numerical study investigated the dynamic response of multi-layer core sandwich structures subjected to underwater explosion and suggested beneficial mass-distribution of cores. From previous findings, submerged protective structures experience three stages. These are the FSI stage, core compression stage, and structural beam stretch-bending stage; energy dissipation performance was influenced by the mass distribution. In this regard, three types of multi-layer core designs, a positive-gradient core, a negative-gradient core, and a uniform core were considered for the cores of sandwich structures. Their structural responses at the three stages of underwater explosion were analyzed by constructing two kinds of FE models, a one-dimensional free-standing sandwich model and a clamped sandwich beam model. Transmitted impulses in the FSI stage and deflections of sandwich beams were calculated. Consequently, the positive-gradient core behaved favorably at the first two stages, resulting in the smallest beam deflections.

철도차량 능동조향을 위한 곡률 센서 평가

안다훈(D. Ahn),허현무(H. M. Hur),신유정(Y. Shin) 한국정밀공학회 2017 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2017 No.12월

자기유변 탄성체를 이용한 가변강성 기구에 대한 연구

안다훈(Dahoon Ahn),신유정(Yujeong Shin),최경후(Kyungwho Choi) 한국고분자학회 2021 폴리머 Vol.45 No.6

본 연구에서는 정밀 모션기구 등의 제진 시스템에 적용하기 위한 가변강성 탄성기구를 제작하고 그 특성을 실험하였다. 진동 저감에 필요한 특성으로서 전단강성과 그 가변 정도를 파악하기 위해 천연고무 기지재 기반 자기유변탄성체를 제작하여 실험하였다. 혼입한 자기 응답성 입자는 입도 및 제조방식을 달리하는 4종의 카보닐 철을 사용하였으며, 자기장을 변경하며 전단강성 및 자기유변 효과를 측정하였다. 강성이 높고 자기유변 효과가 큰 입자를 선정하여 자기유변 탄성체를 제작하고, 이를 이용하여 전자석이 일체형으로 통합된 가변강성 탄성기구를 제작하였다. 전자석 전류 인가에 따른 공진주파수 변화를 실험하여 3.67-6.75% 가변강성 특성을 검증하였으며 전자석 구동에 따른 열적인 효과를 실험적으로 관찰하였다. In this study, variable stiffness elastic mechanism for the application to a vibration isolation system for precision motion mechanism was manufactured and its characteristics were evaluated. In order to understand the shear modulus and its variation as characteristics for vibration attenuation, magnetorheological elastomers based on a natural rubber matrix were fabricated and tested. Four types of carbonyl iron particles with different manufacturing methods were used, and the shear modulus and magnetorheological effects were measured by changing the volume fraction and applied magnetic field. A magnetorheological elastomer was manufactured by selecting carbonyl iron particles with high shear modulus and a large magnetorheological effect, and using this, a variable stiffness elastic mechanism with integrated electromagnets was manufactured. Variable stiffness characteristics of 3.67-6.75% were verified by testing the resonance frequency change according to the application of electromagnet current, and the thermal effect was experimentally observed.

압전소자를 이용한 제빙 기초 기술 연구

안다훈(Dahoon Ahn),이동경(Dongkyoung Lee),김재훈(Jaehoon Kim) 대한기계학회 2018 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2018 No.4

탄소섬유 강화 플라스틱 소방물탱크 개발

안다훈 ( Dahoon Ahn ),곽민주 ( Min-ju Kwak ),진지원 ( Ji-won Jin ) 한국복합신소재구조학회 2023 복합신소재학회논문집 Vol.14 No.2

