• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.747-748
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• 2012

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.327-332
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• 2008

본 논문에서는 반도체 소자와 디스플레이 패널의 제조공정에 사용되는 플라즈마 식각장비의 RF 정합특성을 개선하기 위한 모듈을 제안하였다. 구동부의 기구 중 베벨기어를 웜기어로 새롭게 설계 제작하고 제어부도 원칩 마이크로 프로세서를 이용하여 재구성하였다. 개발된 모듈은 기존의 정합장치보다 다양한 공정변수에 대한 능동적인 대처가 가능하고, 모터의 흐름현상 등을 개선함으로서 RF 정합특성이 개선되어, 플라즈마 식각공정의 생산성을 향상시킬 수 있음을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권2호
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• pp.185-192
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• 2014

유성기어의 설계는 모듈 등의 이산변수, 잇수 등의 정수 변수, 치폭, 종횡비 등의 연속 변수가 혼재된 복잡한 문제로 이를 해결하기 위해서는 최적 설계 기법이 적용되어야 한다. 본 연구에서는 유전 알고리즘(Genetic algorithm)을 이용한 최적 설계를 유성기어 설계에 적용하였다. 유성기어 설계시 기본이 되는 기어 잇수, 모듈, 압력각, 치폭 등과 같은 매크로 지오메트리(Macro-geometry)를 이용하여 이뿌리/치면 강도에 대한 강도 평가를 수행하였으며, 상용 프로그램과의 비교를 통해 검증하였다. 유전 알고리즘을 이용하여 기어의 체적을 최소화하기 위한 최적 설계를 수행하였으며, 이를 통하여 설계자는 초기 설계시 시행착오를 줄여 설계 시간을 단축시킬 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.726-733
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• 2017

마그네틱 셔터 기어는 원주상에 마주하는 영구자석 레이어간의 자기장을 고조파 모듈레이터를 통해 동기화시켜 동력을 전달하는 장치이다. 이러한 장치는 기계식 감속기에 필적할만한 토크를 발생시키기 위해 과다한 희토류 영구자석이 이용되기 때문에 본 논문에서는 영구자석간의 자기 경로를 변화시켜 영구자석의 양을 기존 마그네틱 기어 대비 50% 수준으로 감소시킨 새로운 방식의 축형 마그네틱 기어를 제안한다. 제안한 시스템의 토크 크기는 공극 자기장의 고조파 분석과 유한 요소 해석을 통해 기존 시스템과 비교된다. 모듈레이터 두께와 개방비가 전달 토크의 크기에 영향을 미치는 주요 설계변수로 고려되어 민감도 해석이 수행되며 고속측과 저속측의 영구자석 극수에 의해 결정되는 기어비에 따른 코깅의 크기가 분석된다. 기계적인 접촉없이 커플링되어 동력을 전달하는 고속측과 저속측 사이의 동적 지배 모델이 유도된다. 2관성 공진계의 동특성을 갖는 유도된 모델을 기초로 하여 선형 제어기를 설계하여 고속측의 계단 입력 위치 제어를 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.277-283
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• 2020

기계식 기어의 치를 영구자석으로 대체한 동심 마그네틱 기어에서 원주방향을 따라 놓인 모든 자석이 동력 전달에 관여하므로 감속비를 결정하는 자석의 극수비는 마그네틱 기어의 거동 특성에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 극수비를 변화시켜가며 마그네틱 기어에서 생성되는 전달토크의 밀도, 동손을 고려한 토크의 효율, 코깅 특성을 포함한 토크의 품질 등을 유한요소 해석을 이용하여 비교 분석하였다. 구동측의 극수를 2극에서 5극까지 변화시킬 때 전달토크가 최대가 되는 최적의 극수비가 존재함을 확인하였으며 이는 모듈레이터를 통한 구동측 자기장의 필터링 성분에 직접적인 영향을 받다. 전달 효율 역시 와전류 생성 밀도와 자기장간에 비례특성이 있으므로 전달 토크 밀도와 유사한 경향을 나타내는 것을 알 수 있으며 낮은 기어비에서는 95% 이상의 효율을 보인다. 제한된 극수를 갖는 영구자석의 상호작용에 기인하는 코깅 특성은 일반적인 동기 모터에서와 같이 구동측 자석의 개수와 모듈레이터 치의 개수간의 최소공배수에 반비례하는 것을 확인할 수 있었다. 전달 토크 평가를 위해 실제 시험 모델이 제작되었고 실증시험이 진행되었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.824-827
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• 2011

