외란 관측기를 이용한 Steer-by-Wire 시스템의 강건한 제어기 설계

정상훈(Sanghun Jung),최세범(Seibum Choi) 한국자동차공학회 2016 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2016 No.11

외란 추정을 이용한 Steer-by-wire 시스템의 모델 기반 제어기 설계

정상훈(Sanghun Jung),최세범(Seibum Choi) 한국자동차공학회 2018 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2018 No.6

The steer-by-wire system is a next generation steering control technology that has been actively studied. Because it has many advantages such as fast response, space efficiency due to removal of mechanical elements, and high connectivity with vehicle chassis control. Disturbance of steer-by-wire system is composed of tire friction torque and self-aligning torque. This disturbance vary widely due to the weight change and tire-road friction coefficient variation. Therefore, disturbance compensation logic is strongly required to obtain desired performance. This paper proposes model-based controller using disturbance estimation to achieve the robust control performance. Targeted steer-by-wire system is identified through the experiment and system identification method. Disturbance of targeted steer-by-wire system is estimated using disturbance observer (DOB). The model-based controller is generated using identified model and estimated disturbance information. Experiment of various scenarios are conducted to validate the robust performance of proposed model-based controller.

적응형 피드-포워드 제어 기법을 이용한 습식 듀얼 클러치 변속기의 유압 클러치 충전 제어기 설계

정상훈(Sanghun Jung),최세범(Seibum B. Choi),김진성(Jinsung Kim),이호영(Hoyoung Lee),고영호(Youngho Ko) 한국자동차공학회 2019 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2019 No.5

본 논문은 습식 DCT에 적용되는 유압 클러치의 새로운 충전 제어 기법을 제안한다. 습식 DCT는 습식 클러치의 큰 드래그 토크로 인하여 정밀한 사전 충전 제어가 어려우며, 클러치 피스톤이 움직이는 충전 구간 제어 기술이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 충전 구간을 보상 해주기 위해 여러 실용적인 문제를 고려한 감소 차수 모델을 제안한다. 제안된 감소 차수 모델은 유압 시스템의 충전 구간을 사실적으로 묘사한다. 제안된 감소 차수 모델은 충전 구간을 보상하는 피드-포워드 제어기를 구성하는데 이용된다. 피드-포워드 제어기는 모델 정보를 내포하기 때문에 다양한 입력에 맞춰 제어 출력을 생성하게 된다. 하지만, 유압 시스템의 여러 불확실성 및 외란으로 인해 감소 차수 모델의 변수가 변화하는 경우, 이에 대한 대응이 필요하게 된다. 본 논문에서는 측정된 클러치 내부 압력을 이용하여 모델의 변수를 실시간으로 업데이트 하는 적용형 피드-포워드 제어기를 제안한다. 제안된 제어기는 정확한 시뮬레이션 모델을 이용하여 검증되었다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 제어기가 다양한 입력 상황 및 모델 변수의 변화에도 좋은 성능을 나타냄을 보여준다.

메타버스 기술에 대한 소고

정상훈(Sanghun Jung),이성옥(Seongok Lee),전성우(Sungwoo Jeon),정회경(Heokyung Jung) 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.25 No.2

메타버스는 코로나 19 펜데믹과 더불어 폭발적으로 성장하는 분야이다. 다만, 메바터스의 기존 개념에서 오인되거나 새로운 것이 나타난 것이 아님을 여러 사례에서 살펴 볼 수 있다. 향후 전개될 메타바서스 시대에 본고와 같은 시각의 접근이 도움이 되길 바란다. Metaverse is a field that is growing explosively along with the COVID-19 pandemic. However, it can be seen from several cases that the existing concept of Mebatus is not misunderstood or that a new one has not appeared. It is hoped that an approach similar to this article will be helpful in the metavassus era to be developed in the future.

휴양림 3D 스캔 데이터를 통한 최적 대피로 안내 시스템

정상훈(Sanghun Jung),권은혜(Eunhye Gwon),손훈(Hoon Son),강소영(Soyoung Kang),정회경(Heokyung Jung) 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.25 No.1

휴양림은 산림자원과 부대시설 그리고 이용객으로 구분되며, 웰빙 문화와 더불어 끊임없이 이용되고 있다. 이와 함께 이용객의 안전에 대한 관심이 필요하며, 본 연구에서는 산림에서 발생할 가능성이 있는 자연재해 상황에서 이용객이 빠른 시간(golden time)내에 대피하는 방법에 대해 연구하고자 한다. 이용객의 현재 위치를 탐색하고 최적을 대피로를 찾기 위해 휴양림 전체(산림자원, 부대시설 등)를 3D스캔을 실시하고, 현 위치 인식으로 통해 대피 장소까지의 최적을 궤적을 찾아 이용객이 소지하고 있는 모바일 장치를 통해 빠른 대피 안내를 하는 것이 가능할 것으로 생각된다. Forest lodge are divided into forest resources, auxiliary facilities, and users, and are constantly being used along with well-being culture. In addition, attention to the safety of users is also required, and this study aims to study how users evacuate within a short time (golden time) in situations of natural disasters that may occur in forests. In order to search for the current location of the user and find the best evacuation route, 3D scans of the entire forest lodge(forest resources, auxiliary facilities, etc.) are performed, and the optimal trajectory to the evacuation site is found through recognition of the current location. It is believed that it is possible to provide a quick evacuation guide through a mobile device with gps.

