• 전기저널
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• 통권309호
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• pp.77-82
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• 2002

유도전동기(이하 $''$모터$''$라 한다)는 기본 원리가 19세기말에 발명된 이래 100년 이상의 역사를 갖고 있으며 그 동안 제조업의 기간동력으로 성장하여 왔고, 재료의 진보(코어, 전선, 절연 등)와 설계기술$\cdot$해석기술$\cdot$제조기술의 개발로 각 특성의 향상, 소형$\cdot$경량화, 고성능화가 도모되어 왔다. 그러나 최근의 지구온난화를 포함한 환경보호와 화석에너지 고갈위기감으로 에너지절약 움직임이 가속화되고 있어, 모터에 대해서도 고효율화의 요구가 높아가고 있다. 미국이나 캐나다에서는 규격이나 법률에 의한 모터의 효율규제가 실시되어, 특히 1997년 10월 24일에 시행된 미국에너지정책법(EPAct)은 미국 국내에서 제조$\cdot$판매 또는 해외로부터 수입되는 모터단체(단체)나 기계에 조립되어 있는 모터도 미국에너지정책법에서 규정하고 있는 효율기준치를 충족하지 못할 경우에는 벌칙이 부과되는 엄격한 실정이다. 일본에서는 종래 고효율모터의 효율기준치는 일본전기공업회 기술자료 제137호(성에너지를 위한 전동기의 선정과 운용)에 따르고 있었으나 미국에너지정책법을 기초로 새로히 일본공업규격(JIS C 4212)이 2000년 7월에 제정되었다. 미쓰비시(삼릉)전기는 일본의 JIS 규격과 EPAct법 양쪽의 효율기준치를 만족하는 고효율모터를 시리즈화하고 또한 미국에너지성의 적합증명번호(CC넘버)를 일본 국내 메이커로서는 처음으로 취득하였기에 다음에 고효율모터와 모터의 고효율화 기술에 대하여 소개한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.165-171
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• 2005

초음파 모터는 전자기식 모터들과는 달리 다양한 특징과 뛰어난 성능을 가진 새로운 형태의 모터이다. 그러나, 초음파 모터는 특히 구동시간에 따라 시스템의 비선형적인 특성과 파라미터의 변화들에 대한 문제를 갖는다. 그러므로 기존의 PID제어기를 사용함으로써 만족스러운 제어기의 성능을 내기가 어렵다. 본 논문에서는 원환형 초음파 모터와 선형 초음파 모터의 정밀 제어를 하기 위해 구동시간에 따른 응답 시간과 변화 등의 특성을 각각 분석하고, 리니어 초음파 모터에 대해서는 ${\mu}m$정도의 오차를 갖는 스텝 제어기와 PD제어기를 결합한 제어기를 제안한다. 제안된 제어기의 성능은 제어를 하지 않고 구동 시에 측정된 슬립 오차와 제안된 제어기를 사용하여 구동 시 측정된 슬립 오차를 비교하여 평가하였다. 실험 결과 스텝 제어기를 사용한 리니어 초음파 모터의 슬립오차는 $10{\mu}m$이하로 우수한 성능을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.2147-2153
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• 2009

저가격형으로 프로토타잎 하이브리드형 리니어 펄스 모터(LPM)가 편측형으로 설계되었다. 모터의 정특성 및 동특성 측정위한 측정기기를 설계 제안하였다. 실험측정결과 프로토타잎 리니어 펄스 모터의 정특성 및 동특성을 구체적인 추력의 값으로 확인하였다. 프로트타잎 리니어 펄스 모터를 구형파와 마이크로스텝 구동으로 구동하여 각각의 경우의 추력의 변화를 확인하였다. 실험결과 마이크로스텝구동방식에서 추력리플이 현저히 줄어든 것을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권9호
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• pp.869-874
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• 2010

