• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1023-1028
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• 2018

직접 접촉 방식의 기계적인 결합을 사용하는 기어는 접촉 마찰로 인한 소음, 진동, 발열 등의 문제가 지속적으로 제기되어왔기 때문에, 비접촉 자기(magnetic)결합을 이용한 마그네틱 기어(magnetic gear)가 제안되었다. 마그네틱 기어에 대한 연구 중 동일한 기어비에서 극수에 따라 손실의 차이가 발생함을 확인하였으며, 철손과 영구자석 와류손이 극수에 따라 일정한 경향성을 보일 것으로 예상되어 연구를 진행하였다. 본 논문에서는 마그네틱 기어의 극수에 따른 경향성을 확인하고 구체화하여 마그네틱 기어의 효율 개선 설계의 기반을 마련하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.63-63
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• 2004

구동 및 동력 전달용으로 많이 쓰이는 기어장치는 최근 고속도비에서 사용이 증가함에 따라 다단기어장치의 설계에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 다단 기어장치의 설계는 장치의 파손확률을 고려하지 않고 정적인 하중과 균일한 강도를 유지하는 차원에서 접촉해석과 강도설계 등이 주류를 이루었으며 대부분 설계자의 경험과 감각에 의해 시행착오적이고 반복적인 방식으로 이루어지고 있다. 또한 임의의 시간에서 다단 기어장치가 설계자의 의도대로 작동할 확률인 신뢰성에 대한 연구가 미흡하였다.(중략)

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.841-842
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• 2015

비접촉 선형 영구자석 기어는 직선 추력을 요구하는 반송 장치에서 모터의 회전운동을 직선 운동으로 변환하는 기계적인 변환 장치와 달리 마찰에 의한 손실과 소음 및 진동이 적고 윤활유와 유지 보수가 불필요하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 물리적 접촉 방식을 사용하는 기계적인 변환장치에 비해 비접촉 방식을 사용하는 영구자석 기어는 상대적으로 낮은 전달추력능력을 가진다. 따라서 본 논문에서는 비접촉 선형 영구자석 기어의 양측 가동자 사이에서 추력을 전달하는 Pole Piece의 특성을 파악하고, Pole Piece형상의 제안 및 최적 설계를 통해 낮은 전달추력능력을 향상시키고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.760-761
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• 2015

기어는 회전 기계 사이의 동력 전달을 위한 장치이며 현재 산업 전반의 통상적인 기어는 기계적 기어가 주류로서 형성되어 있다. 하지만 기계적 기어는 맞물린 톱니바퀴의 물리적 접촉에 의해 접촉 경계면의 마모 및 파손, 소음과 진동의 문제가 있으며 유지보수 비용 또한 크다. 따라서 최근 물리적 접촉이 없어 기계적 기어의 많은 문제를 해결할 수 있는 마그네틱 기어 (Magnetic Gear)에 대한 관심이 높아지고 있다. 마그네틱 기어는 영구자석에서 생성된 자계를 이용하여 비접촉 동력전달이 가능하며, 마찰손실 제거, 유지보수의 용이성, 매우 적은 소음 및 진동 등의 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 마그네틱 기어의 토크전달 방법과 형상변화에 따른 전달토크 특성을 2-D 유한요소해석법을 이용하여 해석하고 분석하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.277-283
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• 2020

기계식 기어의 치를 영구자석으로 대체한 동심 마그네틱 기어에서 원주방향을 따라 놓인 모든 자석이 동력 전달에 관여하므로 감속비를 결정하는 자석의 극수비는 마그네틱 기어의 거동 특성에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 극수비를 변화시켜가며 마그네틱 기어에서 생성되는 전달토크의 밀도, 동손을 고려한 토크의 효율, 코깅 특성을 포함한 토크의 품질 등을 유한요소 해석을 이용하여 비교 분석하였다. 구동측의 극수를 2극에서 5극까지 변화시킬 때 전달토크가 최대가 되는 최적의 극수비가 존재함을 확인하였으며 이는 모듈레이터를 통한 구동측 자기장의 필터링 성분에 직접적인 영향을 받다. 전달 효율 역시 와전류 생성 밀도와 자기장간에 비례특성이 있으므로 전달 토크 밀도와 유사한 경향을 나타내는 것을 알 수 있으며 낮은 기어비에서는 95% 이상의 효율을 보인다. 제한된 극수를 갖는 영구자석의 상호작용에 기인하는 코깅 특성은 일반적인 동기 모터에서와 같이 구동측 자석의 개수와 모듈레이터 치의 개수간의 최소공배수에 반비례하는 것을 확인할 수 있었다. 전달 토크 평가를 위해 실제 시험 모델이 제작되었고 실증시험이 진행되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1477-1482
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• 2011

