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가변스팬 모핑날개 무인기의 모델링 및 자동착륙 시뮬레이션
모혜민,김태균,석진영,김승균 제어·로봇·시스템학회 2019 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.25 No.5
This paper describes the modeling of the aerodynamics and dynamics of a variable-span morphing wing unmanned aerial vehicle(UAV). The mass inertia moment in relation to span length is measured using Computer-aided design(CAD), and each aerodynamiccoefficient for the maximum and minimum span is derived using Digital DATCOM. Based on MATLAB/Simulink, a multidimensionalaerodynamic database is constructed using previously calculated data. The dynamic characteristics of the maximum and minimum spansare then analyzed and the trim condition defined. A PID controller and sliding mode control are designed and compared with each otherusing simulations that follow altitude commands. After confirming the suitability of the sliding mode control, an automatic landing systemis constructed using the controller. In the automatic landing system, we control the longitudinal axis glide slope and flare trajectory on theassumption that the lateral axis is stable and analyze the effect of span length deformation on automatic landings.
초공동 수중운동체의 조종면 조합에 따른 심도 및 직진 제어성능 분석
유범열,모혜민,김승균,황종현,박정훈,전윤호,Yu, Beomyeol,Mo, Hyemin,Kim, Seungkeun,Hwang, Jong-Hyon,Park, Jeong-Hoon,Jeon, Yun-Ho 한국군사과학기술학회 2021 한국군사과학기술학회지 Vol.24 No.4
This study describes the depth and straight motion control performance depending on control surface combinations of a supercavitating underwater vehicle. When an underwater vehicle experiences supercavitation, friction resistance can be minimized, thus achieving the effect of super-high-speed driving. Six degrees of freedom modeling of the underwater vehicle are performed and the guidance and control loops are designed with not only a cavitator and an elevator, but also a rudder and a differential elevator to improve the stability of the roll and yaw axis. The control performance based on the combination of control surfaces is analyzed by the root-mean-square error for keeping depth and straight motion.
Evaluation of Haemagglutinin Content by RP-HPLC to Generate Pandemic Influenza Vaccine
강현경,노항식,송혜민,이광문,정승태,반상자,모인필,안범수,안치영 한국독성학회 2016 Toxicological Research Vol.32 No.4
The potency of influenza vaccine is determined based on its hemagglutinin (HA) content. In general, single radial immunodiffusion (SRID) assay has been utilized as the standard method to measure HA content. However, preparation of reagents for SRID such as antigen and antibody takes approximately 2~3 months, which causes delays in the development of influenza vaccine. Therefore, quantification of HA content by other alternative methods is required. In this study, we measured HA contents of H1N1 antigen and H1N1 influenza vaccine by reverse phase-high performance liquid chromatography (RP-HPLC) methods. The presence of HA1 and HA2 was investigated by silver staining and Western blot assay. In addition, accuracy and repeatability of HA measurement by RP-HPLC were evaluated. Comparison of HA concentration by SRID and RP-HPLC revealed a precise correlation between the two methods. Our results suggest that RP-HPLC assay can replace SRID in the event of a pandemic flu outbreak for rapid vaccine development.