압전 소자는 부피에 비해 발생 힘이 크고 빠른 응답 특성을 갖기 때문에, 최근 압전 소자를 이용한 모터의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 발생 변위가 작아, 압전소자의 직접적인 변위 특성을 이용하는 것에 한계가 있다. 따라서 큰 변위를 확보하기 위해, 바이메탈을 사용하거나 한 개 이상의 압전 소자를 사용한 모터가 연구되었다. 본 연구를 통해 제안된 선형 모터는 구동부의 첫 번째 모드 형상을 이용하기 때문에 낮은 구동 주파수에서 작동이 가능하다. 또한 한 개의 압전 소자를 사용하여, 구동 주파수와 구동부의 공진 주파수 비에 따라 모터의 방향을 제어할 수 있도록 고안되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1853-1855
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• 2005

본 논문에서는 카메라폰용 광학줌(Optical zooming)과 자동초점조절장치(Auto Focusing, AF)에 쓰일 초음파모터를 제작하였다. 초음파모터의 제작 및 시뮬레이션은 유한요소해석 프로그램인 ATILA 5.2.1(Magsoft)를 사용하여 디자인설계에 따른 구동특성을 고찰하였고 세자된 초음파모터는 한쪽 면이 없는 사자형의 탄성체를 제작하였으며 탄성체의 양쪽 다리에 각각 압전체를 부착하였다. 또한 압전세라믹의 조성은 $0.9Pb(Zr_{0.51}Ti_{0.49})O_3$-$0.1Pb(Mn_{1/3}Nb_{1/3}Sb_{1/3})O_3$의 조성으로 설계하였고 시편의 제조는 7-layer로 적층하였다. 제작된 압전세라믹의 치수는 $6*2*0.35mm^3$ (길이*폭*두께)로 제작하였다. 또한 탄성체의 외형치수는 $10*10*2mm^3$ 제작하였으며 두께를 각각 0.3[mm], 0.5[mm], 0.8[mm]으로 변화시키며 제작하였다. 두께가 0.8[mm]인 경우 공진주파수 60.5[kHz]를 나타내었으며 초음파모터의 압전세라믹에 인가전압이 증가함에 따라 회전속도와 모터에 흐르는 전류는 증가하였다. 인가전압이 40[Vpp], 공진주파수는 60.5[kHz]일때 무게추를 달고 그때의 토크 및 효율을 측정하였다. 회전 속도는 토크가 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하였으며 효율은 토크에 따라 증가하다가 토크가 약 20(mNmm)일 때 약 28[%]로 최대치를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6446-6451
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• 2014

공압모터는 저렴한 가격, 가벼운 무게, 용이한 조립, 중량대비 힘, 위험한 지역에서도 안전한 내부 구조와 더블어 매우 가혹한 환경에서도 작동하기 때문에 여러 분야의 응용에 매우 매력적이다. 이러한 장점에도 불구하고, 공압모터는 빠르고 정확한 응답을 필요로 하는 용도에 있어서 그 사용을 제한하는 여러 가지 바람직하지 않은 특성을 나타낸다. 이러한 바람직하지 않은 특성은 공기의 높은 압축성과 공압모터 구동시스템에 존재하는 비선형성에 기인한다. 본 논문에서는 공압모터의 회전각 제어시 강성을 높이기 위해 3-루프 기반 슬라이딩 모드 제어기를 제안하였으며 계단 응답과 외란 부하에 대한 응답 특성을 기존 PID 제어기와 비교 하였다. 공압모터 위치제어에 적용하여 본 결과 공압모터의 위치제어 정밀도는 ${\pm}0.05mm$ 이내로 제어할 수 있으며 부하에 대한 강성은 기존 PID제어기 보다 3.5배 향상됨을 보였다.

• 기계저널
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• 제31권7호
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• pp.626-635
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• 1991

직접구동 로봇의 특성과 문제점에 대하여 기술하고 기계설계와 제어방식에 의한 대책 및 개선 방향을 해설하였다. 직접구동 로봇은 고속, 고정밀도, 토크제어의 가능 등 여러 가지 좋은 잠재 력을 가지고 있는 반면 자체 중량에 비하여 가반중량이 작고 관절 간의 간섭 및 비선형력이 크며 부하감도가 높은 등의 문제점이 있음을 나타내고 모터의 배치나 기구의 변환에 의해 이와 같은 문제점을 어느 정도 개선할 수 있음을 보였다. 또한 비간섭 . 자세독립제어, 토크피드백 제어에 의하여 직접구동의 장점을 충분히 활용하기 위해서는 아직도 해결하여야 할 문제가 많다. 그 중에 무엇보다도 중요한 것은 소형 경량이면서 높은 토크를 발생시킬 수 있는 모터의 개발이다. 최근 초음파 모터의 연구개발이 활발한데 이를 이용한 직접구동 모터의 개발이 기대된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.19-19
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• 2004