기어열의 입력축이나 출력축에 원웨이클러치를 설치하면 기어열의 진동을 효과적으로 감소 시킬 수 있다고 보고된 바 있으나, 아직까지 수치적 해석만이 행하여졌고 실험에 의한 검증이 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 원웨이클러치를 가지는 기어열을 대상으로 동특성 실험을 수행하여, 원웨이클러치가 진동 감소에 효과적인지 여부의 타당성을 검증하였다. 클러치 설치 유무와 설치 위치에 따른 차이를 비교하기 위하여, 입력축과 출력축에 각각 클러치 설치 조건을 달리하면서 넓은 속도 범위에 걸쳐서 동특성을 측정 비교하였다. 실험 결과에 의해, 클러치가 기어물림 진동뿐만 아니라 입력축에서 전달되는 진동을 감소 시킴으로써, 기어열의 비틀림 진동 감소에 효과적임을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.250-250
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• 2004

자동차의 시동을 걸기 위해서는 맨 처음 엔진을 강제로 가동시키는 기계장치가 있어야 하며, 이를 시동모터라 한다. 시동모터는 모터부와 그 부속장치 그리고 발생된 힘을 엔진으로 전달하는 동력전달 기구로 구성되어 있다. 동력전달기구는 플라이 휠이라는 부품을 크랭크 축 끝단에 장착한 후 그 원주상에 링 기어를 만들고, 시동모터의 축에 피니언이라는 작은 기어를 맞물리게 하여 시동 키를 돌리면 이 기어가 회전되는 원리를 이용하고 있다. 피니언 기어는 작고 반대로 플라이 휠에 장착되어 있는 링 기어는 크기 때문에 일정한 기어비가 형성되어 큰 부하의 엔진회전이 가능하다.(중략)

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권9호
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• pp.1005-1012
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• 2014

기어의 구동은 여러 기계요소에서 동력전달을 가능하게 해주는 가장 중요한 요소이다. 이러한 기어 접촉면에서의 상태는 마모, 재료의 변형 그리고 윤활 상태에 따라 크게 좌우되며, 이러한 상태 변화는 기어의 수명에 큰 영향을 준다. 따라서, 이러한 상태 진단에 대한 해법은 원활한 구동을 위한 필수요소이다. 기어의 상태 변화는 연마 마모(Abrasive wear), 점식 (Pitting), 스커핑(Scuffing), 스폴링(Spalling) 등을 유발하며, 이러한 마모들은 기어로부터 발생하는 진동 레벨을 상승시킨다. 본 연구에서는 스퍼 기어를 장착한 기어 박스를 이용한 실험적 연구를 통해 기어의 표면 피로 마모를 평가하기 위해 진동 신호로부터 구해진 통계적 변수들과 Stribeck Curve 와의 상관관계를 검증하였다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제1권1호
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• pp.181-188
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• 2015

비접촉 영구자석 기어는 높은 효율과 신뢰성의 장점을 가지고 있다. 또한, 기계적인 마찰 손실이 없으며, 소음과 진동이 적고, 윤활유가 불필요 하다는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점으로 인하여, 비접촉 영구자석 기어는 기계적 기어의 물리적인 접촉에 의한 문제를 해결할 수 있어 높은 관심을 받고 있다. 비접촉 영구자석 기어는 기계적 기어를 대체하여 접촉 없이 토크 전달이 가능하지만 낮은 토크밀도의 문제점을 가지고 있어, 이에 대한 개선이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 비접촉 영구자석 기어의 낮은 토크밀도의 문제점을 개선하고자 새로운 폴피스 형상을 제안하였다. 제안된 폴피스 형상에 대한 설계변수와 토크 및 토크 리플과 같은 반응변수들 간의 함수 관계를 파악하기 위하여 반응표면법을 이용하였으며, 박스-벤켄 설계를 이용하여 실험계획법을 수립하였다. 이들의 관계를 예측하기 위해 필요한 실험데이터는 수치해석기반 2-D 유한요소법을 이용하였다. 따라서 본 논문에서는 비접촉 영구자석 기어의 토크밀도 및 출력밀도 향상을 위하여 형상에 대한 전달토크 분석을 수행하였으며, 박스-벤켄 설계를 이용하여 제안된 폴피스 형상을 최적설계 하였다.

• 에너지공학
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• 제25권3호
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• pp.51-58
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• 2016

MLCC는 각종 전자제품의 핵심부품이며 이러한 MLCC 부품을 제작하기 위해 교반기가 사용되어진다. 과거에는 접촉식 교반기가 많이 사용되었으나 현재는 여러 장점으로 인해 비접촉식 교반기의 사용이 증가 추세에 있다. 이와 같은 비접촉식 중에서 특히 대용량 비접촉식 교반기의 경우, 구동기어의 기능이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 대용량 비접촉식 교반기 구동기어의 최적설계를 통한 제작비용 절감을 위해 기존 모델에서 과도한 설계 변경 없이 구동기어의 형상최적화 연구를 수행하였다. 그 결과, 강건 설계된 기존 모델과 비교하여 형상최적화 된 수정모델의 안전율이 약 3.0 ~ 3.5 배 감소한 것으로부터 제작비용 절감 가능성을 확인하였다.