• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.38-45
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• 2020

아진공 튜브 안을 부상한 상태로 주행하는 캡슐트레인은 공기저항력 및 마찰력을 획기적으로 줄임으로써 초고속 주행이 가능하다. 캡슐트레인에서 부상방식으로 사용되는 초전도 유도 반발식 부상은 부상 공극이 커서 인프라 건설비용이 저렴하고 별도의 부상제어가 필요 없는 장점이 있지만, 부상·안내 공극의 변화가 크고 부상 및 안내력에 댐핑 특성이 작아 주행 안정성 및 승차감을 악화시킬 수 있다. 본 연구에서는 초전도 유도 반발식 부상방식에 기반한 캡슐트레인의 동특성 해석 모델을 구축하고 이를 활용하여 캡슐트레인의 주행 특성을 분석하였다. 먼저 초전도 유도 반발식 부상에 있어서 동특성에 중요한 영향을 미치고 속도 및 공극 변화에 따라 비선형적인 특성을 보이는 부상 및 안내 강성을 도출하였고, 이러한 강성이 반영된 캡슐트레인의 3D 동특성 해석 모델을 구축하였다. 구축된 모델을 이용하여 캡슐트레인의 속도별 주행 특성이 승차감에 미치는 영향과 곡선 주행, 튜브 처짐 및 튜브 연결부 단차 등과 같은 주행 환경이 차량의 동특성 및 주행 안정성에 미치는 영향을 검토하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.37-41
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• 2008

본 연구에서는 초고속 자기부상열차의 개발을 위한 기초연구의 성격을 가지고 있는 고온초전도 자기부상자석의 최적 설계를 수행하였다. 고온초전도 자기부상자석은 임계전류, 발생자장, 지상도체 등을 고려하여야 하는데 3차원 수치해석법을 이용하여 권선의 구조를 설계하였다. 권선의 형태로써 더블팬케이크형 고온초전도 권선을 선택하였으며 일정한 길이의 초전도선으로 최적의 부상조건을 가지는 구조를 도출하였다. 본 연구에서 제시한 조건은 총 800m 고온초전도선을 사용하는 가정 하에 piece length 400m로 내경 100mm인 더블팬케이크형 코일 2개를 제작하여 직렬로 연결한 부상자석이다. 제작한 자석의 인덕턴스는 279.4mH였으며 임계전류는 42A 였다. 인덕턴스, 발생자장 모두 설계 시 제시한 계산 값과 일치하는 결과를 보여주었으므로 본 연구는 성공적으로 수행되었다고 할 수 있으며 본 결과는 향후 초전도 자기부상자석의 설계에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.681-682
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• 2006

This paper deals with the preliminary study on the HTSC levitation magnet for MAGLEV operating in persistent current mode (PCM). The high temperature superconducting (HTSC) levitation magnet consists of two single-pancake type coils wound with Bi-2223 wire and a persistent current switch (PCS). The levitation magnet was designed by using 3-D finite element analysis. The suspension system for high-speed electrodynamic suspension (EDS) maglev should operated in persistent current mode. It is important to develop a technology to minimize the joint resistance of splice between two HTSC wires. The PCS was observed with respect to various magnitude of charging current. Based on these results, the levitation system using HTSC wire will be further studied.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.21-24
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• 2010

This paper deals with numerical analysis on a high-$T_c$ superconducting (HTS) electrodynamic suspension (EDS) simulator according to the variation of the ground conductor conditions. Because the levitation force of EDS system is formed by the magnetic reaction between moving magnets and fixed ground conductors, the distribution of the magnetic flux on a ground conductor plays an important role in the determining of the levitation force level. The possible way to analyze HTS EDS system was implemented with 3D finite element method (FEM) tool. A plate type ground conductor generated stronger levitation force than ring type ground conductor. Although the outer diameter of Ring3 (335 mm) was larger than that of Ring2 (235 mm), the levitation force by Ring2 was stronger than that by Ring3. Considering the results of this paper, it is recommended that the magnetic flux distribution according to the levitation height and magnet current should be taken into account in the design of the ground conductors.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권3호
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• pp.251-256
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• 2011