햅틱장치는 가상환경이나 원거리에 있는 환경과 사용자가 상호 작용할 매 촉감이나 힘을 전달하는 장치이다. 사용자에게 힘을 제시하기 위한 액츄에이터는 모터와 브레이크가 많이 사용되는데, 각각의 특성에 맞게 제어하여 성능과 안정성을 동시에 만족시켜야 한다 모터와 같은 능동 액츄에이터는 토크를 원하는 방향으로 쉽게 출력할 수 있지만, 동작 중 불안정한 상태가 발생할 수 있다. 반면에 브레이크와 같은 수동 액츄에이터는 회전에 반대되는 방향으로만 토크를 발생시킬 수 있지만, 동작 중 에너지를 계속 소모하기 때문에 시스템이 본질적으로 안정하다.(중략)

• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.146-156
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• 2007

본 논문에서는 KSLV-I 상단부 시험을 목적으로 실물형으로 제작된 킥모터 조합체에 대한 TVC 구동특성시험과 분석 결과에 대해 정리하고자 한다. 실물형 킥모터 조합체는 추진제 대신 물을 채울 수 있는 구조로 되어서 수압으로 연소압 상황을 모사하면서 챔버압에 따른 플렉스씰 TVC 노즐의 특성을 파악할 수가 있으며, 챔버압에 따른 TVC 정적 및 동적특성 변화 또한 분석할 수가 있다. 실물형 킥모터 조합체에 대한 TVC 구동 시험을 수행하는 데 필요한 설비 구축 과정에 대해서 개략적으로 설명하고, TVC 정적 시험을 통한 제어 특성 분석 결과 및 TVC 동적 시험을 통한 동특성 분석 결과를 정리한다. 이러한 결과들은 KSLV-I 의 TVC 자세제어 정밀도를 높이는 데 있어서 중요한 역할을 담당하고 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1991년도 춘계학술대회논문집; 한국해사기술연구소, 대전; 1 Jun. 1991
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• pp.47-52
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• 1991

주거환경을 침해하는 소음의 주된 요인은 가전제품으로서, 대부분의 가전제 품은 전기모터에 의해 구동된다. 가전제품을 작동시키는 전기모터는 가전제 품에 기진력을 주는 한편 공기중으로 소음을 방사함으로서 조용한 주거환경 을 해치게 된다. 따라서 조용하고 쾌적한 주거환경 확보를 위해서는 가전제 품용 구동모터의 소음을 효과적으로 차단 또는 감소해야 한다. 모터의 소음 원은 그 모터의 종류와 형태에 따라 약간씩은 다를 수 있으나 일반적으로 크게 기계적 소음, 공기 역학적 소음, 전자기 소음, 열/전기 화학적 소음 등 으로 분류된다. 이들 중 모터의 소음에 큰 영향을 주는 것은 기계적 소음, 공기 역학적 소음, 전자기 소음이며 열/전기 화학적 소음은 매우 작은 편이 다. 또한 공기 역학적 소음은 모터에 팬이 부착될 경우에만 큰 문제가 될 뿐 이며, 팬이 부착되지 않을 경우에는 기계적 소음과 전자기 소음이 주된 소음 원이 된다. 기계적 소음과 전자기 소음은 어느 것이 주된 소음원인지는 일반 적으로 잘 알 수 없기 때문에, 개별적인 연구와 실험을 통하여 파악해야 한 다. 기계적 소음은 주로 회전자의 불균형 회전에 의한 진동 및 그로 인한 외 부 프레임의 진동으로 대별되며, 전자기 소음은 주로 공급(Air-Gap)에서의 투과파(permeance wave)와 기자력(magneto-motive force)에 의한 반지름 방향의 힘에 의해 주로 발생된다. 본 연구에서는 기계적 소음과 전자기 소음 중 모터 소음에 영향이 큰 소음원을 판별해 내고 모델 실험을 통하여 감소 방안을 검토하였다.