• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.146-152
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• 2016

본 논문에서는 고정밀 각도 센싱을 요구하는 응용분야에 이용되는 권선형 레졸버의 변압부와 레졸버 파트의 유한요소법 (Finite Element Method, FEM)을 이용한 연동해석을 통해 권선형 레졸버 시스템의 성능을 도출하는 과정을 연구하였다. 외부 인가 전원을 증폭시키는 회전형 변압기부와 증폭된 변압기 출력을 이용하는 레졸버의 회전자 입력부의 연동해석을 통하여 전자기적인 정밀도를 향상시킬 수 있는 권선형 레졸버의 연동해석 모델을 제시하고 출력 신호의 특성을 분석하였다. 회전형 변압기에서 승압된 전압이 레졸버 회전자 권선에 인가될 때 회전자 권선의 임피던스를 고려하여 레졸버 입력 전류를 계산하여야 한다. 따라서 레졸버 회전자 권선부 인터페이스 부분은 회로 모델로 구성하여 변압기의 유한요소 모델, 인터페이스 회로 모델, 레졸버 유한요소 모델을 한 번에 연성해석을 수행하였다. 고정밀 각도 도출을 위해 레졸버 고정자 권선은 32x와 1x의 혼합 권선이 설치되어 있으며 서로간의 자기적인 간섭은 없다. 본 논문에서는 슬롯에 적절한 분포적인 권선법이 제시되어 정현적인 SIN, COS 파형과 이들간의 위상각 $90^{\circ}$를 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.439-440
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• 2016

본 연구에서는 상용차의 무시동시 에어컨용 전력변환기의 열분포를 조사하였다. 유한요소법(PEM : Finite Element Method)기반의 열 분포 시뮬레이션을 한 후, 이 결과를 바탕으로 실험을 수행하였으며, 방열판 및 MOSFET의 열 분포 결과를 서로 비교 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.432-437
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• 2016

본 연구는 금속 주름관, 내부 스프링, 금속마개 등으로 구성된 소형 벨로우즈 세트의 거동에 대하여 연구하였다. 벨로우즈는 자동차용 에어컨의 제어를 위한 전자기제어밸브의 핵심 부품으로써 기계적 하중과 외부 압력에 대하여 민감하고 정확하게 작동하여야 한다. 벨로우즈 설계 인자 도출을 위하여, 소형 인장시험기를 이용하여 벨로우즈 내부 스프링의 스프링 상수를 측정하고, 벨로우즈 세트의 하중-변위 선도를 측정하였다. 내부 스프링의 하중-변위 관계는 선형관계를 나타내었다. 벨로우즈 세트의 하중-변위 관계는 변위가 작을 때는 낮은 기울기를 가지고 하중이 증가하다가 이후 선형으로 증가하는 특성을 나타내었다. 실측 결과를 바탕으로 유한요소해석을 수행하여 외부 주름관의 유효 물성을 도출하고 유한요소 모델링을 확보하였다. 원통형의 형상을 고려하여 축대칭 모델을 적용하였으며, 주름관은 쉘 요소를 적용하였다. 확보한 모델을 활용하여 냉매 압력에 따른 벨로우즈의 거동에 대한 연구를 수행하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.1-8
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• 2020

본 논문에서는 전자기 주기구조인 주파수 선택 구조를 레이돔에 적용하는 과정에서 발생하는 결함요소를 해석하기 위해 반-무한배열구조 해석방법을 제안하였다. 3D 전자기 해석 소프트웨어를 이용하여 N×N 유한배열 구조를 해석 하게 되면 많은 해석시간과 메모리가 소요되는 반면 제안한 반-무한배열구조 해석을 이용하면 적은 계산시간으로 전자기성능을 비교적 정확하게 예측할 수 있다. 주기구조해석과 반-무한배열구조의 해석 결과를 비교하여 ±3% 이내의 오차를 확인하였다. 주기적으로 배열된 패턴의 중심부에 발생한 결함요소에 대해 해석과 측정결과를 비교하였으며, 일부 해석과 측정결과의 오차는 존재하지만, 성능변화 지점에서 동일한 경향성과 관심대역에서 유사한 성능저하를 확인하였으며, 반-무한배열구조 해석을 이용하여 전자기 주기구조 내 발생하는 결함요소의 해석 가능성을 확인하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제30권2호
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• pp.69-75
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• 2005

기체전자증폭기(GEM, gas electron multiplier)는 동박이 양면으로 도포된 절연기관에 미세구멍배열을 형성한 박막으로 기존의 기체형 방사선 검출기의 미약한 방사선 신호를 증폭하기 위해 널리 사용되어지고 있다. 미세구멍 내부에 강한 전기장을 형성함으로써 이 내부로 유입되는 전자에 충분한 에너지를 전달, 전자사태를 유도하는 원리를 이용한다. 따라서 GEM의 특성은 GEM을 포함한 방사선 검출기에 인가되는 전압 즉, 전기장의 분포에 의해 결정된다. 따라서 올바르지 못한 전기장의 분포에 대해서는 신호 전자가 수집전극으로 향하지 못하고, GEM의 상 하단의 전극으로 이동, 신호의 손실을 초래할 수도 있다. 본 논문에서는 GEM의 가장 중요한 성능 지표 중 하나인 1차 전자수집효율(primary electron collection efficiency)을 계산하였다. 방사선에 의해 발생된 전자는 전기력선을 따라서만 움직인다는 가정 하에, GEM의 단위 구조에 대해 표류전극에서의 전기력선의 수에 대한 수집전극에서의 전기력선의 수의 비로 전자수집효율을 계산하였다. 전기력선의 계산은 3차원 유한요소법을 이용하여 계산하였다. 본 논문에서 사용한 방법은 가장 이상적인 상황으로 국한되지만, GEM의 설계 및 최적 운전변수 도출에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2109-2110
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• 2006

