• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.371-374
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• 1999

현재까지 초음파 모터는 소형 경량이면서도 저속에서 큰 출력을 가지며 정확한 위치 제어가 가능하다는 점에서 큰 관심을 끌고 있다. 대부분 회전형 로우터리 모터가 주종을 이루고 있으며 특수한 용도로 초음파 리니어 모터가 일부 사용되고 있다. 본 연구에서는 진행파를 이용하여 쌍방향으로 움직일 수 있는 새로운 구조의 진행파형 초음파 리니어 모터를 설계하고 제작하였다. 설계는 유한요소해석법을 이용하여 구조의 가능성과 진행파가 왜곡되지 않는 최적구조, 계질, 크기, 경계조건을 결정하였다. 그 결과에 따라 리니어 모터를 실제로 제작하여 알루미늄판 위에서 주파수 변화 및 부하질량 변화에 대한 모터의 성능을 측정하였는데, 제작된 모터는 부하질량이 100 g일 때 14.6cm/s로 가장 빠른 속도특성을 보였다. 본 모터는 다양한 정밀위치제어 및 이동 소자로서 활용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.366-367
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• 2019

산업기술의 정밀화, 자동화가 진행됨에 따라 로봇 산업이 발달하게 되고, 로봇에 주로 사용하는 DC 모터 제어의 성능이 더욱 중요해지고 있다. 로봇에 적용되는 소용량 DC 모터의 경우, 전기자 권선의 인덕턴스가 작고 조항이 상대적으로 크다. 저항이 상대적으로 큰 DC 모터의 경우 저항에 흐르는 전류에 의한 전압 강하 성분이 속도에 비례하는 역기전력(Back-EMF)에 비해 무시할 수 없고, PWM 전압에 의한 전류맥동이 커서 평균전류 샘플링이 어렵다. 본 논문에서는 DC 모터의 전기적 모델을 기반으로 속도 제어기의 출력 전압을 결정하는 방법을 제안하였다. 핸드 로봇에 제안된 방법을 적용하여 속도 제어기의 특성을 확인하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.9
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• pp.4146-4151
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• 2012

In this paper, we have simulated the transient stability of power system with dynamic loads. Dynamic load characteristics have an important influence on power system stability. In study of power system stability, motors form a major portion of the system loads. Induction motors and synchronous motors in particular form the workhorse of the electric power industry. Therefore modelling of motors is important in system stability. We investigate the effect of motors loads of Kwang Yang network with three phase fault.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.834-835
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• 2008

전자기 접촉기(electromagnetic contactor)는 교류 또는 직류 저압의 전로(電路)에 사용되는 부하개폐기의 한 종류로 전자석 코일(electromagnet coil)의 여자(勵磁)에 의하여 주 접촉자를 개폐시키는 기기이다. 일반적으로 전자기 접촉기는 단락전류를 차단하도록 설계되어 있지는 않다. 그러므로 설치 시 적절한 단락 보호가 이루어져야 하며, 반드시 접촉기의 일부분일 필요는 없다. 차단기와 퓨즈 등을 단락보호장치(SCPD, Short-Circuit Protective Device)로 많이 사용한다. 전자기 접촉기는 특히 고빈도 개폐를 목적으로 사용되는 개폐기로, 농형모터(squirrel-cage motors)의 시동, 운전 중의 정지, 플러깅(plugging, 모터가 운전하고 있는 중에 모터의 1차측 접속을 역으로 바꿔서 모터를 급격히 정지시키거나 역 회전시키는 것) 및 인칭(inching, 모터를 짧은 기간 동안 1회 또는 반복 여자해서 피동기구를 조금 이동시키는 것)에 많이 쓰인다. 이러한 기기의 개폐특성을 평가하기 위한 부하는 과도회복 전압의 진동 주파수(oscillatory frequency)와 진폭율 ${\gamma}$를 얻을 수 있도록 조정되어야 한다. 본 논문에서는 고빈도 개폐능력을 갖고 있는 전자기 접촉기의 과도회복 전압 특성과 그 특성을 얻기 위한 부하 회로의 조정방법에 대해 고찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.206-206
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• 2008