열시스템 실시간 머신러닝을 위한 적응형 정상상태 진단기 개발 연구

정상훈(Sanghun Jeong),김소연(Soyeon Kim),서기정(Gijeong Seo),이진욱(Jinwook Lee),구돈익(Donik Ku),정민규(Minkyu Jung),배수진(Soojin Bae),임지훈(Jihun Lim),김민성(Minsung Kim) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2

본 논문에서는 에너지시스템의 운전상태를 실시간으로 자가학습할 수 있도록 정상상태 기반 머신러닝 기준모델에 관한 연구를 진행하였다. 정상상태 검출을 위해 7가지 특징변수를 추출하였으며 실험조건을 바꿔가면서 특성변수의 변화를 관찰하였다. 정상상태를 운전상태에 변화에 맞추어 진단성능을 개선하기 위해 적응형 정상상태 진단기를 개발하였으며, 이를 통과한 데이터를 활용하여 인공신경망(ANN, Artificial Neural Network), 의사결정나무(Decision Tree), 서포트벡터머신(Support Vector Machine), XGBoost 알고리즘을 통한 열펌프의 기준 모델을 만들고 모델의 잔차를 비교하여 우수성을 확인하였다. XGBoost 알고리즘을 활용한 기준모델의 잔차분포가 표준정규분포를 가장 잘 따랐다. 본 연구내용은 HVAC 시스템의 고장검출 및 진단에 대한 가이드라인으로 이용될 수 있을것으로 기대된다.

습식 전기집진기를 위한 고유량 정전분무 가시화 및 액적 크기측정 연구

정민규(Minkyu Jung),김소연(Soyeon Kim),임지훈(Jihun Lim),이진욱(Jinwook Lee),정상훈(Sanghun Jeong),구돈익(Donik Ku),김민성(Minsung Kim) 대한기계학회 2022 大韓機械學會論文集B Vol.46 No.2

정전분무란 노즐에 고전압을 인가하여 통과하는 유체가 정전기적 척력에 의해 액적으로 흩어지듯 분무되는 현상을 말한다. 콘젯 모드에 집중된 기존 연구와 달리, 플랜트 후단에 설치해 배가스 내 미세먼지를 집진하는 정전분무 전기집진기의 경우 수십 배에 달하는 고유량 조건을 사용하여 분무 양상이 상이하다. 미세먼지 입자와의 충돌 및 응집을 통해 집진 효율을 향상시키기 위해 분무 범위 및 분무 액적의 크기에 대한 관찰이 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 정전분무 전기집진기를 위한 고유량 조건의 정전분무의 분무 형상 및 범위를 가시화를 통해 살펴보았다. 고속 스트로보스코프를 사용한 쉐도우그래프 기법으로 얻은 분무액적 이미지를 통해 액적 크기 측정 및 평균 액적 크기에 대한 파라미터 연구를 실행하였다. Electrospray refers to a phenomenon in which a fluid passing through a nozzle is sprayed in the form of droplets by electrostatic repulsion when a high voltage is applied to the nozzle. Unlike the previous research focused on the conejet mode, the electrostatic spray for particulate matter collection from power plant exhaust gas uses a high flow rate that is dozens of times higher leading to the distinctive spraying modes. It is important to observe the spray range and the size of spray droplets to improve the dust collection efficiency through colliding and agglomeration with fine dust particles. In this study, the shape and distribution of the electrospray under a high flow rate was visualized. An image processing software was used for the spray droplet photos to characterize the electrospray. The photos were captured using the shadowgraph technique with a high-speed strobe. From the analysis, the droplet diameter was measured, and the statistical distribution was characterized by applying a certain voltage.