겹 날개를 사용하는 곤충 모방 비행체의 날개 형상에 대한 파라메트릭 연구
박희태(Heetae Park),김동민(Dongmin Kim),모혜민(Hyemin Mo),김남수(Lamsu Kim),이병주(Byoungju Lee),김인래(Inrae Kim),김승균(Seungkeun Kim),이재하(Jaeha Ryi),최종수(Jong-Soo Choi) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.9
본 논문에서는 곤충 모방 날갯짓 비행체의 가장 중요한 설계 변수 중 하나인 날개에 대한 파라메트릭 연구에 대해 서술하였다. 추력, 피칭모멘트, 소비전력, 추력 대 전력비의 비교 및 분석을 통해 날개 형상에 대한 실험적 연구를 진행하였다. 힘과 모멘트는 2축 밸런스를 이용하여 측정되었으며 날갯짓 주파수는 홀센서를 이용하여 측정되었다. 날개 형태는 겹 날개 형태를 채택하였으며 이를 통해 Clap and fling 효과를 구현하였다. 기준 날개 형상으로 잠자리의 날개를 선정하였고, 이를 기준으로 가로세로비 및 면적에 대한 실험을 진행하였다. 결과적으로, 가로세로비와 면적이 증가할수록 추력, 피칭모멘트, 소비전력이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 일정 수준 이상의 가로세로비 혹은 면적을 가지는 날개를 메커니즘에 적용하였을 때 메커니즘이 정상적으로 구동되지 않는 것을 확인하였다. 최종적으로 날개 형상 선정은 필요한 최소추력을 만족시키는 날개 중에서 추력 대 전력비를 비교함으로써 이루어졌다. 하지만 추력선과 무게중심의 불일치로 인한 모멘트의 발생으로 안정성을 확보할 수 없었다. 이에 안정성을 확보하기 위해 상단과 하단에 댐퍼를 부착한 실내 비행시험을 통해 날개의 파라메트릭 연구 결과에 대한 간접적인 성능 검증을 수행하였다. This paper conducts parametric studies on flapping wing design, one of the most important design parameters of insect-mimicking aerial vehicles. Experimental study on wing shape was done through comparison and analysis of thrust, pitching moment, power consumption, and thrust-to-power ratio. A two-axis balance and hall sensor measure force and moment, and flapping frequency, respectively. Wing configuration is biplane configuration which can develop clap and fling effect. A reference wing shape is a simplified dragonfly’s wing and studies on aspect ratio and wing area were implemented. As a result, thrust, pitching moment, and power consumption tend to increase as aspect ratio and area increase. Also, it is found that the flapping mechanism was not normally operated when the main wing has an aspect ratio or area more than each certain value. Finally, the wing shape is determined by comparing thrust-to-power ratio of all wings satisfying the required minimum thrust. However, the stability is not secured due to moment generated by disaccord between thrust line and center of gravity. To cope with this, aerodynamic dampers are used at the top and bottom of the fuselage; then, indoor flight test was attempted for indirect performance verification of the parametric study of the main wing.
겹 날개를 사용하는 곤충 모방 비행체의 날개 형상에 대한 파라메트릭 연구
박희태(Heetae Park),김동민(Dongmin Kim),김남수(Lamsu Kim),모혜민(Hyemin Mo) 한국항공우주학회 2018 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2018 No.4
곤충은 제자리 비행, 빠른 기동성, 수직 이착륙 등 자유로운 비행 특성을 지니며 그 크기 또한 작아 이를 모방한다면 다양한 곳에서 운용이 가능할 것으로 보인다. 곤충 모방 비행체는 일반적인 비행체의 운용이 어려운 3D(Dull, Dirty, Dangerous) 환경에서 특히 유용할 것이다. 본 논문에서는 이러한 곤충 모방 날갯짓 비행체의 가장 중요한 설계 변수 중 하나인 날개에 대한 파라메트릭 연구를 진행하였다. 날개 형상의 최적화는 추력, 피칭 모멘트, 소비전력, 추력 대 전력비의 비교 및 분석을 통해 순차적으로 이루어졌다. 힘과 모멘트는 2축 밸런스를 이용하여 측정되었으며 날갯짓 속도는 홀센서를 이용하여 측정되었다. 날개 형태로는 겹 날개 형태를 채택하였으며 이를 통해 Clap and Fling 효과를 구현하고자 하였다. 기준 날개 형상으로는 잠자리 날개를 선정하였으며 이를 기준으로 가로세로비 및 날개 면적에 대한 실험을 진행하였다. 가로세로비는 9.5, 7.9, 6.4, 5.0 네 가지 경우에 대해 실험을 진행하였으며 이를 바탕으로 면적은 167.9 ㎠, 109.7 ㎠, 55.9 ㎠ 세 가지 경우에 대해 실험을 진행하였다. 결과적으로 가로세로비와 면적이 증가할수록 추력, 피칭모멘트 및 소비 전력이 증가하는 경향을 확인하였다. 실험 결과를 토대로 선정된 날개를 적용하여 비행 시험을 하고자 하였으나 추력으로 인한 모멘트의 발생으로 안정성을 확보할 수 없었다. 이를 보완하기 위해 상단과 하단에 댐퍼를 부착하여 비행을 시도하였으며 성공하였다.