• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1023-1024
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• 2007

외전형 모터는 내전형 모터에 비해 회전하는 회전자 부분이 외부에 존해해서 적은 토크에도 많은 출력을 얻을 수 있고 크기도 줄일 수 있기 때문에 송풍기용으로 많이 사용되고 있고, 점차적으로 프리미엄화 되어가고 있기 때문에 BLDC 모터를 채용하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 기존에 양산되는 송풍기용 BLDC 모터를 대상으로 원가를 증가시키지 않고 출력 특성을 향상시키기 위한 최적 사양의 설계를 위해 다양한 변수들을 가지고 해석을 수행하였다. 또한 출력특성을 개선하기 위해서 코일의 선경, 턴 수와 적층 길이, 스큐 각도와의 상관 관계를 해석하여 외전형 BLDC 모터의 성능을 분석하여 보았고 모터의 전체적인 성능 향상과 원가 절감 등의 관점에서 해석을 수행하였다.

• 에너지공학
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• 제8권2호
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• pp.325-332
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• 1999

회전 히트파이프가 작동할 때 응축 액막은 중력과 원심력에 의해 관 내벽을 따라 응축부에서 증발부로 이송된다. 회전 히트파이프의 성능은 응축 액막의 두께와 응축 액막 유동율에 의해 좌우된다. 따라서 기존의 많은 연구자들은 회전 히트파이프의 성능을 향상시키기 위하여 테이퍼, 계단식 벽면, 코일 삽입등 관 내부의 형상에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 회전 히트파이프의 새로운 관 내벽 형상으로써 응축부에 축 방향으로 사각 그루브(groove)를 갖는 구조이다. 히트파이프가 회전하면 원심력에 의해 응축 액막이 그루브로 유동하며 따라서 응축부의 전체적인 액막 두께를 감소시킬 수 있다. 실험 결과 그루브에 의한 액막 유동 효과로써 열전달 계수가 향상되었다. 또한 응축 액막 유동 해석 결과는 본 실험치와 정량적으로 다소 차이를 나타내었으나 회전수 및 열속 변화에 대하여 정성적으로 유사한 경향을 나타내었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권5호
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• pp.431-438
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• 2016

본 논문은 자가발전형 쿼드콥터를 설계하고 제작한 내용을 다룬다. 본 논문에서 제안하는 자가발전형 쿼드콥터는 전자기유도원리를 이용해 설계된 두 가지 발전장치를 통해 추가 전력을 얻는다. 첫 번째 발전장치는 상용 BLDC모터와 프로펠러를 결합해 함께 회전시켜, BLDC모터를 발전기처럼 활용해 전력을 생산하는 장치이다. 두 번째 발전장치는 프로펠러의 회전축에 작은 자석들을 포함한 프레임을 결합해 함께 회전시켜 코일이 감긴 보호링에서 전력을 생산하는 장치이다. 본 발전장치들은 상용 쿼드콥터 프로펠러 하단에 장착되어 실용적인 발전을 할 수 있으리라 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.89-89
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• 2011

반도체 공정 등에서 $10^{-6}{\sim}10^{-8}$ mbar의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화 되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2,500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 25,000 rpm 까지의 기본 성능시험을 수행하였으며, 발열 특성의 개선을 위한 비선형 제어기의 설계 사례에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.20-20
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• 2010

반도체 공정 등에서 10-6~10-8 Torr의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2, 500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 10,000 rpm까지의 기본성능시험을 수행하였다.

• 한국자기학회지
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• 제6권1호
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• pp.48-53
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• 1996

자이로스코프에서 기울어진 회전자를 바로 세우는 역할을 하는 것이 토커이다. 본 연 구에서는 최대입력각속도 조건을 만족하면서 주어진 자석성능으로 최대의 특성을 낼 수 있는 설계에 대하여 알아보고자 한다. 자이로스코프의 기계적 치수가 결정되면 토커의 치수는 제한된다. 즉 코일이 위치하는 공간이 제한되므로 코일의 굵기가 결정되면 권선수도 정해지게 된다. 이 치수들을 이용하여 토커의 환산계수를 계산한 후, 코 일에 흐를 수 있는 최대 전류를 계산하면, 최대 입력각속도가 계산되어진다. 토커의 특성해석은 3차원 유한요소법을 이용하였으며, 유한요소 해석 결과로부터 토커의 환산 계수를 계산하였다. 실제 제작한 자이로의 성능실험을 통하여 제안된 토커 설계 알고리즘의 유용함을 입증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.501-503
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• 2006

