• 한국항공우주학회지
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• 제38권12호
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• pp.1177-1183
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• 2010

본 논문은 항공기의 신뢰도를 높이기 위한 목적으로, 항공기 조종면에 장착된 구동기에 고장이 발생하여 특정위치에 고정되어 움직이지 않을 때, 다중 미지입력 관측기(UIO, Unknown Input Observer)와 적응기법을 이용하여 고장이 발생한 구동기를 구분하고 해당 조종면의 고정된 위치를 추정하여, 조종력 할당 알고리듬 등의 조종면 고장에 대한 재형상 제어를 위한 입력을 제공하는 방법을 다룬다. 구동기의 개수와 동일한 관측기를 구성하되, 각 구동기의 고장이 반영된 선형모델을 사용함으로써 정상인 경우의 관측기에서 출력된 잔차와 고장이 발생한 경우의 관측기에서 출력된 잔차를 비교하여 고장을 분리하고, 적응기법을 이용하여 1초 내에 고장의 정도를 추정한다. 그러나 2개의 동일 형상의 러더가 존재할 경우, 고장분리가 불가함을 밝힌다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.881-882
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• 2006

선형전동기(linear motor)는 일반 회전형 모터에 비해 직선 구동력을 직접 발생시키는 특유의 장점이 있으므로 직선 구동력이 필요한 시스템에서 회전형에 비해 절대적으로 우세하다. 선형전동기의 성능인 추력을 스테이터, 코어, 영구자석 등의 구성요소의 형상과 치수, 코어와 영구자석의 극간격, 공극, 코일의 권수에 따라서 결정된다. 본 논문에서 제안한 2kW급 단상 구동형 횡자속 선형전동기는 압축기 제작에 필요한 직경 50mm, 구동 스트로크 18mm로 설계하였다. 또한 pole pitch가 20mm로 설계하였으며 요구되는 평균추력은 940N이다. 제작된 압축기의 특징은 고정자와 이동자가 맞닿는 flux path를 넓히기 위해서 최대한 경사진 각도의 형상으로 제작하였으며 경사의 각도가 커지면 커질수록 압축기로 구동하는 이동자와 고정된 부위사이에서 발생하는 흡인력이 상쇄되는 구조이기 때문에 진동의 원인으로 가장 크게 작용한다는 디텐트력이 작다는 것이 특징이며, 진동특성 등에 유리한 것으로 판단된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1996년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관, 8 Nov. 1996
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• pp.37-42
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• 1996

기계의 진동.소음은 환경요인과 함께, 기계의 정밀도 향상 및 고장진단과 관련, 기계공학의 중요분야이다. 특히, 전동기(motor)는 많은 기계의 동력원으로서 진동.소음의 1차적 원인을 제공하고 있어, 자체적으로도 저감되어야 함은 물론이며, 감속기등 전동기와 연결되어 사용되는 기계의 진동.소음 발생의 직접적인 원인을 제공하므로 전동기의 진동, 소음 특성은 보다 명확히 밝혀져야 한다. 전동기는 내부에 회전자와 고정자가 있는 회전 기계이면서, 전자기력에 의해 구동되는 전기기계이다. 따라서 축정렬불량(misalignment), 불평형(unbalance)등 기계적 요인과 함께, 고정자와 회전자 사이에 존재하는 공극(air-gap)에서 발생하는 전자기적 요인을 해석함으로써 전동기의 진동.소음의 원인을 밝혀볼 수 있다. 각 전동기에 따라 진동.소음의 크기 및 주파수 성분은 달라질 수 밖에 없으며, 특정 부위에 이상이 있는 경우, 전동기의 진동, 소음특성은 크게 달라지므로, 전동기의 진동, 소음에 관한 연구는 실험적 현상을 기초로 해야한다. 이에 본 연구에서는 전동기이 진동.소음을 규명하기 위해, 부하장치를 가진 전동기 구동 실험장치를 구성하여, 전동기 구동에 따른 진동.소음 신호를 획득, 분석함으로써 전동기에서 발생하는 진동,소음의 원인을 추정하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.667-668
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• 2006

