Robust Impedance Control Using Robot Using ISMC and Backstepping in Flexible Joint Robot

권성하,박승규,김민찬,Kwon, Sung-Ha,Park, Seung-kyu,Kim, Min-chan The Korea Institute of Information and Commucation 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.3

최근에 유연관절로봇의 제어는 로봇시스템에 있어서 다양한 적용가능성이 증가하고 있기 때문에 점점 그 중요성이 커지고 있다. 본 논문에서는 유연관절로봇의 제어에 있어서 적분슬라이딩모드제어기와 백스테핑제어기법을 도입하여 강인성을 증가시키는 방법을 제안한다. 슬라이딩모드제어기를 사용하여 강인성을 향상시키기 위해서는 제어대상이 정합조건을 만족시켜야 하는데 유연관절로봇은 이 조건을 만족시키지 못한다. 유연관절로봇은 링크측과 모터측으로 나누어 생각할 수 있고 각 측에 외란이 존재하나 실제입력은 모터측에 존재하기 때문에 링크측 외란은 정합조건을 만족시킬 수 없으므로 슬라이딩모드제어기로 제거하기가 어렵다. 이에 본 논문에서는 백스테핑을 도입하여 이러한 비정합 문제를 해결함으로써 링크측 외란의 영향을 제거할 수 있도록 한다. 이와 더불어 임피던스제어 성능을 가질 수 있도록 적분슬라이딩모드제어기를 함께 사용한다. The control of flexible joint robot is getting more attentions because its applications are more frequently used for robot systems in these days. This paper proposes a robust impedance controller for the flexible joint robot by using integral sliding mode control and backstepping control. The sliding mode control decouple disturbances completely but requires matching condition for disturbances. The dynamic model of flexible joint robot is divided into motor side and link side and the disturbance of the link side does not satisfy matching condition and cannot be decoupled directly by the actual input in the motor side. To overcome this difficulty, backstepping control technique is used with sliding mode control. The mismatched disturbance in the link side is changed into matched one in the respect to virtual control input which is the state controlled by actual input in the motor side. Integral sliding mode control is used to preserve the impedance control performance and the improved robustness at the same time.

자카드 조직을 이용한 무봉제 효과 니트웨어 개발

권성하 ( Sung Ha Kwon ) 한국의류산업학회 2009 한국의류산업학회지 Vol.11 No.3

럭셔리 패션의 순환적 텍스타일에 관한 연구

권성하 ( Kwon Sung-ha ) 커뮤니케이션디자인학회 2022 커뮤니케이션 디자인학연구 Vol.78 No.-

본 연구는 럭셔리 패션 브랜드들이 순환성을 위해 시도하고 적용하고 있는 텍스타일에 대한 노력을 탐구하여 필수적인 요소들을 알아보고 이를 위해 디자이너들에게 새롭게 요구되는 능력들에 대해 알아보고자 한다. 먼저, 지속가능성과 순환성의 개념과 관계에 대해 이론적 배경에서 알아보고 럭셔리 패션의 순환적 텍스타일 소재 경향에 대한 사례 연구를 통해 이를 바이오 텍스타일, 재활용 텍스타일, 인증 및 추적 가능한 텍스타일로 분류한다. 바이오 텍스타일은 미생물, 균사체 등을 이용한 바이오테크놀로지를 응용한 신소재 사례로 천연자원 추출과 동물 희생을 줄이기 위해 활발히 연구되고 있다. 재활용 텍스타일은 폐기물을 이용한 재활용 소재, 패션 및 섬유 생산 과정에서 발생하는 잉여 자재들을 활용하여 혁신적인 고품질의 섬유로 재탄생되고 있는 사례이다. 인증을 받고 추적이 가능한 섬유의 사례는 공급망을 포함한 전체 생산 과정에서 환경 보호를 위해 엄격하게 관리되는 경우이다. 이러한 텍스타일 소재 경향을 바탕으로 럭셔리 패션의 순환적 텍스타일을 위한 필수 요소를 순환적 소재와 시스템, 혁신적인 연구와 기술, 이를 위한 럭셔리만의 고유성과 장인정신이 있는 고품질로 정리할 수 있었다. 이를 위하여 디자이너에게 요구되는 능력은 리디자인 능력, 다학제적 활용 능력, 열린 마음과 협력, 사회적 책임, 창의성과 독창성, 가치 공유 능력 등으로 파악할 수 있다. 순환성에 필요한 요소들과 디자이너에게 요구되는 요소들을 활용하여 패션 산업 전반에서도 럭셔리 패션이 추구해오던 오래 지속될 수 있는 가치가 확산되길 기대한다. This paper explores the effort for circular textiles which are being tried and applied for circularity by luxury fashion brands. Based on the case study of material trends of circular textiles in luxury fashion, it examines the essential elements for circularity and finds out about the newly required abilities of designers. The circular textile cases in luxury fashion can be classified into bio textiles, recycled textiles and certified and traceable textiles. New materials applied with biotechnology using microorganisms, mycelium etc. are being developed in order to reduce the extraction of natural resources and animal sacrifice. Recycled textiles using waste, excess from the fashion and textiles production process are also researched innovatively and recreated into high-quality textiles. All-natural fibres must be strictly managed and tracked in their whole production process including supply chains. Based on these textile material trends, it can be examined that the essential elements of circular textiles of luxury fashion as circular resources and systems, innovative research and technology, and high-end quality with originality and craftsmanship. For these elements, the newly-required abilities of designers are redesign ability, versatility, interdisciplinarity, open-mindedness, cooperation, social responsibility, creativity, originality and value sharing ability. The overall fashion industry's textile creation should also be transformed into circularity. By applying the elements necessary for circulation and the abilities required of designers, the long-lasting value that luxury fashion has pursued is expected to be spread in the overall fashion industry.