본 논문에서는 자동차 시트 리클라이너 기어의 파인 블랭킹 성형 실험을 통하여 V-링 설치 위치에 따른 기어의 다이 롤 높이 변화를 검토하였다. 3 종류의 다이 편과 가이드 플레이트 편을 설계하여 파인 블랭킹 금형을 제작하였으며 650 ton 파인블랭킹 프레스에서 성형 실험을 수행하였다. 실험으로부터 제품을 취출하여 다이 롤 높이를 측정하여 분석한 결과 기어 모듈과 관계없이 V-링 설치 위치가 가이드 플레이트에서 멀어짐에 따라 다이 롤 높이가 증가함을 파악할 수 있었다. 이와 같은 결과는 향후 파인 블랭킹 금형의 V-링을 설계할 때 다이 롤 높이를 최소화하기 위하여 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권1호
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• pp.130-136
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• 2012

Dynamic as well as static and geometric design parameters such as inertia, tooth profile, backlash and clearance can be directly considered via multi-body dynamic analysis along with contact analysis. However, it is time consuming to use finite elements for the consideration of the tooth flexibility in the multi-body dynamic analysis of gears. A computationally efficient procedure, so called, Gear Stiffness Module, is suggested to resolve this calculation time issue. The characteristics of gear tooth compliance are discussed and rotational stiffness element concept for the Gear Stiffness Module is presented. Transmission error analyses for a spur gear system are carried out to validate the reliability and efficiency of the module. Compared with the finite element model, the Gear Stiffness Module yields considerably similar results and takes only 3% of calculation time.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.1027-1032
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• 2012

치과 드릴치료기기 내부에 장착되는 신개념 소형 증속기어 및 그 배열의 2가지 개념설계안을 도출하고, 증속비, 모듈, 이의 수, 기어지름, 기어의 형태를 기구학적 계산으로 했으며, 이 두 형태의 증속기어열에 대해서 이의 접촉과 굽힘 강도특성을 AGMA식과 유한요소해석으로 분석하고, DLC 재료를 이에 코팅했을 때의 접촉강도를 계산하였다. 또한 기어재료에 대한 피로강도시험 및 인장시험을 수행하여 강도해석에 활용하였다. 3축방식보다 좀더 단순한 2축방식의 2번 맞물린 기어에 약간 더 큰 응력이 발생했으며, 피로해석 결과를 S-N 선도와 비교할 때 요구되는 수명을 만족함을 알 수 있었다. 고경도의 DLC 코팅된 기어의 접촉응력이 동일한 기어에서 그렇지 않은 기어에 비해 약 30% 정도 감소하여서 이 표면의 코팅이 중요함을 알 수 있다. 이러한 연구결과를 기초로 초소형 2축방식의 기어열과 핸드피스를 시제작하여 작동성능을 평가하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.73-74
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• 2015

본 논문에서는 인체의 움직임에서 발생하는 낮은 주파수의 진동 에너지를 전기 에너지로 수확하는 전자기유도 현상 기반의 고효율 에너지 하베스터를 제작하였다. 제안된 하베스터는 기어모듈을 이용하여 사람이 인가하는 직선운동을 회전운동으로 바꾸는 방식으로 동작한다. 회전수를 늘리기 위해서 증속기어모듈을 달아 높은 회전비를 갖게 한다. 그리고 발전부의 자석들은 할바흐 배열을 통해 불필요한 곳의 자속을 최소한으로 하고 필요한 곳의 자속은 최대한으로 하여 높은 효율을 낼 수 있게 하였다. 제작된 전자기 에너지 하베스터의 출력전압은 230.9 mV이며 $18{\Omega}$에서 2.96 mW의 최대 피크 전력을 전달한다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권5호
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• pp.687-692
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• 2024

최근 전동 스케이트보드는 사용의 편의성과 조작의 간편성으로 인해 개인 이동수단으로 활용되고 있지만, 기존 타이밍벨트나 허브 모터에 의해 구동되는 방식은 낮은 구동 토크와 고전류 허용 및 진동과 같은 단점을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 지속 가능한 보조교통수단으로 사용할 수 있도록 장시간 고속으로 주행이 가능한 새로운 구동방식의 스케이트보드 형상을 제시하고자 한다. 하나의 구동 바퀴 내부에 유성기어와 모터부가 결합하여 설치되며, 일체화된 구동부를 통해 바퀴에 동력을 공급함으로써 고전류 허용을 방지하고 고속주행이 가능하도록 하였다. 먼저 전동 스케이트보드가 이동 보조수단으로 효과적으로 사용되기 위한 허용전류 및 주행속도 목표를 설정하였으며 이를 만족하는 적절한 감속비를 결정한 후 유성기어의 모듈 및 세부 치수를 구하였다. 또한, 이동수단으로서의 사용자 편의성을 높이기 위해 적절한 현가장치를 추가하여 진동을 감소시켰으며, 실제 제작 및 실험을 통해 제시된 인 휠 기어박스의 구동 타당성을 검증하였다.