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광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 복합재 구조물의 충격 모니터링 기법 연구
장병욱 ( Byeong Wook Jang ),박상오 ( Sang Oh Park ),이연관 ( Yeon Gwan Lee ),김천곤 ( Chun Gon Kim ),박찬익 ( Chan Yik Park ),이봉완 ( Bong Wan Lee ) 한국복합재료학회 2011 Composites research Vol.24 No.1
복합재 구조물에서 발생하는 저속 충격에 의한 손상은 대부분 복합재의 내부나 충격을 받은 면의 반대 면에서 발생하기 때문에 검출이 쉽지 않아 시간이 지날수록 구조물이 위험에 처할 확률이 높아진다. 하지만 기존의 비파괴검사 방법은 일정한 주기에 따라 수행되기 때문에 즉각적으로 충격 손상을 감지할 수 없다는 단점이 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 극복하고자 비파괴검사 장비를 구조물 내에 탑재하여 실시간으로 구조물의 건전성을 확인하는 개념인 구조 건전성 모니터링에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중의 하나인 충격 모니터링 시스템은 운용 중에 발생한 충격 이벤트를 감지하고 그 위치 및 손상 정도에 대한 정보를 제공해 주어야 한다. 이를 위한 첫 번째 단계로 본 연구에서는 복합재 평판 및 복잡한 복합재 시편 구조물에 FBG센서를 부착하여 충격 위치 검출 시험을 수행하였고, 이와 같은 복합재 시편에 대해 충격 파손 시험을 수행하여 손상 발생 유무를 예측하는 시험을 수행하였다. 저속 충격에 의해 발생하는 음향 파는 ㈜파이버프로에서 개발한 고속 FBG interrogator를 사용하여 4개의 다중화된 FBG 센서로부터 동시에 취득하였고, 신경회로망을 이용한 학습을 거쳐 충격 발생 위치를 검출하였다. 또한 충격 파손 시험으로부터 취득한 음향 파의 웨이블릿 변환을 통해 충격 손상의 발생 유무 예측 가능성을 확인하였다. Low-velocity impact can cause various damages which are mostly hidden inside the laminates or occur in the opposite side. Thus, these damages cannot be easily detected by visual inspection or conventional NDT systems. And if they occurred between the scheduled NDT periods, the possibilities of extensive damages or structural failure can be higher. Due to these reasons, the built-in NDT systems such as real-time impact monitoring system are required in the near future. In this paper, we studied the impact monitoring system consist of impact location detection and damage assessment techniques for composite flat and stiffened panel. In order to acquire the impact-induced acoustic signals, four multiplexed FBG sensors and high-speed FBG interrogator were used. And for development of the impact and damage occurrence detections, the neural networks and wavelet transforms were adopted. Finally, these algorithms were embodied using MATLAB and LabVIEW software for the user-friendly interface.
멀티콥터 초기 사이징을 위한 기체 구조 중량 예측 기법
장병욱(Byeong-Wook Jang),황인성(In-Seong Hwang),김민우(Minwoo Kim),이보성(Bosung Lee),정용운(Yongwun Jung),강왕구(Wanggu Kang) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.9
20kg 미만의 중소형 멀티콥터의 초기 사이징 과정에서 적용 가능한 기체 구조 중량 예측에 관한 연구를 소개한다. 임무장비를 제외하고 멀티콥터는 기체 구조, 모터, 프로펠러, 배터리 등으로 구성되는데, 모터, 프로펠러, 배터리 등의 중량은 설계변수에 따른 추세선을 통해 추정이 가능하다. 하지만 기체 구조 중량은 멀티콥터의 형상과 설계 개념이 다양하고, 대부분의 상용 제품들이 기체 구조 중량 데이터를 제공하지 않기 때문에 추세선을 통해 예측할 수 없다. 본 논문에서는 기본적인 멀티콥터 형상을 정의하고 멀티콥터 사이징 초기단계에서 결정되는 프로펠러 개수와 직경을 통해 멀티콥터 기체 구조 중량을 추정하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 구조 중량이 제시된 멀티콥터 제품들을 통해 검증하여 그 유용성을 확인하였다. A structural weight estimation methodology for the multicopter design process is presented. In general, a multicopter is composed of an airframe, motors, propellers, battery and so on. Among these, the weight of motors, propellers and battery can be obtained from the weight trends with respect to design parameters. However, the structural weight is hard to be estimated due to the various configurations and design concepts of multicopters. Moreover, the airframe weights of most commercial multicopter products are not provided. Thus, an accurate airframe weight model is required for the reliable mutlcopter design process. Firstly, the standard configuration of multicopters is defined. Then, we proposed the structural weight estimation method using the number and diameter of propellers determined from the initial step of sizing process. Finally, we validated our suggested method using the commerical products.
진동센서를 활용한 에어 드럼 교습 시스템의 설계 및 구현
박여은 ( Yeo-eun Park ),강용화 ( Yong-hwa Kang ),류정욱 ( Jeong-wook Ryu ),송은비 ( Eun-bi Song ),장병욱 ( Byeong-wook Jang ),김정민 ( Joung-min Kim ),박미화 ( Mee-hwa Park ) 한국정보처리학회 2017 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.24 No.2
드럼은 현대인의 스트레스 해소와 노인 치매예방, 소아의 뇌 성장에 도움이 되는 반면, 악기의 크기가 크고 연습 시 발생하는 소음으로 인해 시간적, 공간적인 제약이 많은 악기이다. 본 논문에서는 드럼을 언제 어디서나 연습할 수 있도록 도와주는 에어 드럼 교습 시스템을 제안한다. 에어 드럼 교습 시스템은 진동센서가 부착된 드럼 스틱과 휴대폰용 어플리케이션만으로 드럼연주가 가능하다. 에어 드럼 교습 시스템은 드럼 스틱에 장착된 진동센서를 이용해 사용자의 드럼 연주 신호를 실시간으로 인지하고, 휴대폰에 설치된 모바일 어플리케이션에서 진동 신호를 드럼 연주 소리로 변환하여 출력한다. 또한 에어 드럼 교습 시스템은 사용자의 연주 패턴을 분석하여 드럼의 기본 패턴과의 박자, 음정, 세기에 대한 유사도 점수를 제시하여 사용자의 드럼 실력 향상에 도움을 준다. 이를 위해, 본 논문에서는 사용자가 연주하는 동안 진동 센서에서 인지한 신호를 하나의 박자로 구분하기 위한 제어 기술과 실시간 연주 및 유사도 점수를 제시하는 에어 드럼 교습 어플리케이션 ‘WeFlash’의 설계와 구현 결과를 제시한다.