• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1997.04a
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• pp.352-356
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• 1997

이 논문에서는 압전 MEMS에 대한 유한요소해석(FEA)응용이 연구되었다. 압전MEMS와 관련한 특수재료 및 기하학적 형상에 대한 몇 가지 두드러진 특징 및 앞으로의 연구가치가 있는 주제도 아울러 다룬다. 압전 능동박막을 이용한 센서 및 액츄에이터를 포함하는 단순구조에 대한 FEA모델링이 제시되었다. ZnO가 압전 재료로 사용되었다. 정적 전기기계적해석이 두 가지 모델에 대해 수행되었다. 압전효과로 발생한 처짐 및 센 서의 출력전압에 대한 FEA 결과는 해석치 혹은 실험측정값과도 우수하게 일치하였다. ANSYS가 P-MEMS의 가상신속시작체계를 위한 우수한 FEA도구임이 본 논문을 통해서 보여졌다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.10c
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• pp.186-188
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• 2005

BLDC 전동기는 선형적인 토크 대 전류, 속도 대 전압 특성을 갖고 있으며 기계적, 전기적인 잡음이 없고, 가감속 제어가 용이하며, 토크 대 관성의 비가 매우 높아 소형으로 높은 출력을 낼 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 전기자 전류의 전환(Commutation)시 고정자 권선의 인덕턴스 성분과 역기전력으로 인해 발생되는 전류 리플은 BLDC 전동기 토크리플의 중요한 원인이 된다. 이에 본 논문에서는 고속 연산이 가능하고 별도의 외부 메모리 없이 칩 하나로 모든 동작을 할 수 있는 TMS320LF2407 DSP칩을 사용, Hard-chopping PWM 방식을 이용하여 전류 리플을 감소시켰으며, 이를 시뮬레이션 및 실험을 통해 증명하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.131-134
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• 2014

PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)은 가공기, 로봇, 공장 자동화 등 현재까지도 산업 시스템 전반에 널리 쓰이고 있으며, 그에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 하지만 PMSM에 부하를 인가하거나 혹은 기계 몸체와의 결합 과정에서 기구부가 가지고 있는 고유진동 주파수에 의해 동력 전달 부분에 있어 기계계의 응답 특성은 불안정해지고, 떨림 현상이 발생된다. 본 논문에서는 PMSM을 이용한 회전 운동 시스템에서 출력되는 전류에 기구부가 가지고 있는 특정 영역의 고유진동 주파수를 제거한 전류를 적응 노치필터를 통해 내보낸다. 그 결과 기계부의 떨림 현상을 제거하고, 안정적인 제어 시스템을 제안한다. 이 제어알고리즘을 가상실험으로 필터 통과 전과 후의 결과를 비교 및 분석하도록 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.7
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• pp.701-706
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• 2015

In this study, experimental and computer simulation results are compared and analyzed. Three-dimensional (3D) fabricated matrices from an MJM 3D printer were joined with poly-acetate thermoplastic polymers using a diode laser. A power range of 5-7 W was used to irradiate the boundary of two polymers. The heated polymers flowed into the matrices of the 3D fabricated structure, and reliable mechanical joining was achieved. Computer simulation showed the temperature distribution in the polymers, and flow direction was estimated based on the flux and temperature information. It was found that the more than the minimum energy threshold was required to effectively join the polymers and that two scans at low-speed were more effective than four scans at high speed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.8
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• pp.693-702
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• 2015

This paper presents the performance characteristics of a Darrieus-type vertical-axis wind turbine (VAWT) with National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) airfoil blades. To estimate the optimum shape of the Darrieus-type wind turbine in accordance with various design parameters, we examine the aerodynamic characteristics and separated flow occurring in the vicinity of the blade, the interaction between the flow and blade, and the torque and power characteristics that are derived from it. We consider several parameters (chord length, rotor diameter, pitch angle, and helical angle) to determine the optimum shape design and characteristics of the interaction with the ambient flow. From our results, rotors with high solidity have a high power coefficient in the low tip-speed ratio (TSR) range. On the contrary, in the low TSR range, rotors with low solidity have a high power coefficient. When the pitch angle at which the airfoil is directed inward equals $-2^{\circ}$ and the helical angle equals $0^{\circ}$, the Darrieus-type VAWT generates maximum power.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.3
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• pp.173-180
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• 2017

