• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권2호
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• pp.200-206
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• 2012

In order to develop a deep-underground great train express (GTX) in South Korea, the specifications decision and development of a traction control system (including an inverter and a traction motor), which considers a variety of route conditions, must be advanced. In this study, we examined the running resistance properties of a high-speed traction system based on a variety of tunnel types and vehicle organization methods. Then, we studied the power requirements necessary for the traction motor to maintain balanced speed in the high-speed traction system. From this, we determined the design criteria for the development of a high-speed traction system for use in the deep-underground GTX. Finally, we designed a linear induction motor (LIM) for a propulsion system, and we used the finite element method (FEM) to analyze its performance as it travelled through deep-underground tunnels.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권3호
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• pp.935-943
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• 2015

Permanent magnetic actuators (P.M.A.s) are widely used to drive medium-voltage-class vacuum circuit breakers (V.C.B.s). In this paper, a method for design optimization of a P.M.A. for V.C.B.s is discussed. An optimal design process employing the response surface method (R.S.M.) is proposed. In order to calculate electromagnetic and mechanical dynamic characteristics, an initial P.M.A. model is subjected to numerical analysis using finite element analysis (F.E.A.), which is validated by comparing the calculated dynamic characteristics of the initial P.M.A. model with no-load test results. Using tables of mixed orthogonal arrays and the R.S.M., the initial P.M.A. model is optimized to minimize the weight of the permanent magnet (P.M.) and to improve the dynamic characteristics. Finally, the dynamic characteristics of the optimally designed P.M.A. are compared to those of the initially designed P.M.A.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권2호
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• pp.115-118
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• 2020

최근 에너지 손실 저감에 대한 관심이 높아짐에 따라, 전력 케이블에서 발생하는 손실에 대한 예측이 중요해지고 있다. 송전 시스템에서 전체적인 손실은 측정이 가능하지만 각각의 내부 구조물에서 발생하는 손실에 대한 연구는 미비한 상황이다. 송전 손실에는 다양한 요인이 있고, 그 중 선행 연구에 의하여 주변 금구류와 같은 외부 요인들에 대한 손실은 연구가 진행되었지만 케이블 내부 손실에 대한 연구는 부족한 상황이다. 케이블 내부의 금속 Sheath는 높은 도전율을 가지는 알루미늄으로 제작되었기 때문에, 도체에 흐르는 전류에 의하여 와전류가 발생하게 되고, 이에 따라 와전류 손실이 필연적으로 발생하게 된다. 그러므로 본 논문에서는 케이블의 금속 Sheath에서 발생하는 와전류 손실에 대하여 연구를 진행하였다.

• 소성∙가공
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• 제28권3호
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• pp.135-144
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• 2019

Electromagnetic impulse welding (EMIW) is a type of solid state welding using the Lorentz force generated by interaction between the magnetic field of the coil and the current induced in the workpiece. Although many experimental studies have been investigated on the expansion and compression welding of tube using the EMIW process, studies on the EMIW process of lap joint between flat sheets are uncommon. Since the magnetic field enveloped inside the tube can be controlled with ease, the electromagnetic technique has been widely used for tube welding. Conversely, it is difficult to control the magnetic field in the flat sheet welding so as to obtain the required welding velocity. The current study analyzed the effects of coil shape on the impulse velocity for suitable flat one-turn coil for the EMIW of the flat sheets. The finite element (FE) multi-physics simulation involving magnetic and structural field of EMIW were conducted with the commercial software LS-DYNA to evaluate the several shape variables, viz., influence of various widths, thicknesses, gaps and standoff distances of the flat one-turn coil on the impulse velocity. To obtain maximum impulse velocity, the flat one-turn coil was designed based on the FE simulation results. The experiments were performed using an aluminum alloy 1050 sheets of 1.0mm thickness using the designed flat one-turn coil. Through the microscopic interfacial analysis of the welded specimens, the interfacial connectivity was observed to have no defects. In addition, the single lap joint tests were performed to evaluate the welding strength, and a fracture occurred in the base material. As a result, a flat one-turn coil was successfully designed to guarantee welding with bond strength equal to or greater than the base material strength.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.159-165
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• 2008

본 논문에서는 전자기 유한요소 해석을 통하여 배열와전류프로브의 T/R 코일의 와전류탐상 특성을 해석하였다. 신호해석을 위해 사용된 결함은 Notch 결함이며, 결함의 깊이는 관두께를 기준으로 40[%]로 하였으며, 결함의 위치는 관의 내부 및 외부에 있는 것으로 하였다. Transmit 코일을 중심으로 Receive 코일의 위치를 원주방향으로 $0[^{\circ}]$, $30[^{\circ}]$, $60[^{\circ}]$, $90[^{\circ}]$에 위치시키면서 신호해석을 수행하였다. 프로브의 전자기적 특성을 해석하기 위하여 맥스웰 방정식을 이용하여 지배방정식을 유도하였고, 이를 3차원 유한요소법을 이용하여 수치 해석을 수행하였다. 두 종류 결함의 수치해석 비교 결과 내부결함의 신호가 외부결함보다 크게 발생하였고, Transmit 코일에 대한 Receive 코일의 각도 및 위치 변화시 결함신호의 차이를 확인할 수 있었다. ASME 표준 시험편을 이용한 배열와전류 프로브의 와전류탐상 실험신호와 비교결과 유사한 신호를 확인할 수 있었다. 본 논문의 결과는 배열와전류 프로브의 와전류 탐상 신호 평가시 도움이 될 것이다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권1호
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• pp.225-229
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• 2017