다학제간 접근 방식에 기초한 디자인학 박사과정에 관한 고찰

권성하 ( Sung Ha Kwon ) 커뮤니케이션디자인학회(구 시각디자인학회) 2011 커뮤니케이션 디자인학연구 Vol.37 No.-

디자인 영역이 이제까지 산업경쟁력 강화를 위한 단순한 미적 표현으로의 중요성 인식이 보편화되었다면 앞으로는 체계적 학문으로의 위상 정립이 필요한 때이다. 학, 석사를 통해서 자신의 세부분야에 대해 심도 있게 연구했다면, 이제는 자신의 분야를 넘어서서 인간, 사회, 환경 등에 대한 책임감을 갖고 다른 분야와의 교류를 통해 종합적인 사고를 할 수 있는 인재를 양성하는 데 디자인학 박사의 목표가 있다 할 수 있다. 박사 과정에서는 그 연구 응용 범위가 기초연구로 확장 돼야 하고 이를 위해서는 자신들의 분야에 디자인 및 타 분야와의 학제간 교류가 필요하다. 이 연구의 목적은 새로운 패러다임 속 디자인학에 대한 재정비와 디자인의 학문으로서의 위상 정립을 위해 디자인학 박사 과정 중 필요한 다학제적 교육의 방향을 제안하기 위함이다. 이를 위해서 국내 대학 디자인 박사과정을 조사하고, 그 중 세부전공을 나누지 않고 디자인학 학위를 수여하는 학교들을 비교분석 한다. 또한, 해외 대학 디자인 박사과정 중, 디자인학을 위한 커리큘럼을 조사하고 이를 국내 대학 커리큘럼과 비교하여 후에 있을 다학제적 접근 방식을 위한 기초 연구 자료를 마련함에 그 의의가 있다. ``Design`` has been conceived just as the expression of the aesthetic to strengthen industry competence. However it is the time that ``design`` should formulate its systematic theory. The respnsibility for human, society, and environment is necessary for doctoral researchers so that the aim of PhD Design is to educate them to have a comprehensive thought. PhD Design program compared with other subdivided design programs needs multidisciplinary studies for more broaden and general research area, The aim of study is to suggest multidisciplinary approach to PhD Design curriculum to reorganize ``Design`` in a new paradigm as not only practice but also theory and to establish ``Design`` as a field of studies.