Instead of multi-phase ac current, the magnetic field travels spatially through mechanical rotation of permanent magnets at the electrodynamic wheel (EDW). Traveling of magnetic field generally leads to a generation of inductive force in the traveling direction. In this paper, we suggest a spiral EDW to travel the magnetic field in the axial direction of the conductive rod. So, it is possible to levitate and transfer the rod through multi-axial forces by the spiral EDW. However, physical dimensions of permanent magnets constituting EDW influence relative ratios between three-axial forces generated on the rod. Therefore, the sensitivity analysis for design parameters is performed using FEM analysis. The stable operation is verified experimentally.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.230-236
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• 2012

Shielding the air-gap magnetic field of the electrodynamic wheel below a conductive plate and opening the shielding plate partially, a thrust force and a normal force generate on the conductive plate at the open area. But, as only the variable controlling both forces is a rotating speed of the electrodynamic wheel, it is very difficult to control the forces independently by the speed. So, we discuss a novel method controlling the forces effectively through manipulating a size of the open area. The independent control is made possible by virtue of the feature that the relative ratio between both forces is irrelevant to an air-gap length and determined uniquely for a specific rotating speed of the wheel. Therefore, the rotating speed and the size of open area become new control variables. The feasibility of the method is verified experimentally. Specially, the controllable magnetic forces are used in a noncontact conveyance of the conductive plate.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.82-87
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• 2007

A Halbach array is a special arrangement of permanent magnets which augments the magnetic field on one side of the device while cancelling the field to near zero on the other side. The application of this Halbach array magnet to the electrodynamic suspension for Maglev train has been recently studied in order to increase the levitation capability. This paper is focused on analytical method of the magnetic levitation system using Halbach array magnet. The suitability of the proposed method is verified with comparing to a finite element method. From this study, it is confirmed that the proposed method provides a reasonable solution with a little analysis time to the finite element method and the magnetic levitation system using Halbach array magnet is stable dynamically.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1159_1160
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• 2009

본 논문에서는 초고속 자기부상열차의 유력한 후보가 될 수 있는 초전도 반발식 자기부상의 특성을 연구하기 위한 반발력을 3차원 유한요소 자기 해석을 통하여 계산하고 분석하였다. 본 해석의 결과에 따르면 움직이는 부분이 없는 정지형 시험기는 반발식 자기부상시험기로써 적용될 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.199-201
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• 1994

In this paper, The characteristics of the new superconducting maglev system which has quadruple armature windings is examined. This system can generate guidance force and levitation force as well as propulsion force by single ground coil. The time-domain analysis method and phasor analysis method are derived to analyze the characteristics of the proposed system. From the numerical examples for two kind of armature winding configurations, it is shown that the levitation force and guidance force can be generated by single armature winding of the linear synchronous motor without any other ground coils for levitation and guidance, and that double layer configuration has better characteristics in the qualitive characteristics. like as efficiency, pulsation of the electromagnetic forces and drag ratio, than the single layer configuration.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.310-316
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• 2016

도전성 평판에 부분적으로 걸쳐 회전하는 축형 동전기 휠을 구동원으로 이용하는 비접촉 반송 시스템을 제안한다. 회전하는 동전기 휠에는 3축력이 발생되는데 이 중 중력방향 힘과 횡방향 힘은 자기안정성을 갖고 있으므로 공간상에서 반송 시스템의 동적 안정성을 확보하기 위해서는 길이 방향 힘만을 제어하는 것으로 충분하다. 동전기 휠은 원주 방향을 따라 주기적으로 반복되는 극성을 갖는 영구자석으로 구성되어있으므로 기본 극의 기하학적 형상이나 극수 등은 안정성 여유에 큰 영향을 미친다. 또한 휠과 전도판간의 중첩된 영역 역시 횡방향으로의 강성을 결정하는 주요 인자이므로 본 논문에서는 안정성을 성능 지표로 휠을 구성하는 주요 설계 변수에 대한 민감도 해석을 수행한다. 얻어진 설계 값을 이용하여 제작된 시스템으로 휠을 포함하는 이동 개체의 수동적인 안정성을 실험적으로 검증한다.