초록 ▼

본 연구에서는 국내기술 수준이 크게 뒤떨어진 공압제진대를 대상으로, 동역학적 모형화 및 시험을 통하여 진동절연성능을 향상시킬 수 있는 수동제어설계 기술을 확립하였고, 10Hz 미만의 저주파수 영역에서의 진동절연을 목적으로 능동제어기법을 개발/적용하였다. 이를 위하여 필수 요소기술인 챔버간 감쇠공급, 공기밀봉용 다이아프램 설계, 절연효율최적화 공압챔버 설계, 작동장비가진력 규명, 능동공압제어 등에 대한 기반 기술을 확보하였으며, 이들을 종합화함으로서 정밀광학장비나 나노공정장비 등에서 최근 들어 엄격히 요구되고 있는 극저진동 환경을 제

본 연구에서는 국내기술 수준이 크게 뒤떨어진 공압제진대를 대상으로, 동역학적 모형화 및 시험을 통하여 진동절연성능을 향상시킬 수 있는 수동제어설계 기술을 확립하였고, 10Hz 미만의 저주파수 영역에서의 진동절연을 목적으로 능동제어기법을 개발/적용하였다. 이를 위하여 필수 요소기술인 챔버간 감쇠공급, 공기밀봉용 다이아프램 설계, 절연효율최적화 공압챔버 설계, 작동장비가진력 규명, 능동공압제어 등에 대한 기반 기술을 확보하였으며, 이들을 종합화함으로서 정밀광학장비나 나노공정장비 등에서 최근 들어 엄격히 요구되고 있는 극저진동 환경을 제공하는 능동제어 공압제진대의 체계적인 설계 기법을 제안하였다.

Abstract

1. Development of design methods for key elements of passive pneumatic vibration isolation system and application to dynamic performance optimization
2. Development of active pneumatic control techniques and integrated application to pneumatic vibration isolation system

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ...1
• 목차 ...2
• Ⅰ. 연구계획 요약문 ...3
• 1. 국문요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용 및 결과 ...6
• 1. 연구개발과제의개요 ...6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ...6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ...7
• 3.1 나노-마이크로급 정밀장비의 진동 환경 ...7
• 3.1.1 나노-마이크로급 정밀장비 진동 환경 조건 및 규제 관련 문헌 검토 ...7
• 3.1.2 공압제진대 위 장비의 구동에 따른 충격력 규명 및 지반 가진 실측에 의한 사례 연구 ...8
• 3.2 공기스프링 동적 모형화 및 진동 절연 최적화 설계 ...10
• 3.2.1 공기스프링의 성능평가를 위한 시험 방법 개발 및 실험 수행 ...10
• 3.2.2 공기스프링의 수학적 모형 ...12
• 3.2.3 공기스프링 감쇠요소 특성화 및 설계, 공기밀봉용 점탄성 다이아프램 해석/설계를 통한 단일 공기스프링의 진동 절연 최적화 설계 ...17
• 3.3 시간지연 제어기법의 공압제진대로의 적용 ...20
• 3.3.1 공압제진대 적용 가능한 능동형 제어기법에 관한 검토 ...20
• 3.3.2 시간지연 제어기법을 이용한 1-자유도 능동형 공압제진대에 대한 모사실험 ...22
• 3.3.3 시간지연 제어기법을 이용한 3-자유도 능동형 공압제진대에 대한 모사실험 ...25
• 3.4 공압구동부의 압력 응답 특성 개선 ...32
• 3.4.1 공압구동부의 압력 응답 특성 측정 및 분석 ...32
• 3.4.2 공압구동부의 압력 응답 특성 개선 ...34
• 3.5 시간지연 제어기법을 이용한 능동형 공압제진대 구현 ...36
• 3.5.1 1-자유도 능동형 공압제진대 구현 ...36
• 3.5.2 3-자유도 능동형 공압제진대 구현 ...40
• 3.5.3 능동형 공압제진대의 실용화 방안에 대한 연구 ...46
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...49
• 5. 연구결과의 활용계획 ...50
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...51
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ...51
• 8. 참고문헌 ...51
• 9. 연구성과 ...52
• 10. 기타사항 ...53
• [별첨1] 대표연구성과 ...54