압전소자를 이용한 초음파 모터는 전자기적 원리로 동작하는 기존의 모터에 비해 구조가 간단하고 소형, 경량화가 가능하며 저속에서 큰 토크가 가능하고 ${\mu}m$단위 까지 정밀제어가 가능하다는 장점 등으로 인해 그 응용분야가 점차 확대되고 있다. 초음파 모터의 원리는 수평과 수직방향에서 변위가 타원형 운동을 형성하는 것이다. 따라서 선택한 타원운동의 방식에 의해서 모터의 형상이 달라진다. 초음파 모터는 액츄에이터를 사용하여 만들기 때문에 액츄에이터의 특성은 모터의 타원변위나 토크에 영향을 미친다. 단판형 액츄에이터에 비하여 적층 액츄에이터는 입력 임피던스를 낮추어 낮은 구동전압에서 구동이 가능하며 큰 변위와 토크를 발생하기 때문에 진동자의 수명 향상과 구동전압을 낮추기에 적합하다. 적층 액츄에이터는 변위량이나 응력 등을 개선하기 위해서 전기기계 결합계수(kp) 및 압전 d상수가 큰 재료가 요구되며, 고전압에서 장시간 구동 시 마찰에 의한 열손실을 감소시키기 위해 높은 기계적 품질계수(Qm)를 가져야한다. 적층 시 내부전극으로 사용하는 Pd, Pt가 함유된 전극은 가격이 비싸 제조비용을 상승시킨다. 상대적으로 값싼 Ag전극을 사용하면 비용절감을 할 수 있지만 융점이 낮아서 저온소결이 불가피하다. 따라서, 특성이 우수한 적층 액츄에이터를 제조하기 위해서 저손실, 저온소결 할 수 있는 액츄에이터 재료가 필요한 실정이다. L1-B4 혈 선혈 초음파 모터는 L1모드와 B4모드의 공진 주파수가 일치하여야 큰 변위를 얻을 수 있는데 이전의 논문에서 Atila를 이용한 시뮬레이션 결과를 분석한 봐 있다. 적층 액츄에이터의 층수를 5,7,9,11,13,15층으로 하여 L1-B4모드에서의 공진주파수를 비교한 결과 13 층일 때 두 모드가 비슷한 공진주파수를 보였고, 티원변위궤적도 다른 층수에 비해 크게 나타났다. 본 연구에서는 시뮬레이션 결과 가장 좋은 특성을 보인 13층 액츄에이터로 선형 초음파 모터를 제작하였다. 또한, 액츄에이터는 압전 및 유전특성이 우수한 저온소결 PZW-PMN-PZT세라믹을 이용하여 제작하였고, 내부전극으로 Ag전극을 사용하였다. 제작된 13 층 선형초음파모터를 가지고 프리로드 및 전압에 따른 속도를 조사하였고, 시뮬레이션 결과와 비교해 보았다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.193-194
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• 2011

국내 계통은 심각한 고장에 따른 고장파급을 방지하기 위하여 부하차단 시스템을 운영하고 있다. 고장파급방지시스템을 설계하기 위해서는 차단되어야 할 부하 및 용량, 차단 지연시간을 선정하여야 한다. 차단 부하 및 용량은 정상상태 해석을 통하여 산정할 수 있으며 차단 지연시간은 동적해석을 통하여 적정 시간을 선정하게 된다. 동적해석을 수행하는 과정에서 모터부하의 비율은 매우 중요한 역할을 한다. 모터부하는 kinetic 에너지를 보유하고 있어 모터부하의 비율이 높은 경우 빠르고 적절한 용량의 부하차단이 필요하다. 본 논문에서는 모터부하의 비율에 따른 국내 계통의 특성을 검토하고 계통 안정화를 위한 적정 차단용량에 대하여 분석하였다. 본 논문에서 검토된 결과는 향후 부하차단 다단계화를 구현할 때 1단계 적정 차단용량을 선정하기 위한 자료로 활용될 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.312-313
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• 2008

