• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.352-356
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• 1997

이 논문에서는 압전 MEMS에 대한 유한요소해석(FEA)응용이 연구되었다. 압전MEMS와 관련한 특수재료 및 기하학적 형상에 대한 몇 가지 두드러진 특징 및 앞으로의 연구가치가 있는 주제도 아울러 다룬다. 압전 능동박막을 이용한 센서 및 액츄에이터를 포함하는 단순구조에 대한 FEA모델링이 제시되었다. ZnO가 압전 재료로 사용되었다. 정적 전기기계적해석이 두 가지 모델에 대해 수행되었다. 압전효과로 발생한 처짐 및 센 서의 출력전압에 대한 FEA 결과는 해석치 혹은 실험측정값과도 우수하게 일치하였다. ANSYS가 P-MEMS의 가상신속시작체계를 위한 우수한 FEA도구임이 본 논문을 통해서 보여졌다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.186-188
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• 2005

BLDC 전동기는 선형적인 토크 대 전류, 속도 대 전압 특성을 갖고 있으며 기계적, 전기적인 잡음이 없고, 가감속 제어가 용이하며, 토크 대 관성의 비가 매우 높아 소형으로 높은 출력을 낼 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 전기자 전류의 전환(Commutation)시 고정자 권선의 인덕턴스 성분과 역기전력으로 인해 발생되는 전류 리플은 BLDC 전동기 토크리플의 중요한 원인이 된다. 이에 본 논문에서는 고속 연산이 가능하고 별도의 외부 메모리 없이 칩 하나로 모든 동작을 할 수 있는 TMS320LF2407 DSP칩을 사용, Hard-chopping PWM 방식을 이용하여 전류 리플을 감소시켰으며, 이를 시뮬레이션 및 실험을 통해 증명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.131-134
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• 2014

PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)은 가공기, 로봇, 공장 자동화 등 현재까지도 산업 시스템 전반에 널리 쓰이고 있으며, 그에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 하지만 PMSM에 부하를 인가하거나 혹은 기계 몸체와의 결합 과정에서 기구부가 가지고 있는 고유진동 주파수에 의해 동력 전달 부분에 있어 기계계의 응답 특성은 불안정해지고, 떨림 현상이 발생된다. 본 논문에서는 PMSM을 이용한 회전 운동 시스템에서 출력되는 전류에 기구부가 가지고 있는 특정 영역의 고유진동 주파수를 제거한 전류를 적응 노치필터를 통해 내보낸다. 그 결과 기계부의 떨림 현상을 제거하고, 안정적인 제어 시스템을 제안한다. 이 제어알고리즘을 가상실험으로 필터 통과 전과 후의 결과를 비교 및 분석하도록 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권7호
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• pp.701-706
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• 2015

본 논문에서는 격자가 있는 광경화성수지와 폴리아세테이트 수지의 레이저 접합해석에 대한 실험적 결과와 컴퓨터시뮬레이션 결과를 비교분석하였다. 3차원 격자형상은 MJM 방식의 3D 프린터를 사용하였고, 접합은 다이오드 레이저를 사용하였다. 5Watt ~ 7Watt 범위에서 경계면에 조사된 레이저는 유리천이온도에 도달 후 상면의 격자사이로 침투되어 기계적인 접합이 이루어졌다. 컴퓨터 시뮬레이션 결 과, 분포 온도를 통해서 열유동방향을 예측할 수 있었으며 분석을 통해서 접합의 원리를 이해할 수 있었다. 접합실험에서 최대 입열조건인 고출력 저속에서의 2scan 접합이 최소 입열조건이 저출력 고속 조건의 4 scan 보다는 훨씬더 효과적인 것으로 나타났고, 일정수준(Threshold) 이상의 최소에너지 즉, 유리천이온도 이상이 되어야만 효과적인 것을 알 수가 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권8호
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• pp.693-702
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• 2015

본 논문은 NACA 익형의 블레이드를 가지는 다리우스 수직축 풍력발전기(VAWT)의 성능특성에 대한 연구이다. 다양한 설계변수를 이용한 다리우스 VAWT 의 최적 형상을 예측하기 위해서 블레이드 근처에서 나타나는 공력특성 및 박리유동, 유동과 블레이드 간의 상호작용, 이로 인해 유도되는 토크 및 출력특성 등을 분석하였다. 블레이드의 최적 형상 설계 및 주변 유동과의 상호작용 특성을 보기 위하여 다양한 인자들 (즉, 코드길이, 로터직경, 피치각, 블레이드의 두께비 및 비틀림각 등)을 고려하였다. 본 연구에서 연구결과로는 TSR 가 낮은 영역에서는 솔리디티가 큰 로터가 높은 출력계수를 가지는 반면, TSR 이 높은 영역에서는 솔리디티가 작은 로터가 높은 출력계수를 가진다. 블레이드의 익형이 안쪽으로 향하는 피치각은 $-2^{\circ}$와 비틀림각이 $0^{\circ}$ 일 때, 다리우스형 VAWT 가 최대 출력을 발생하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권3호
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• pp.173-180
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• 2017