최근 반도체산업과 광산업 분야에서 고정도의 위치제어 및 고출력 구동이 가능한 초음파 리니어 모터에 대한 관심이 증가되고 있다. 저자는 공진시스템으로 지지하는 고출력 초음파 리니어 모터를 제안해왔다. 이 모터 시스템은 주목할만한 동작 안정성과 제어능력을 달성 하였지만 모터의 공진 주파수가 예압, 열등의 외부의 요인에 의해 변하게 될 때, 모터는 공진 시스템에 의한 지지 메커니즘이 고정된 공진 주파수만을 가지게 되어 안정적인 구동을 이루기 어렵게 되었다. 본 연구는 고강성 지지를 위해 한 진동자에 세 지지점을 가지는 새로운 모터를 설계 하여 시스템의 위치제어 능력에 대해 조사 하였다. 고강성을 띄는 세점 지지부는 모터를 확실히 지지 할 수 있지만, 진동 모드에 영향을 미치지 않는다. 20 mm의 지름을 가지는 모터를 이용하여 기계적 최대 출력은 75N, 무부하 최대속도 0.45 m/s를 달성하였다. PID 피드백 제어 시스템을 적용시켜 6 kg의 스테이지를 100 nm의 정도를 가지고 200 mm/s로 위치 제어를 달성하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.122-122
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• 2009

최근 PC의 성능이 향상되면서, 고성능의 전원공급 장치가 요구되고 있다. 특히 CPU에 대전력을 공급하는 싱크로너스 벅 컨버터는 파워 MOSFET을 구동하기 위해 별도의 구동 IC가 필요하다. 본 논문은 adaptive 지연을 이용하여 파워 MOSFET을 구동하는 싱크로너스 벅 구동 IC를 설계하였다. 고정밀도의 밴드캡 기준회로와 비교기를 이용하여 30 ns의 adaptive 지연을 생성하며, 전력소모를 줄이기 위해 저전압에서 동작하는 UVLO(under voltage lock out)를 설계하였다. 또한 상단 파워 MOSFET을 구동하기 위하여 부트스트랩 방식을 이용하며, 부트스트랩 다이오드를 IC 내부에 내장하여 컨버터의 설계비용을 줄였다. 설계한 구동 IC의 동작 전압 범위는 8 V - 15 V이며, 출력 전류는 최대 2A이다. 싱크로너스 벅 구동 IC는 $0.5\;{\mu}m$ BiCMOS(Bipolar-CMOS) 공정 파라미터를 사용하여 설계되었으며, 시뮬레이션은 Cadence사의 Spectre를 이용하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1796-1798
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• 2004

기존의 단방향 차단기 소전류 차단성능 해석에서는 해석의 편의를 위해 실제 차단기의 고정부(고정아크접점과 피스톤)를 움직이게 하고 가동부(퍼퍼 실린더 노즐 등)를 고정시켜 놓고 해석을 하였다. 기존 차단기에서는 이런 식으로 해석을 하여도 아무런 문제가 발생하지 않았으나 이번 당사 모델인 550kV 50kA 1점절 차단기는 차단성능 향상을 위해 양방향으로 구동이 이루어지고 있어서 기존 방식으로 해석을 하는 것이 거의 불가능하다. 따라서 이번 연구에서는 상용프로그램인 PHOENICS를 이용하여 실제 차단기와 마찬가지로 가동부가 움직이도록 모의하는 방법을 개발하여 550kV 1점절 차단기의 소전류 차단성능을 평가하였으며, 앞으로 개발될 모든 복잡한 형태의 차단기도 쉽게 해석할 수 있는 계기를 마련하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.502-503
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• 2014

HEV를 구동시키는 인버터 시스템은 고정 주파수로 스위칭하는 PWM(Pulse Width Modulation)방식으로 구동이 된다. 고정주파수를 이용한 PWM은 전류제어의 주기가 일정하기 때문에 디지털 화가 쉬운 장점을 가지고 있다. 하지만 그로인한 특정 주파수 부분에 고조파가 생성이 되게 되는데 이 고조파로 인해 소음이 유발된다. 하지만 이 소음을 억제하기 위해서 랜덤PWM을 사용하게 되면 전류 제어가 고정주파수로 스위칭하는 PWM에 비해서 완벽하게 되기가 어렵다. 따라서 본 논문에서는 HEV의 소음을 저감시키면서 동시에 전류제어도 가능한 랜덤PWM기반의 전류제어 방법을 연구하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.327-330
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• 2001