The main objective of a torque controller below rated wind speed is to extract maximum power from the potential wind energy. To do this, the torque control method, which adjusts the torque magnitude and makes it proportional to the square of the generator speed, has been applied. However, this method makes the response slower as the wind turbines are getting larger in size with multi-MW capacities. In this paper, a torque control method that uses the nonlinear parameter of rotor speed for aerodynamic torque as a control gain is discussed to improve the response by adjusting an additional torque magnitude. The nonlinear parameter of the rotor speed could be calculated both online and offline. It is shown that the offline case is more practical and effective in producing power through the numerical simulation of a 2MW wind turbine by considering the real turbulence wind speed.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.607_608
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• 2009

일반적으로 매입형 영구자석 동기전동기는 영구자석의 사용량이 많을수록 돌극비를 향상 시킬 수 있으므로 발생토크 중 릴럭턴스 토크의 비중을 키울 수 있다. 이는 토크 발생 시 입력전류를 저감시켜 동손이 감소하고 효율을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다. 하지만 최근에 희토류계 영규자석의 가격 상승으로 인하여 영구자석 형 전동기 개발에 있어 제약이 따르는 상황이며 가격 경쟁력을 위하여 영구자석의 사용량을 저감시키는 노력을 기울이고 있다. 본 논문에서는 HEV 구동용 매입형 영구자석 동기전동기를 대상으로 영구자석 사용량 저감 설계에 대하여 다루고자 한다. 영구자석 사용량 저감은 영구자석의 두께를 변경시켜서 검토하였으며 실험을 통한 영구자석의 감자특성을 검토하여 최적의 두께를 결정하였다. 영구자석 두께 저감에 따라 감소한 최대출력 확보를 위하여 회전자의 형상설계를 기계적 구조해석과 병행하여 수행하였다. 최종으로 설계된 모델의 특성은 Prototype과 비교하여 성능만족 여부 및 영구자석 사용량 변화를 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.4
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• pp.343-350
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• 2015

The natural convection heatsink is the most commonly used cooling device, especially for high-power LED lights, because of its reliability and low long-term cost. High power LED lights are generally used in an inclined configuration for street lamps and security lamps. However, it was difficult to estimate the thermal performance of an inclined heatsink, because the results from previous studies are not applicable to the inclined configuration. In this study, we measured the thermal performance of an inclined cylindrical heatsink with plate fins. Various fin numbers, fin heights, base temperatures, and inclination angles ($30^{\circ}$ and $60^{\circ}$) were examined. Based on the experimental results, the Nusselt number correlation is presented. This correlation is applicable when the Rayleigh number, ratio of the fin height to cylinder diameter, and fin number are in the ranges 100,000-600,000, 1/6-1/2, and 9-72, respectively.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.11
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• pp.1147-1156
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• 2011

A contact-type area-varying capacitive displacement sensor, or CLECDiS, can measure displacements over millimeter ranges with nanometer resolution. However, a small changes in the contact condition due to the surface profile or friction, which are inherent characteristics of contact-type sensors, lead to significant distortion of the output signal. Therefore, ensuring reliable contact conditions during CLECDiS measurements is the most important area to be improved in their actual use. Herein, in order to design an instrument for ensuring reliable contact conditions, the contact condition is analyzed by characterizing the signal distortion, observing the pressure distribution between the contacting surfaces, and measuring the motional errors of the sensor using a laser Doppler vibrometer (LDV). The manufactured instrument enables a CLECDiS to be used in an ultraprecise positioning system with improved reliability.

• Composites Research
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• v.27 no.6
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• pp.236-241
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• 2014

This paper aims to evaluate material property variation of polymer concretes under ultra-violet exposure condition. The components and mixing ratio of the polymer composite specimens were determined by the previous research results. The equivalent UV exposure time was calculated with the consideration of the power of metal halide lamp and maximum 3 years were selected for the experiments. From the tests, it was found that the generated heat during UV exposure affected much the material properties of polymer concrete by means of post cure. As a result, the compressive strength increased and ductility factor decreased.