로봇산업과 정밀기계산업을 포함한 많은 산입현장에서 서보모터를 이용한 기기 및 응용제품들이 다양하게 활용되고 있다. 이때 현장의 특성에 맞는 제어 시스템의 개발을 위해서나 사용 현장에서의 모터 동작 모니터링을 위해 제어가 편리한 사용자 친화적인 모니터링 시스템을 활용 한다면 업무 효율을 향상 시킬 수 잇다. 본 논문에서 개발한 DC모터 제어 및 모니터링 시스템은 임베디드 시스템을 기반으로 설계되었다. 이 시스템은 Intel PXA255 CPU를 장착하고 리눅스를 OS로 사용하였으며, 블루투스를 이용한 무선통신으로 모터 드라이버와 모니터링 및 제어에 필요한 데이터를 주고 받는다. 또한, 사용자 친화적인 GUI(Graphical User Interface)로 구성되어 조작 및 관리가 편리하다. 임베디드 기기의 특성상 시스템의 규모가 작고 무선 통신이 가능한 블루투스를 사용하였기 때문에 휴대성과 이동성이 뛰어나다는 장점이 있다. 이는 업무 효율의 향상을 기대할 수 있게 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.105_106
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• 2009

본 논문은 가압펌프용 전동기에 대한 기동방법을 정류소자(Soft starter)에 의한 기동전류 제어방식을 채택하고 있는 수도사업장에서 한전 수전에 의한 펌프모터 기동시에는 원활하게 운전이 가능하였으나 비상용 디젤발전기 부하운전에서 펌프모터를 기동하는데 실패함에 따라 상이한 전력공급계통으로부터 펌프모터 기동시 콘덴서의 특이현상과 고조파의 영향에 따른 모터 기동특성을 비교분석한 사례를 중심으로 연구되었다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.193-196
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• 2001

본 연구에서는 원활한 정재파 생성과 양방향 구동이 가능한 새로운 형태의 초음파 리니어 모터를 제작하고, 그 특성을 평가하였다 본 연구에서 제안한 모터는 $\lambda/4$ 간격으로 이빨 구조를 가지는 스테이터의 상, 하부에 압전소자를 $90^\circ$ 의 위치 위상차를 갖도록 부착한 형태의, 상, 하부 압전소자에 각각 동위상, 180도의 시간 위상차를 가지는 교류 전압을 인가함으로써 양방향 구동이 가능하도록 하였다. 또한 원활한 정재파를 생성할 수 있는 최적의 구조를 결정하기 위해, 여러 가지 형태의 경계조건들에 대해 유한요소해석법을 이용하여 모델링하여 각 이빨들의 변위를 관찰함으로써 각각의 구조에 대해 타당성을 검증하였다. 위 결과를 바탕으로 세 종류의 초음파 리니어 모터를 제작하여 구동실험을 하였고, 실험 결과에 따라 속도와 추력 및 양방항성이 가장 우수한 최적의 구조를 결정하였다. 본 연구에서 제작한 모터는 최대 82.4cm/s의 속도와 0.46N의 추력을 가졌다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.795-796
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• 2006

본 논문은 청소기용 BLDC 전동기 모터에 기존의 전기강관이 아닌 SMC(Soft Magnetic Composite)를 적용하여 진공청소기용 BLDC 전동기 모터 설계를 하는데 있다. 본 논문에서 사용한 SMC는 순철 분말에 전기적 절연 코팅을 실시한 새로운 재질로 현재 많은 연구가 진행 되고 있는 분야이다. 그러나 재질의 특성에 적합한 모터 설계에 관한 연구는 미진 하였다. 따라서 본 연구는 진공청소기용으로 많이 사용되는 BLDC 모터에 SMC를 적용 하였을 때 BLDC 전동기의 특성을 알아 보고자 하였다. 본 연구에서 SMC재질을 사용 할 때는 어느 조건에서 사용함이 유리한지 알 수 있었다. 또한 고속 청소기에 적합한 설계를 실시한 결과 SMC 재질의 낮은 투자율로 말미암아 인덕턴스가 감소하고, 전류가 높아져, 출력 증대 되는 것으로 나타 났다. 향 후 본 연구는 SMC를 이용한 BLDC 모터 설계 시 설계 기준으로 이용 될 수 있을 것으로 사료된다.