최근 산업 분야에서 리니어모터는 고속, 고정밀도의 요구사항에 따라 회전 모터와 볼 스크류, 벨트를 이용한 직선구동방식보다 빠르고 정확하며, 효율이 높기 때문에 활발히 이루어지고 있다. 리니어모터 중에서 선형 브러시리스 직류 전동기(LBLDCM)는 다른 리니어모터에 비해 소형, 경량이 가능하고, 저속 및 고속의 운전이 용이하며, 기계 가공 정도보다는 엔코더 등과 같은 위치 결정 응용 분야에 적합하며 본 연구에서 사용된 LBLDCM은 코일 가동형으로 영구 자석에 의해 발생된 자계와 가동자 코일에 흐르는 전류 사이에 작용하는 힘을 이용하게 된다. 이와 같은 LBLDCM을 응용분야에 적용하기 위해서는 구동 중에 속도가 변하는 지점에서 발생하는 진동을 줄여야 하며 목표지점까지의 정확한 위치 제어가 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 속도 프로파일에 따른 진동에 대해 비교 분석한 후, 이동거리에 따른 적합한 속도 프로파일에 대해 알아보았고, 그 결과를 토대로, 목표지점까지의 위치 오차를 저감하면서 정밀한 위치 제어에 적합한 프로파일을 제시하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.1-10
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• 2008

기존의 공진주 비틂 전단 시험기는 길이와 지름의 비율이 2:1의 시료를 사용하고 이는 가진 시스템의 최대 회전시 대략 1.5%의 최대 전단 변형율을 일으킨다. 이번 연구의 목적은 대변형을 일으킬수 있는 공진주 비틂 전단 시험기의 수정이다. 수정 작업으로는 가진시스템의 왕복거리 한계의 극복을 위한 새로운 기초 받침 개발과 비틂력을 증가시키기 위한 코일 감는 방법의 변형이다. 가진 시스템의 새로운 코일감는 방법이 전자석 시스템에서 비틂력에 미치는 영향이 평가 되었고 모래를 시험한 수정된 장치의 응용이 기술되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권1호
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• pp.64-70
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• 2012

국내 원자력발전소 증기발생기 전열관의 건전성을 평가하기 위해서 수행되는 와전류검사의 탐촉자는 주로 두가지 종류가 사용한다. 첫 번째 와전류탐촉자는 마모와 같은 체적성 결함을 검사하기 위해 사용되는 보빈탐촉자이다. 두 번째 와전류탐촉자는 균열과 같은 비체적성 결함을 검사하기 위한 회전형 탐촉자이다. 와전류탐촉자는 검사 계통의 핵심적인 부분으로서 특정 절차서에 따라 평가가 이루어질 때 대상 시험체의 합부를 결정하는 자료를 제공하게 된다. 또한, 수집된 와전류신호의 품질은 사용되는 탐촉자의 설계특성, 기하학적 형태, 운전주파수에 따라 결정되고, 검사 결과에 미치는 영향이 크기 때문에 와전류검사 탐촉자의 선정은 특히 중요하다. 본 연구에서는 차동형 보빈탐촉자의 코일 권선 수의 변화가 탐촉자의 전기적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 이 결과를 이용하여 원전 증기발생기 전열관 와전류검사 보빈탐촉자를 설계하였다. 연구 결과 코일 권선 수의 변화는 전열관 형상 및 재질에 따른 검사주파수 선정에 크게 영향이 미침을 알 수 있다. 따라서 본 연구 결과를 통하여 원전 증기발생기 전열관 와전류검사 보빈탐촉자의 설계시 더욱 정밀한 코일 권선 수 설정에 토대를 구축하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권3호
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• pp.243-254
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• 2014

고속 저토크 표면 부착 영구자석형 동기 전동기의 운전 안정성 확보를 위하여 과속도 및 과부하 영역에서 전동기 코일 온도 예측이 필수적이다. 0.35mm 의 S18, S08 등급인 35PN440, 35PN220 그리고 0.15mm 의 저손실 재료인 15HTH1000 으로 제작된 고정자 철심을 포함하는 전동기의 정격 구동 조건에서 손실 및 코일 온도를 측정하여 과속도 및 과부하 영역의 손실 및 열저항을 예측하고 열전달 모델링을 수행하였다. 이의 검증을 위하여 무부하 과속도 영역에서 계산된 코일 온도와 실험값을 비교하여 6.4%이하로 일치하였다. 35PN440 을 적용한 전동기에 비하여 15HTH100 을 적용한 전동기는 무차원 회전속도 0.9, 부하율 3.0 일 때 철손실이 84.4% 로 감소하였고, 무차원 코일 온도 1.0 을 기준으로 출력이 85.2% 향상되었다. 정격 구동 영역의 손실 측정 및 열전달 모델링으로 과부하 및 과속도 영역에서 철심재질에 따른 코일 온도 변화 및 전동기 출력 개선량을 정확하게 예측할 수 있음을 알 수 있다.