영국의 텍스타일디자인 교육에 관한 고찰

권성하 ( Sung Ha Kwon ) 한국기초조형학회 2009 기초조형학연구 Vol.10 No.5

알렉산더 왕의 컬렉션에 나타난 니트웨어의 미적 특성

권성하(주저자) ( Sung Ha Kwon ) 커뮤니케이션디자인학회 2016 커뮤니케이션 디자인학연구 Vol.55 No.-

최근 니트웨어 수요 증가와 함께 컬렉션에서의 니트웨어의 비중이 확대되고 있다. 스포츠 웨어의 젊음과 감성에 도시적이면서 실용적이고 심플하면서도 세련된 디자인으로 젊은 디자이너들 중에서도 주목받는 디자이너가 알렉산더 왕이다. 알렉산더 왕은 컬렉션에서 니트웨어를 적극적이고 과감하게 활용하여 전체적컬렉션 이미지를 각인시키며 새로운 니트웨어들을 제안한다. 이에 그의 커리어와 디자인 성향에 대해 살펴보고, 그의 컬렉션에 나타난 니트웨어를 실증 분석하여 그 미적 특성을 연구하였다. 미적특성은 크게 실험적 실용성, 구조적 개방성, 현대적 전통성, 절제적 관능성 등의 4가지였다. 그는 다양한 스타일의 융합에 다른 소재 사용으로 인한 질감의 다양화, 구조적 실험에 의한 조형적 요소의 다양화 등 여러 요소를 그만의 스타일로 해석하여 적극 반영한다. 실험적 디자인으로 니트웨어의 새로운 방향을 제시하는 다양한 젊은 디자이너들의 디자인 미적 특성을 분석함은 향후 니트웨어디자인의 발전에 의미가 있을 것이다. The importance of knitwear in fashion collections has been expanded as the demands of knitwear has been increased. Alexander Wang whose design is urban and practical, simple and sophisticated in the mood of sportism is a remarkable designer among young designers. He is good at imprinting whole [Fig. ] of collection by using knitwear drastically and suggests a new design way of knitwear. Firstly, the career and design tendency was examined briefly. Then, the study analysed each collection empirically and studied the aesthetic characteristics of his knitwear design. They are experimental practicality, structural openness, modern traditionality and abstinent sensuality. He mixes different styles, various materials, experiments structurally and translates many elements in his own style. The study on the characteristics of knitwear of various young designers can have implication for the design development of future knitwear design.

지속가능한 디자인을 위한 학제간 교육의 단계적 연계 방안 -패션디자인과 실내디자인 교육을 중심으로-

권성하 ( Kwon¸ Sung-ha ),손희주 ( Son¸ Hee-joo ) 커뮤니케이션디자인학회 2021 커뮤니케이션 디자인학연구 Vol.76 No.-

본 연구는 학제간 연계 하에 통합적 사고와 교류를 기반으로 한 지속가능한 디자인 교육의 필요성에 의해 구상되었다. 지속가능성과 지속가능한 디자인 개념을 정리하고 Erich Jantsch의 다학제 체계의 학제간협력 및 협업 관계 이론을 기본으로 지속가능한 디자인을 위한 단계별 학제간 교육 커리큘럼을 패션디자인과 실내디자인 전공을 중심으로 계획하였다. 다학제적 교육에 대한 여러 선행연구 분석을 통해 학부에서 필요한 교육 특성과 방향을 정리하였는데, 문제 해결을 목적으로 한 프로젝트 기반 수업, 실습 위주, 그룹 수업, 타전공 및 외부전문가와의 공동 티칭, 단계별 깊어지는 학제간 연계수업으로 정리할 수 있었다. 1학년 때에는 multi-disciplinary 단계로 지속가능성에 대한 공통의 문제 의식을 공유할 수 있는 전공교양의 공동 수강, 2학년 때에는 pluri-disciplinary 단계, 3학년 때에는 cross-disciplinary로 협업의 정도를 확장하여, 4학년 때 심화된 inter-disciplinary 단계로 학년이 높아질수록 단계적으로 심화, 연계되는 학제간 교육 구성을 제안하였다. 이를 바탕으로 현재의 학제를 유지하면서 학년별 연계 교과목을 따로 두어 단계적으로 심화되는 학제간 교육을 가능하게 하고자 하였고 지속가능한 디자인의 실무적 학제 교류를 기반으로 한 교육방법이 될 수 있을 것이라 사료된다. This study was conceived by the need for sustainable design education based on integrated thinking and exchange under interdisciplinary links. Based on Erich Jantsch's theory of interdisciplinary cooperation and collaboration relationships, a phased linkage of interdisciplinary education curriculum for sustainable design was designed to focus on fashion design and interior design. A number of prior research analyses on interdisciplinary education organized the educational characteristics and directions needed by the undergraduate department, including project-based, practice-oriented, group classes, team teaching with other majors and external experts, and phased interdisciplinary classes. Based on this, expanding the degree of collaboration between major courses will be developed, a multidiscipline level of sharing a common sense and theory of sustainability in the first grade, pluridiscipline in the second grade, and crossdiscipline in the third grade and the interdiscipline level developed in the fourth grade. While maintaining the current education system, interdisciplinary subjects for each grade to enable advanced convergence education can be settled, and it is believed that it will be a method based on practical educational exchange of sustainable design.

