• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1453-1459
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• 2011

외접기어의 어느 한쪽 기어를 핀 또는 롤러로 대체한 롤러 피니언 기어 (RPG) 시스템은 기어 치물림 시 미끄럼 접촉을 줄이고 구름운동을 증대시켜 기어 내구성을 향상시킬 수 있다. 우선 본 논문에서는 전위계수(profile shift coefficient)를 고려하여 RPG 시스템의 캠 기어(cam gear)의 엄밀 치형설계 방법 및 치 꼬임으로 인한 간섭 방지조건을 제시하였다. 또 기어구동에 있어 치면에서 발생되는 진동이나 소음의 원인이 되는 피팅(pitting) 발생수명을 고려하기 위해, 설계인자의 변화에 따른 Hertz 접촉응력 및 하중응력계수(load stress factor)의 변화를 검토하였다. 이를 통해 RPG 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있는 방안으로 전위계수의 증가를 제안하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.27-34
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• 2023

본 논문은 마그네틱 기어를 적용한 항공기용 전기추진시스템에 관하여 기술한다. 항공기 추진모터는 높은 토크가 요구되기 때문에 감속기를 결합하여 토크를 증대시킬 수 있다. 하지만 기계식 기어는 마찰에 의한 손실과 열 및 진동 등으로 인해 잦은 유지 보수가 필요하다. 기계식 기어를 사용하지 않는 직접구동형 전동기의 경우 고 토크를 달성하기 위한 설계 시 전동기의 크기와 중량이 증가하게 된다. 본 논문은 항공기의 전기추진 시스템에서 기계식 기어의 유지보수와 직접구동형 전동기의 중량 증가 문제를 해결하기 위해 마그네틱 기어 적용 방안을 제안한다. 항공기용 전기추진 시스템에 적합한 마그네틱 기어를 설계하고 직접구동형 전동기와 성능을 비교함으로 마그네틱 기어의 적용 가능성을 확인한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2223-2228
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• 2014

실린더형 강재의 양 끝에 기어를 갖는 기어 축은 자동차 동력전달 장치의 부품으로 널리 사용되고 있다. 기어 축을 가공하는 순서는 먼저 실린더 모양 강재의 한 쪽을 공작기계의 척에 물리고 다른 쪽을 기어로 가공한 다음, 기어로 가공된 쪽을 기어 모양 척에 끼워 물리고 가공되지 않은 쪽을 가공하는 순서로 진행된다. 이 공정이 자동화되기 위해서는 한 쪽에 기어를 가공한 상태에서 다른 쪽을 가공하려 할 때 가공된 쪽과 가공되지 않은 쪽 판별과 기어 모양 척에 정확히 기어로 가공된 강재를 끼우는 작업의 자동화가 선행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 기어 축에서 기어의 위치와 기어의 각도를 검지하기 위하여 자속의 검출을 활용하는 자기 검출 센서를 제안하였고 제안된 센서의 설계를 위해 자기장 해석을 유한요소방법(FEM)으로 수행하였다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2000년도 추계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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• pp.398-403
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• 2000

The design of multi-stage gear drives is a time-consuming process that includes additional design problems, which are not considered in the design of single-stage gear drives. In the previous research works, the authors have proposed a new algorithm to design multi-stage gear drives at the preliminary design phase. The proposed design algorithm automates the design process by integrating the dimensional design and the configuration design process. In the configuration design process, the positions of gears and shafts are determined by minimizing the geometrical volume (size) of a gearbox. However, various types of spatial constraints should be satisfied in practical design situation. To locate input and output shaft in specified positions is the typical example of such problems. In this paper, the authors show the formulations of spatial constraints applied to the design of four-stage gear drives. The design solution shows considerably good results, and the design system is confirmed to be readily applicable to practical design situation.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권1호
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• pp.59-63
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• 2014

타원형 기어는 오발 유량계에 사용되는 특수기어로써 타원형 모양에 의해 생긴 공간으로 물을 흘려보내 계측한다. 본 연구의 목적은 타원형 기어의 가공정도를 판단하고 불량을 가려내는 시스템을 머신비전을 이용하여 개발하는 것이다. 각종 산업분야에서 자동화가 확산되면서 머신미전의 수요는 늘고 있으며 업계전반의 생산공정 중 검사 공정에서 빼놓을 수 없는 인자가 되었다. 하지만 머신비전을 이용한 기어측정은 기어의 형상이 복잡하다는 이유로 잘 사용되지 않고 있다. 본 연구에서는 머신비전을 이용한 검사 프로그램으로 타원형 기어의 측정이 가능함을 보였으며 본 연구에서 설계한 타원형 기어의 가공정도를 판단할 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.824-827
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• 2011

본 논문에서는 자동차 시트 리클라이너 기어의 파인 블랭킹 성형 실험을 통하여 V-링 설치 위치에 따른 기어의 다이 롤 높이 변화를 검토하였다. 3 종류의 다이 편과 가이드 플레이트 편을 설계하여 파인 블랭킹 금형을 제작하였으며 650 ton 파인블랭킹 프레스에서 성형 실험을 수행하였다. 실험으로부터 제품을 취출하여 다이 롤 높이를 측정하여 분석한 결과 기어 모듈과 관계없이 V-링 설치 위치가 가이드 플레이트에서 멀어짐에 따라 다이 롤 높이가 증가함을 파악할 수 있었다. 이와 같은 결과는 향후 파인 블랭킹 금형의 V-링을 설계할 때 다이 롤 높이를 최소화하기 위하여 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.104-109
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• 2018

일반적으로 변속기 전체에 대한 내구시험을 통하여 파킹 락 기어의 내구성을 평가한다. 파킹 락 기어 부품 하나의 내구시험에 대한 시험 기준은 부재한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 파킹 락 기어의 내구시험 기준을 자체적으로 설정하여, 내구 성능시험을 수행하였다. 파킹 락 기어의 항복응력을 구하기 위해 정적 파단 시험을 수행하였고, 항복응력의 60%를 내구시험 조건으로 설정하였다. 설정된 시험조건으로 100만회의 반복내구 성능시험을 수행하였다. 또한, 내구 성능시험을 수행하기 위하여, 전용 지그를 제작하였다. 제작된 지그가 정적 파단시험에서 파손되어, 파손된 지그에 대한 유한요소해석을 수행하고 설계를 변경하였다. 수정한 지그를 제작하여 자체적으로 설정한 시험기준으로 내구 성능시험을 수행한 결과, 파킹 락 기어는 본 조건에 충족하였다. 본 연구에서 수행된 시험과 해석을 통하여 파킹 락 기어의 성능 및 내구 한계에 대한 기초 데이터를 확보하였고, 이러한 기초 데이터는 파킹 락 기어의 설계와 개발에 중요한 기초 자료로 활용될 것으로 사료된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.880-881
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• 2015

최근 풍력발전의 산업이 성장함에 따라 풍력 발전기의 부속품에 대한 연구도 활발해지고 있다. 이에 본 논문에서는 풍력 발전기의 기계적 증속기의 문제점을 개선한 비접촉식 자기 기어를 제안하고 기어비에 따른 기어의 특성을 분석하였다. 각 모델들의 전체 크기 및 자석 사용량은 동일하게 고정하였으며 기어비에 따른 극수 및 회전수만을 조절하여 도출된 결과값을 바탕으로 풍력발전기용 증속기 설계 시 기어비 결정에 대한 지표를 제시하고자 한다.

• 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.

• 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.