정격풍속 이하에서 풍력발전기의 토크 제어기는 최대 출력 파워를 얻기 위하여 중요하다. 토크 제어의 주된 목적은 바람이 가진 에너지로부터 최대의 출력 파워를 얻도록 하는 것이다. 이를 위하여 최적모드게인을 이용하여 발전기 속도의 제곱에 비례하도록 발전기의 토크 크기를 조절하는 방법이 많이 적용되었다. 그러나 이 제어 방법은 풍력발전기가 수 MW급으로 대형화될수록 응답이 느려진다. 본 논문에서는 토크 제어기의 응답을 빠르게 하기 위하여 공력 토크의 로터 속도 비선형 파라미터를 제어 게인으로 이용하여 추가적인 토크 크기를 조절하는 방법을 고려하였다. 로터 속도 비선형 파라미터의 계산 시에 온라인 경우와 오프라인 경우를 각각 살펴보았다. 2MW 풍력발전기에 대하여 실제 난류 풍속에 대하여 수치실험을 수행하여 오프라인 경우가 출력 파워를 더 향상시키고 실용적임을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.607_608
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• 2009

일반적으로 매입형 영구자석 동기전동기는 영구자석의 사용량이 많을수록 돌극비를 향상 시킬 수 있으므로 발생토크 중 릴럭턴스 토크의 비중을 키울 수 있다. 이는 토크 발생 시 입력전류를 저감시켜 동손이 감소하고 효율을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다. 하지만 최근에 희토류계 영규자석의 가격 상승으로 인하여 영구자석 형 전동기 개발에 있어 제약이 따르는 상황이며 가격 경쟁력을 위하여 영구자석의 사용량을 저감시키는 노력을 기울이고 있다. 본 논문에서는 HEV 구동용 매입형 영구자석 동기전동기를 대상으로 영구자석 사용량 저감 설계에 대하여 다루고자 한다. 영구자석 사용량 저감은 영구자석의 두께를 변경시켜서 검토하였으며 실험을 통한 영구자석의 감자특성을 검토하여 최적의 두께를 결정하였다. 영구자석 두께 저감에 따라 감소한 최대출력 확보를 위하여 회전자의 형상설계를 기계적 구조해석과 병행하여 수행하였다. 최종으로 설계된 모델의 특성은 Prototype과 비교하여 성능만족 여부 및 영구자석 사용량 변화를 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권4호
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• pp.343-350
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• 2015

자연 대류 히트 싱크는 신뢰성 및 가격 경쟁력 등의 이유로 가장 널리 쓰이는 냉각 장치이며, 특히 고출력 LED 조명에 널리 사용되고 있다. 고출력 LED 조명은 일반적으로 가로등, 보안등 등에 이용되며 기울어진 형태로 사용되므로 히트 싱크 또한 기울어지게 되는데, 이러한 기울어진 히트 싱크에 대해서는 연구가 이루어지지 않아 정확한 열성능 예측이 어려웠다. 이에 본 연구에서는 평판 핀을 갖는 원통형 히트 싱크가 기울어진 경우에 대해 방열 성능을 측정하였다. 실험은 다양한 휜의 길이와 개수, 히트 싱크 베이스의 다양한 온도에 대해 경사각이 30도와 60도인 경우에 대해 수행되었다. 그리고 실험결과를 바탕으로 100,000 < $Ra_L$ < 600,000, 1/6 < H/D < 1/2, 9 < N < 72의 범위에서 적용 가능한 Nusselt 수 상관 관계식을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1147-1156
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• 2011

CLECDiS 는 면적변화형 정전용량 센서의 단점을 극복하고 나노미터 수준의 분해능으로 밀리미터 이상의 큰 변위를 측정하도록 개발된 접촉식 변위센서이다. 그러나 접촉구동 특성으로 인하여 표면평탄도와 마찰에 의해 작은 접촉상태의 변화에도 출력 신호는 크게 왜곡될 수 있어 실제 이를 활용하기 위해서는 전극간 접촉상태를 안정적으로 유지하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 전극간 접촉상태의 변화에 따른 신호의 왜곡 특성을 실제 출력 신호와 비교하여 분석하고, 접촉면 내 압력 분포와 센서의 운동 오차 측정을 통해 접촉상태의 변화를 파악하였다. 이를 통하여 센서의 운동 오차와 마찰력의 영향을 최소화하기 위한 접촉 유지 기구를 설계하고 제작하였으며 이를 이용한 구동실험을 통해 보다 안정적인 센서 출력 신호를 획득하였다.

• Composites Research
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• 제27권6호
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• pp.236-241
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• 2014

본 연구에서는 공항 포장용 유지보수 재료로 사용되는 폴리머 콘크리트의 자외선 노출에 대한 기계적 물성 변화를 확인하기 위해 자외선 노출 전/후 시편의 압축강도 및 연성인자의 변화를 평가하였다. 현재 공항 포장용으로 사용되는 폴리머 콘크리트의 비율과 선행연구를 통해 얻은 최적 배합비율을 참고하여 시편을 제작하였다. 자외선 발생 램프의 출력을 고려하여 자연상태에서 노출되는 등가시간을 계산한 후 최대 3년에 해당하는 시간만큼의 등가시간 동안 시편을 노출시켰다. 실험결과, 자외선 노출 자체는 재료물성에 거의 영향을 주지 않았으며, 자외선 노출에 따른 온도상승에 의한 재료물성 변화가 주로 관찰되었다. 자외선에 의해 발생된 열에 노출된 후 모든 시편에서 인성은 감소하고, 압축강도는 증가하는 경향을 나타내었다.