월요일 전력수요에측을 위한 유사일 검색 기반의 기온패턴 예측

권성하(Sung-Ha Kwon),박정도(Jeong-Do Park) 대한전기학회 2020 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2020 No.10

바이오테크놀로지를 활용한 패션 소재 개발 특성

권성하 ( Sung Ha Kwon ),나건 ( Ken Nah ) 한국기초조형학회 2016 기초조형학연구 Vol.17 No.1

지속가능성에 대한 연구와 새로운 소재에 대한 갈망으로 소재에서도 과학 기술과의 융합연구가 활발히 이루어지고 있는 가운데 바이오테크놀로지가 하나의 대안으로 떠오르고 있다. 이에 본 연구는 이론적 배경에서 간략하게 바이오테크놀로지의 개념과 활용, 전망에 대해서 살펴보았고 본문에서는 미래 신소재로서의 아이디어를 제공하는 사례들로 연구 범위를 제한하여 바이오테크놀로지를 활용한 소재 개발 사례들을 조사하였다. 미생물을 활용한 사례와 동물세포를 활용한 사례, 원세포를 활용한 사례로 나누어 볼 수 있었고 그 안에서 구조적 소재 개발과 표면적 소재 개발로 분류할 수 있었다. 미생물은 현재에는 생태분해자의 역할을 하고 있지만 이를 배양하여 새로운 소재로 만들어 생분해성을 가진 유기적 소재를 만들 수 있었다. 동물세포는 인체의 조직 등을 활용하여 배양, 이식하여 표현되었고 원세포는 인공 합성하여 얻어지는 것으로 이를 새로운 소재로 만드는 실험들이 이루어지고 있었다. 인체에 미칠 수 있는 안정성에 대한 검증, 유전정보의 보호, 생명복제에 대한 가치관과 윤리의식에 대한 해결 등 아직 해결해야 할 과제가 많다. 하지만 바이오테크놀로지를 활용한 소재들은 일반 섬유 생산 및 제작 과정에서 발생하는 화학 약품 등의 사용을 줄여 환경을 보호하고, 동물 희생을 줄이며, 경우에 따라 직접 재배도 가능하다. 또한, 기능성을 가진 살아있는 유기체이면서 지속가능한 새로운 소재를 제안할 수 있다. 바이오테크놀로지를 활용한 소재에 대한 연구가 디자이너와 과학자와의 바람직한 융합 연구의 한 방향으로 발전되기를 기대한다. Biotechnology in material development has emerged as one of the alternatives while the convergence research of textiles and science technology is being actively conducted for sustainability and for new material. In theoretical background, the concept, the application and the prospect of biotechnology were described. In the body of research, fashion materials using biotechnology are researched by limiting the scope of the cases which offer ideas as future material. The cases could be divided into the practices utilizing microorganisms, animal cells and protocells. In that, they could be classified as structure development of material and surface development of material. Microorganisms are nowadays taking the role of decomposers, but by culturing them, ecological material can be created as biodegradable organic materials. Animal cells such as one of the body tissue are cultured and protocell are artificially synthesised for new material. There are many challenges to be solved, such as safety verification on the human body, protection of genetic information and issues for the values and ethics of life. However, material utilizing biotechnology can reduce the amount used of chemicals that occur in normal textile production and manufacturing process, can prevent the unnecessary sacrifice of animals and can also be grown by users. They also can be new materials with sustainability and living materials with the functionality. The study of the material utilizing biotechnology is expected to be developed in one direction of the desired convergence research with designers and scientists.

시간지연 선형시스템의 $H_{\infty)$ 제어

정은태,권성하,김종해,박홍배,Jeung, Eun-Tae,Kwon, Sung-Ha,Kim, Jong-Hae,Park, Hong-Bae 제어·로봇·시스템학회 1998 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.4 No.2

This paper presents an $H_{\infty)$ output feedback controller design method for linear systems with delayed state, delayed control input, and delayed masurement output. Using a Lyapunov functional, the stability for delayed systems is discussed independently of delays. Also, sufficient condition for the existence of $H_{\infty)$ controllers of any order is given in terms of three linear matrix inequalities(LMIs). Based on positive definite solutions of their LMIs, we briefly explain the way to construct $H_{\infty)$ controller, which stabilizes time-delay systems independently of delays and guarantees an $H_{\infty)$norm bound.