유한요소법은 전자기, 기계, 또는 다른 공학 분야에서 다루는 풀기 어려운 복잡한 문제들을 해석하는데 널리 사용되고 있는 수치해석기법이다. CEMTool은 MATLAB과 유사한 과학기술 범용 패키지로서, 간편한 명령어 방식의 문법과 블록 다이어그램 설계, 이공학 전반의 함수 등의 다양한 기능들을 제공한다. 본 논문에서는 범용 공학 소프트웨어인 CEMTool 환경에서 실행되는 GUI 3D FEM 패키지에 대해 기술한다. FEM 해석의 일반적 단계인 전처리, 솔버, 후처리 단계별로 나누어 각 단계의 구조와 특징 등을 기존의 CEMTool 2D FEM 패키지, MATLAB PDE Toolbox, FEMLAB2.2와 비교하여 자세히 살펴보기로 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.136-141
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• 1993

진공챔버,위생튜브등 정밀한 내면을 필요로 하는 경우 표면거칠기를 향상시키기 위한 방법으로 전해가공 및 수작업을 하는 경우가 대부분인데 이는 가공비가 비씨고 다듬질 시간이 많이 걸리는 등 매우 비경제적이다. 더구나 길이가 긴 관이나 구부러진 관의 내면은 기계적으로 다듬질이 매우 어렵다. 그러나 최근에 개발된 전자기장을 이용한 자력 연마가공법은 기존의 기계적인 가공법과는 달리 실제 가공을 행하는 공구부와 ㅣㅇ를 구동하는 구동부 사이에 공극을 허용하기 때문에 이를 이용하여 회전이 불가능한 곡관의 내면다듬질을 가능하게 하였다. 지금까지 연구들은 단순히 전자석 및 전원으로 이루어진 수동가공 시스템으로서 가공공정 자체의 특성파악에 집중되어 왔으나 자력연마법의 장점중의 하나인 다듬질 공정의 자동화 가능성을 실현시키기 위해서는 공정의 제어가 필요하다. 본 연구에서는 이를 실현시키기 위한 기초연구로서 컴퓨터구동 회전자력연마가공 시스템을 개발하고 그 기본특성을 알아보기 위해 유한요소법을 이용하여 원형 요오크 및 여섯개의 자극에 대해 자력선의 분포를 알아보았다. 또한 이로부터 가공영역의 자속밀도를 계산하고 다듬질 가공을 가능케 하기위한 회전자화의 발생방법에 대해 고찰하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1988-1991
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• 2005

A micro fluid actuator driven by electromagnetic force at MEMS(Micro Electro Mechanical System) level has been designed. The operation of the actuator was simulated in three steps. First, fluid flow analysis has been performed to determine the actuator load. With the load, dynamic behavior of the actuator structure has been analysed. Finally, fluid-structure interaction analysis has been performed to predict the performance of the actuator. To avoid excessive amount of computation, axisymmetric and plane strain 2-D models were used.

• 한국자기학회지
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• 제20권2호
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• pp.45-51
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• 2010

비파괴검사는 탐지물체에 물리적 손상을 가하지 않고 내부 정보를 파악할 수 있어 다양한 분야에서 이용되고 있다. 그 중 전자기를 이용한 물체의 형상추정방법의 경우 역 유한요소법을 이용하여야 하지만 이는 비선형성이 강하고 수치계산이 복잡하고 측정 센서의 개수가 미지수의 개수보다 훨씬 적어 정확한 결과를 얻는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 탐지물체에 의한 자기장 변화 신호만을 이용하여, 물체의 시스템 내 각 센서별 위치에서 물체와 등가면적의 원의 비교를 통해 비교적 간편하게 자성물체의 부피를 판정하고 형상추정을 위한 다양한 보정과정을 거쳐 탐지물체의 형상판정이 가능한 알고리즘을 제안하고 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.103-105
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• 2002

전기-기계 결합시스템에서의 동특성을 정확히 해석하기 위해서는 해석모델의 전기회로 방정식과 운동방정식이 함께 고려되어야 한다. 이때 시스템의 다양한 입력과 기하학적인 구조 등에 대한 등가회로 상수는 시스템의 전반적인 특성에 매우 민감하게 작용하므로 중요하게 고려 되어야한다. 본 논문에서는 전자기시스템의 회로상수를 미리 계산한 다음 이를 기계 역학시스템에 적용하여 다양한 전기적 입력과 외부 부하특성에 대하여 어떻게 동작하는지를 알아보았다. 전자기시스템의 회로상수 추출을 위해 전자장해석은 유한요소법을 이용하였으며 전기회로 방정식과 운동방정식이 함께 고려된 상태 미분방정식은 4차 Runge-Kutta 미분방정식 해법을 이용하여 운동특성을 해석하였다. 계산된 결과는 수학적으로 검증된 미분방정식과 비교하여 검증하였다.