본 논문에서는 고압 대전력 3상 유도전동기의 고정자 권선을 이용한 전압원 인버터의 병렬운전 방식을 제안한다. 현재 사용되고 있는 대부분의 4극 이상 대전력 유도전동기는 각 상의 권선이 외부에서 접근이 가능하도록 외부단자가 설치되어 있으며, 이들 외부단자를 이용하여 복수대의 전압원 인버터를 병렬운전하여 대전력 유도전동기를 구동할 수 있다. 이와 같이 고압 대전력 유도전동기를 복수 개의 전압원 인버터를 병렬 운전하여 구동할 경우, 특정 인버터의 고장발생 시 비록 구동 토크는 감소될지라도, 나머지 인버터로 시스템을 계속 구동할 수 있어 시스템의 고장대처능력을 향상시킬 수 있다. 또한 병렬 운전되고 있는 각 인버터의 스위칭 동작에 대해 서로 위상 차를 갖게 함으로서, 등가 스위칭 주파수를 증가시켜 출력 토크 리플 감소와 입력 전류 리플 감소, DC Link 커패시터의 크기 감소와 같은 좋은 특성을 얻을 수 있다. 또한 각 인버터로의 전력의 분산에 의해 시스템에서 발생하는 EMI 영향을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 제안한 방식을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 특성을 증명하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2519-2521
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• 2000

브러시리스용 다기능 제어구동장치를 80C196KC 콘터롤러와 IPM으로 단순화하여 개발하여 기존의 TTL 소자 구성에 비하여 하드웨어를 가장 단순화시키고 표준화제품의 개발을 유도하였다. 대신에 대부분의 기능을 소프트웨어로 처리함으로써 설계의 융통성과 확장성을 높이고 고성능 저가격의 제품을 개발할 수 있었다. 특히, 속도 센서로 자극검출에 필요한 홀센서를 이용함으로써 기존 엔코드 센서에 비하여 속도 분해능은 다소 떨어지지만 이 센서를 없앨 수 있어 제품가격을 낮추고, 크기를 줄일 수 있는 장점을 갖는다. 제어 구동장치의 성능시험을 통하여 개발결과를 검증하였으며, 고정밀 속도제어를 실현할 수 있음을 확인하였다.

• 전기저널
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• 통권241호
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• pp.81-86
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• 1997

자동차의 배출가스가 가져오는 대기오염문제로 배출하지 않는 장점이 있는 전기자동차의 도입이 계획되고 있는 한편, 세계의 자동차관련메이커들은 꾸준히 개발$\cdot$개량을 추진하고 있다. 그 기술은 착실하게 진전되어 근거리역내에서의 교통수단으로서는 실용역에 이르고 있으며 앞으로 실용화를 위한 시험이 본격화될 것으로 보인다. 삼릉전기(주)에서는 보다 고성능의 전기자동차의 실용화를 위하여 유도전동기와 선진 구동제어 기술의 연구$\cdot$개발에 진력하여 유도전동기와 선진 구동제어기술을 조합한 구동시스템을 개발하였다. 유도전동기는 고속화, 냉각의 수냉화, 스테이터절연의 고내열화, 저손실코어재의 적용 등으로 소형$\cdot$경량화를 기하였다. 컨트롤러는 인버터의 파워소자에 구동$\cdot$보호회로를 내장한 IPM(Intelligent Power Module)을 채용하고 유도모터의 고효율화와 토크제어의 고응답$\cdot$고정도화를 양립시킨 고효율$\cdot$고응답벡터제어를 적용하였다. 또한 속도센서의 생략으로 코스트저감과 신뢰성의 향상을 위한 속도센서레스제어의 적용을 검토하고 있다. 이상으로 소형$\cdot$경량$\cdot$고효율$\cdot$저코스트를 조화시킨 고성능의 전기자동차구동시스템을 실현하였다.