초록 ▼

최종목표
초정밀 장비의 운용 중 발생하는 환경진동, 과도응답진동 등을 통합적으로 제어하기 위한 수동형, 반능동형 및 능동제어형 마운트 모듈을 활용한 통합제진 시스템의 상용화 개발.
6자유도 통합제진시스템의 상용화 개발
- 적용하중 3000kg 이상 반능동/능동형 제진마운트
- 동시 제어가능 마운트 개수 4~24개의 제어시스템 및 monitoring을 포함한 expert diagnosis 시스템
- 이를 통합한 통합제진시스템의 상용화 개발.
● 6 자유도 통합제진 System 설계/제작 및 상용화 기술

최종목표
초정밀 장비의 운용 중 발생하는 환경진동, 과도응답진동 등을 통합적으로 제어하기 위한 수동형, 반능동형 및 능동제어형 마운트 모듈을 활용한 통합제진 시스템의 상용화 개발.
6자유도 통합제진시스템의 상용화 개발
- 적용하중 3000kg 이상 반능동/능동형 제진마운트
- 동시 제어가능 마운트 개수 4~24개의 제어시스템 및 monitoring을 포함한 expert diagnosis 시스템
- 이를 통합한 통합제진시스템의 상용화 개발.
● 6 자유도 통합제진 System 설계/제작 및 상용화 기술 개발
- 적용하중 : 3 ton 이상
- 방진성능 : 40dB 이상
- 제진성능 : 20dB 이상
- 안정화 시간 : 50msec 이내
- leveling 위치정도 : ± 1 μm이내
- 제어주파수 영역 : 0.1Hz 이상
- Noise level : 10 nm/ Hz
- MTBF : 50,000 hr (10년)

개발내용 및 결과
o 개발기술
- 반능동형 제진기, 능동형 가진기 및 이들을 공기스프링과 결합한 통합 마운트
- 진동제어 알고리즘 및 이를 구현한 embedded controller와 CAN 통신에 의한 I/O
o 제품에 대한 기술적인 원리
- 진동을 유발하는 가진력에 반대되는 힘을 제어력으로 가하여 진동을 줄이는 방법을 능동제어라 하며, 통합 마운트는 가진력을 차단하는 방진장치와 제어력을 발생하는 반능동형 제진기 및 능동형 가진기가 결합된 통합형 능동제어 시스템임.
- 진동센서가 측정한 진동상태를 이용하여 제어 알고리즘은 제어력을 산출하여 이를 작동기에 제어명령으로 보내 진동을 제거함.

개발내용 및 결과
o 연구내용
- 시스템 개요도
- 제어부 흐름도
- 세부 연구내용
. 6자유도 강체진동 해석 및 민감도 분석
. 통합마운트 설계/제작 및 성능시험
. 제어 알고리즘 개발 및 제어부 설계/제작
. 시스템 성능시험 및 상용화 연구
- 시스템 데이터 흐름
- 설치 및 운용
- 제어성능시험
. 수직방향 방진성능 : 37.0 Hz 이상에서 40dB 이상
. 수직방향 제진성능 : 25.3 dB
. 안정화 시간 : 37.6 ms
. 레벨링 위치정밀도 : 1.062 um
. 바닥면과 상판위에서의 노이즈 레벨

기술개발 배경
o 기술개발의 필요성 및 배경
- 반도체, display등의 초정밀 생산품들의 집적화, 대형화의 발전속도가 증가함에 따라 진동에 의한 생산성 및 수율감소에 의한 경제적 손실이 발생.
- 기존의 수동형 진동 대책으로 한계를 보임에 따라 능동형 진동 제어 시스템의 필요성이 크게 대두되었으며 현재 현장에서 시급히 적용이 요구되고 있는 시스템임.
o 개발동기
- 일본, 미국 등에서 개발된 능동형 마운트는 고가임에도 다양한 문제점(성는 불만족, A/S의 어려움 등)이 발생하여 국내 적용에 어려움 발생하였으나 최근에는 성능개선이 많이 이루어진 상태이나 가격이 매우 높아 적용에 제한이 있음.
- 특히 시스템 적용 시 발생하는 기술적 문제 해결에 외국의 기술에 의존함으로써 시간과 엔지니어링 비용이 큰 단점이 있음.
- 이러한 점에서 본 시스템의 개발은 매우 시급히 요구되고 있으며, 초정밀 진동분야의 발전 속도로 판단하여 이 분야의 기술개발은 미래를 위하여 반드시 국내개발이 필요.

(출처:기술개발사업 최종보고서 초록)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 14
• 목차 ... 20
• 제 1 장. 서론 ... 22
• 제 1 절. 과제의 개요 ... 22
• 1. 기술개발의 필요성 ... 22
• 2. 개발 대상 기술․제품의 개요 ... 23
• 제 2 장. 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 26
• 제 1 절. 최종 목표 및 평가 방법 ... 26
• 1. 최종 목표 ... 26
• 2. 평가방법 및 평가 항목 ... 26
• 제 2 절. 단계 목표 및 평가 방법 ... 29
• 1. 1단계 최종 목표 ... 29
• 2. 2단계 최종 목표 ... 30
• 제 3 절. 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 31
• 1. 1단계 개발내용 및 개발 범위 ... 31
• 2. 2단계 개발내용 및 개발 범위 ... 35
• 제 4 절. 수행결과의 보안등급 ... 41
• 제 5 절. 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 42
• 제 3 장. 결과 및 사업화 계획 ... 43
• 제 1 절. 연구개발 최종 결과 ... 43
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 43
• 2. 1단계 연구개발 추진 실적 ... 46
• 3. 2단계 연구개발 추진 실적 ... 93
• 제 2 절. 연구개발 추진 체계 ... 213
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 213
• 제 3 절. 시장 현황 및 사업화 전망 ... 215
• 1. 시장현황 ... 215
• 2. 사업화 전망 ... 215
• 제 4 절. 고용 창출 효과 ... 216
• 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 217
• 부록 I. 미진동 절연장치 성능평가 방법 ... 218
• 부록 II. 통합제진마운트 조립도 ... 235
• 부록 III. 통합제진 제어보드 회로도 ... 239
• 부록 IV. DSP 제어 Source Code (일부) ... 245
• 부록 VI. SK 하이닉스(주) 의견서 ... 249
• 끝페이지 ... 250