중학생의 학생건강체력평가(PAPS)에 대한 인식 차이

안다훈(Ahn, Da-Hun),최옥진(Choi, Ok-Jin) 한국체육과학회 2021 한국체육과학회지 Vol.30 No.4

In this study, 621 male and 1210 female middle school students in the Seoul metropolitan area, Gyeongsang area, Jeolla area, and Jeju-do were surveyed. For this study, data was collected through a qustionnaire and subsequently analyzed using SPSS/PC Window V21.0. This analysis led me to a conclusion, which I will now present. First, difference in perception of student health assessment by gender showed statistically significant differences in health and fitness perceptions, but no statistically significant differences in interest in PAPS, utilization of PAPS measurements, and satisfaction with PAPS measurements. Second, difference in perception of student health fitness assessment (PAPS) by grade showed statistically significant differences in health and fitness awareness, interest in PAPS, utilization of PAPS measurement results, and satisfaction with PAPS measurement results. Third, difference in perception of PAPS by school type revealed statistically significant differences in health and fitness awareness, interest in PAPS, utilization of PAPS measurement results, and satisfaction with PAPS measurement results. Fourth, difference in perceptions of student health assessment (PAPS) by school size showed statistically significant differences in health and fitness perceptions, but no statistical differences in interest in PAPS, utilization of PAPS measurements, and satisfaction with PAPS measurements. Fifth, difference in perceptions of student health assessment (PAPS) by region showed statistically significant differences in health and fitness, interest in PAPS, utilization of PAPS measurement results, and satisfaction with PAPS measurement results. In order to raise middle school students" awareness of PAPS, teachers at schools will need to build classes based on students" levels and implement various programs. The city and provincial education offices should continue to support the programs that promote girls" physical education. In addition to prevent students from becoming less aware of PAPS due to COVID-19, a lot of effort will be needed to establish practical and interesting online classes and blended learning systems at city and provincial education offices and schools.

능동조향대차 제동 시 조향구동 성능 시험

안다훈(D. Ahn),허현무(H. M. Hur),신유정(Y. J. Shin),박성원(S. W. Park) 한국정밀공학회 2018 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2018 No.5월

스테이지 구동을 위한 고추력 보이스코일 모터의 설계에 관한 고찰

안다훈(Dahoon Ahn),이학준(Hak Jun Lee),최영만(Young-Man Choi),권대갑(Dae Gab Gweon) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.6

정밀 모션 안내를 위한 정렬형 접힌 빔 유연기구의 강성 해석

안다훈(D. Ahn),윤혜은(H. E. Yun) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월

모놀리식 유연기구는 재료의 탄성 변형을 이용하여 조립을 최소화하며 백래시와 마찰이 없다. 이러한 특성은 정밀모션을 부드럽게 안내할 수 있는 가이드 메커니즘에 적합하여 초정밀 위치 결정 스테이지에 모션 가이드로서 널리 사용될 수 있도록 한다. 특히 3 자유도(팁-틸트-피스톤) 면 외 방향 운동의 안내와 더 나은 정밀도를 위해 기생 모션을 제거하기 위한 다수 개의 접힌 빔 유연기구를 대칭적으로 활용하는 구조가 일반적으로 사용되고 있다. 하지만 대칭적인 구조에 의한 기생 모션 감소에도 불구하고 기존의 접힌 빔 유연기구는 회전 중심과 빔이 동일선 상에 정렬되지 않은 구조로 팁-틸트-피스톤 운동 시 빔 사이 간의 거리 등으로 인해 여전히 기생 운동이 유발될 가능성이 있으며 이는 모션 품질을 제한한다. 따라서 기존의 접힌 빔 유연기구의 사용이 고유한 오류 동작을 제공하므로 빔 사이 간격을 최소화하는 새로운 접힌 빔 유연기구로 기생 모션을 감소시킬 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문은 접힌 빔 유연기구를 기반으로 기생 모션을 저감하기 위한 정렬형 접힌 빔 유연기구를 제안한다. 또한 기존의 접힌 빔 유연기구 대비 기생 모션의 저감을 보장하기 위해 유한 요소법을 이용하여 6 자유도 강성을 해석하고 결과를 고찰하였다.