This paper describes the loss analysis based on load conditions of the air conditioning compressor motors using variable dc-link voltage. The losses of PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) should be analyzed by the PWM (Pulse Width Modulation) output of inverter. The harmonic loss by the PWM cannot consider that using the current source analysis of the inverter. In addition, when the voltage of dc-link is variable with the condition of variable speed and load conditions in motor, the losses of motor are also changeable, however it is hard to analyze those losses by only electromagnetic finite element method (FEM). Therefore, this paper proposes the analysis method considering the carrier frequency of the inverter and the varying state of the dc-link voltage through the FEM-control coupled analysis. Using proposed analysis method, additional core loss and eddy current loss of permanent magnet caused by PWM could be analyzed. Finally, the validity of the proposed analysis method is verified through the comparison the result of coupled analysis with experiment.

• 한국자기학회지
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• 제27권2호
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• pp.63-69
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• 2017

함정은 작전 운용관점에서 음향적 및 자기적으로 정숙성이 요구되며, 그 중에서 함정에서 발생하는 자기장 신호는 근거리에서 적의 감시체계 및 기뢰체계 등 위협세력에 의해 쉽게 노출되게 된다. 따라서 아함의 생존성 증대를 위하여 함정의 자기장 신호저감을 위한 다양한 기법이 연구되고 있으며, 최근에는 단순히 자기장 신호의 크기 감소 뿐 만 아니라 자기장 신호의 변화율 성분에 대한 감소까지 추가적으로 요구되고 있다. 본 논문에서는 상용 전자기 유한요소해석 도구를 이용하여 함정 축소모델에 대한 유도 자기장 신호를 예측하고, 소자코일을 배치하였다. 그리고 기울기 구속조건을 고려한 입자 군집 최적화 알고리즘을 적용하여 소자코일의 최적 소자전류를 도출하였다. 기울기 구속조건 유/무에 따른 소자 후 자기장 신호를 비교함으로써 최적 소자기법의 타당성을 해석적으로 검증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.35-45
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• 2011

본 연구에서는 터널 지보재의 거동을 전기펄스를 이용한 계측 시스템인 TDR센서를 이용하여 파악하고자 하였다. 터널 지보재의 거동을 파악하기 위해 먼저 구리테이프를 TDR센서의 계측재료로 이용하여 터널 지보재에 설치하기 위한 제작기법에 대해 연구하였다. 그 결과 구리테이프의 상부에 유리테이프, 하부에 스티로폼+전자파 차단시트를 설치했을 때 TDR센서의 민감도가 적절했고 노이즈 발생량도 적었다. PVC파이프 터널모형단면을 통해 단면의 강성과 지점 조건에 따라 데이터의 형태가 어떠한 경향을 나타내는 지 확인할 수 있었다. 이는 실제 현장에 구리테이프를 이용하여 터널 지보재의 거동을 정확히 파악하기 위해서는 지보재의 강성과 지점 조건을 현장과 동일하게 하여야 함을 알 수 있었다. TDR데이터와 유한요소해석과의 비교를 통해 TDR센서를 이용하여 터널의 거동을 파악할 수 있음을 알 수 있다. TDR데이터를 통해 지보재의 변형을 정성적으로 파악할 수 있고, 응력과 변형률 관계를 통해 지보재의 부재력까지 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.180.1-180.1
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• 2010

This paper introduces a 3MW embedded Permanent Magnet Synchronous Generator(PMSG) for wind turbine. The generator features 313mm stator inner radius and 974mm stator length. The blade rotor angular velocity is 15.7 rpm and the gear ratio is set to be 92.93. The nominal generator rpm at rated load is about 1459. The number of poles is six and embedded in the generator rotor. Embedded permanent magnet excitation shows higher reliability, and better efficiency. Using the finite element method, electromagnetic and thermal results are simulated by ANSYS and the results are summarized in this report.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.179.2-179.2
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• 2010

This research has been performed to provide fundamental design aspects of Permanent Magnet Synchronous Generators(PMSGs) for a kilowatt class wind turbine. When it comes to kilowatt class wind turbines, the typical type of generators are Axial Flux Permanent Magnet(AFPM) generators. However, Radial Flux Permanent Magnet(RFPM) generators have been optimally designed to study the output characteristics of a kilowatt class wind turbine in Graduate School of Wind Energy, POSTECH. An existing squirrel-cage rotor has been modified for another newly designed permanent magnet rotor to utilize the commercially existing stator rotor. Electromagnetic analysis utilizing Finite Element Methods tools(ANSYS, MAXWELL 2D) has been applied to analyze the system.