객체 추적 방식을 이용한 정전분무 액적 크기분포 연구

정민규(Minkyu Jung),김소연(Soyeon Kim),구돈익(Donik Ku),정상훈(Sanghun Jeong),서기정(Gijeong Seo),김민성(Minsung Kim) 대한설비공학회 2022 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.11

미세먼지 집진에 사용되는 고유량 정전분무의 경우 분무 범위가 넓고 분무 밀도가 낮은 특성에 의해 이미징 방식을 이용한 액적 크기측정이 필요하다. 본 연구는 이미징 방식을 이용한 고유량 정전분무 액적 크기 측정에서 발생하는 속도 차이에 의한 분포 오류를 수정하기 위해 수행되었다. 초고속 카메라를 이용한 가시화장치를 통해 단일 노즐의 정전분무 액적을 가시화하였고 다단 이미지프로세싱 모델을 이용해 전처리하였다. 이후 단일 프레임별 액적 데이터를 비교하는 객체 추적 알고리즘을 통해 액적 추적을 진행하였다. 일반적으로 측정한 분포를 객체 추적을 통해 수정된 분포와 비교할 때, 속도가 상대적으로 빠른 작은 액적이 이미지에 더 적게 포함되어 발생하는 분포 오류를 확인하였다. 정전분무 모드별 분포 측정 결과, 이러한 속도 차이에 의한 오류는 액적 크기 차이가 극명한 pre-whipping 모드에서 가장 잘 나타나며, 인가전압이 높아짐에 따라 감소하나 집진에 사용되는 2D 분무 이상의 모드에서도 동일한 경향을 보였다.

공장에너지관리시스템(FEMS)과 공정 에너지밸런스에 대한 연구

김소연(Soyeon Kim),정상훈(Sanghun Jeong),구돈익(Donik Ku),서기정(Gijeong Seo),정민규(Minkyu Jung),배수진(Soojin Bae),송지원(Jiwon Song),김민성(Minsung Kim) 대한설비공학회 2022 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.11

Energy efficiency technologies became a key technology for energy saving. By applying FEMS(Factory Energy Management System) in the industrial sector, energy efficiency can be achieved continuously and energy intensity can be improved. Energy balance is the most important in FEMS, and we can figure out the factory energy use status. In energy balance, the heat flow is analyzed focusing on the in/output of heat not the flow of materials. In this paper, the energy balance of the drying process in paper making process is carried out. As a result, it is turned out that infiltration air, which is air inside the factory (outside the hood) and is colder than inside the hood, is flowing to the hood, so this resulted in heat loss in the hood. Like this, in the current situation where the cost of energy diagnosis is such high, energy balance can implement FEMS by visualizing the heat flow. With real-time changing Sankey diagrams or pie charts, it can optimize operation by providing real-time data so that operators can achieve stable and automatic operation. Finally, as data are accumulated, the energy efficiency can be realized through the energy saving and energy intensity improvement.

로봇의 내열성 강화를 위한 부착형 스킨 개발

박예진(Yejin Pak),정상훈(Sanghun Jeong),정회룡(Hoeryong Jung),김형근(Hyeong-Geun Kim),장한뜻(Handdeut Jang),김영진(Yeongjin Kim) 한국화재소방학회 2020 한국화재소방학회논문지 Vol.34 No.6

Intense heat from fire can result in significant damage to firefighting robots. To avoid this damage, numerous studieshave been conducted on the thermal insulation of firefighting robots using electrical motors and sensors that can notwithstand high temperatures. In this paper, we present an attachable skin for enhancing the thermal resistance of firefightingrobots using polydimethylsiloxane (PDMS), where a wet chemical extinguishing agent is injected into the holes on PDMS. The pilot experiment was conducted to verify the thermal insulation performance of a wet chemical extinguishing agentcompared to water. Several experiments were also carried out with different diameters, depths, shapes, and degrees ofPDMS holes to determine optimum hole dimensions. The results demonstrated that the thermal resistance of PDMS skinis related to the capacity of the wet chemical extinguishing agent. In addition, the performance of the PDMS skin can beverified by its variation according to the ignition time. 화재현장에서의 재산 및 인명 피해를 최소화하기 위해 소방로봇의 활용은 점차 중요해지고 있다. 그러나 화재현장의 화염과 고열은 소방로봇의 성능을 극도로 저하시킨다. 이러한 한계를 극복하기 위해 고온 및 고열과 같은 극한환경에서도 소방로봇이 제 기능을 수행할 수 있도록 소방로봇의 내열성 향상에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이에본 논문에서는 강화액 소화약제가 주입된 Polydimethylsiloxane (PDMS)을 이용하여 로봇의 내열성을 강화시키는 부착형 스킨을 제안한다. 실험에서는 강화액 소화약제를 물과 비교함으로써 소화약제의 소화효과를 확인하였으며, 제안하는 스킨의 성능을 검증하기 위해 강화액 소화약제가 담겨있는 홀의 지름, 깊이, 형상, 각도와 같은 조건을 다양하게 변경하여 강화액 소화약제의 용량에 따른 내열효과를 비교하였다. 또한, 점화시간에 따른 PDMS 스킨의 형태변화를 통해 내열성을 다시 확인하였다. 결과적으로 본 논문에서는 다양한 실험 변수에 따른 PDMS 스킨의 내열성및 성능을 검증한다.