• Proceedings of the KSME Conference
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• 2008.11a
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• pp.1473-1474
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• 2008

In the total knee arthroplasty (TKA), kinematic benefic of a mobile-bearing total knee prosthesis is still arguing. Main reasons for implant failure are loosening and polyethylene wear and should be solved with new designs with mob ile bearings. The kinematics of the knee prosthesis also affects the implant failure. Recently, a second generation of p rostheses with a mobile-bearing was developed. The current study aimed to assess the kinematic path of the 2nd generation mobile knee prosthesis compared to the normal knees. Using 3D/2D registration method, CT-derived 3D knee models were fitted to sequential 2D X-ray images during knee flexion. 3D kinematics of the femur and the tibia were analyzed. The 2nd generation mobile-bearing TKA prosthesis (e.motion, Aesculap, Germany) knees showed less external rotation and knee flexion range compared to the normal knee, but the trend of external rotation was similar each other.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.24 no.8 s.197
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• pp.89-96
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• 2007

In this paper, a new air bearing stage with magnetic preload and a linear motor has been developed for the small precision machine systems. The new air bearing stage is unique in the sense that permanent magnets attached bottom of the iron core of table are used not only for preloading air bearings in vertical direction but also for generating thrust force by current of the coil at base. The characteristics of air bearings using porous pads were analyzed with numerical method, and the magnetic circuit model was derived for linear motor for calculating required preload force and thrust force. A prototype of single axis miniature stage with size of $120(W){\times}120(L){\times}50(H)\;mm^3$ was designed and fabricated and examined its performances, vertical stiffness, load capacity, thrust force and positioning resolution.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2008.06a
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• pp.825-826
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• 2008

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.04a
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• pp.79-83
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• 2001

A cone-shaped active magnetic bearing spindle system for high speed internal grinding is designed and tested. The cone-shaped AMB system consists of only 4 couples of magnet, it can be smaller and lighter than conventional radial-axial-type AMB system. In this paper, the cone-shaped electromagnets are designed by magnetic circuit theory, and de-coupled direct feedback PID controller is applied to control the coupled magnetic bearings. The designed cone-shaped AMB spindle system is built and constructed with a digital control system, and tested its stbility and dynamic performances. As the results of the tests, this spindle runs up to 40,000 rpm with about 5 ${\mu}{\textrm}{m}$ of runout, and the AMB system provides high damping ratio eliminating overshoot and resonance speed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.88-88
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• 2011

복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공(10-8 Pa)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐 내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시 되고 압력으로는 10-1 Pa 이하의 분자영역에서 그 성능을 최고로 발휘 할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. 10-8 Pa (10-10torr)~10 Pa (1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다(oil free). 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화하였을 뿐만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 본 논문에서는 이러한 복합분자펌프의 개발을 위하여, 상기 연구기관에서 수행된 내용을 소개하고 있으며, 펌프 시스템의 기본 설계 및 자기베어링 시스템의 설계 결과 및 수치해석 결과를 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.96-96
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• 2012

복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공(10-8Pa)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시되고 압력으로는 10-1 Pa 이하의 분자영역에서 그 성능을 최고로 발휘할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. 10-8 Pa (10-10 torr) ~ 10 Pa (1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다(oil free). 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화하였을 뿐 만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 특히 복합분자펌프는 탄화수소화합물이 없는 진공을 생성시키면서 구성요소가 간단한 반면 폭넓은 진공대역을 충족하기 때문에 산업계와 연구계의 주요 첨단 분야에서 광범위하게 사용되고 있으며, 최근 반도체 및 디스플레이, 바이오엔지니어링 등의 발전으로 적용분야가 넓어지고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.19-19
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• 2010

복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공 ($10^{-8}Pa$)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시되고 압력으로는 $10^{-1}Pa$ 이하의 분자 영역에서 그 성능을 최고로 발휘할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. $10^{-8}\;Pa$($10^{-10}torr$)~10 Pa(1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다. (oil free) 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화 하였을 뿐 만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 본 논문에서는 이러한 복합분자펌프의 개발을 위하여, 상기 연구기관에서 수행된 내용을 소개하고 이으며, 진공펌프 블레이트 로터 회전체를 포함한 구조설계 및 해석결과와 5자유도 자기베어링 시스템을 이용한 기본 구동 결과를 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2000.10a
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• pp.32-37
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• 2000

In a high speed spindle system, it is very important to monitor the operation of the spindle to prevent catastrophic damage to the system. Widely used sensors for monitoring are eddy-current and capacitive types. These sensors provide high accuracy of monitoring, but their steep prices lead to expensive high speed spindle system. The main god of our research is to develop technology to produce high speed spindle system utilizing magnetic bearings. As active magnetic bearings require position sensors for feedback control, a noncontact position sensor is bang developed as a part of this main goal. Once developed, it will contribute to affordable high speed spindle system. In this paper, we report the selection process of the sensor types and the experimental results with driving circuits.

• 연구논문집
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• s.29
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• pp.101-109
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• 1999

Presented in this paper is a new method of identifying the critical speed of rotor-bearing systems without actually reaching at the critical speed itself. Using the method, it is not only possible to calculate the critical speed by measuring a series of rotor responses at much lower rotating speeds away from and without reaching at the critical speeds but also the damping ratio and eccentricity of the system can be identified at the same time. Two types of test rotors were tested on the Rotor Dynamics Test Facility at the Rotordyn-amics Lab, KIMM, and the theory has been confirmed experimentally. The method can be adopted to monitor changes of the dynamic characteristics of critical rotating machinery before and after overhauls, repairs, exchanges of various parts, or to detect trends of direction of subtle changes in the dynamic characteristic parameters over a long periods of time.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.773-777
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• 1994

This paper is devoted to the development and performance evaluation of a hard bearing type balancing machine for rigid rotors. The pedestals of the balancing machine are designed to be rigid to be rigid enough to enable the balancing to operate far below the fundamental critical speed. The force measuring method is implemented to the balancing machine. The forces due to unbalance are measured through load cell that are attached to the pedestals. A helical coupling is used for transmitting the driving force from an AC servo motor to the rotor to be balanced. The experimental results show that the current hard bearing type balancing machine can indicate the presence of unbalance beyond 1 .mu. m in specific unbalance unit. The limitation of the current balancing machine is due to the coupling that is likely to make inconsistent offset errors everytime the rotor is connected to the machine.