• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.2022-2023
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• 2007

본 논문에서는 기존 사용 중인 24V, 10W, 300rpm, 4극, 6슬롯의 사양을 갖는 소형 전동기를 해석하였다. 영구자석이 회전자에 부착되어있는 내전형 소형 BLDC 전동기를 모델로 하였다. 고정자 측외경은 그대로 유지하면서 전동기에서 발생되는 코깅토크를 감소시키기 위하여 영구자석의 형상을 변화 시켰다. 내부 회전 자석계자는 강한 자력으로 인하여 높은 토크를 발생시키는 희토류(rare earth magnet)자석을 사용하고, 자속분포와 코깅토크를 해석하였다. 코깅토크는 자석구조에 의해 변화하기 때문에 영구자석의 형상과 크기를 최적화 하여 코깅토크를 최소화 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.346-347
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• 2012

최근 화석연료 대체 에너지원으로서 자동차용으로 연구 개발 및 응용되고 있는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC: Proton exchange membrane fuel cells)에서 분리판(Bipolar Plate)은 스택 전체 무게의 80%, 스택 가격의 60% 정도로 가장 높은 비중을 차지한다. 분리판은 연료와 산화제를 공급해주는 통로 및 전지 운전 중에 생성된 물을 제거하는 통로 역할과 anode, cathode로서 전극 역할을 통해 스택 전력을 형성하는 핵심 기능과 전지와 전지 사이의 지지대 역할을 한다. 따라서 분리판은 전기전도성, 내부식성 및 기계적 특성이 우수해야함은 물론이고, 얇고 가벼우며 가공성이 뛰어나야 한다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 금속 분리판 소재 중 스테인리스 스틸은 전기적, 기계적 특성 및 내부식성이 우수한 반면, 가격이 비싸고, 중량이 무거운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 DC 반응성 마그네트론 스퍼터링법으로 전기적, 기계적 특성 및 내부 식성이 우수한 TiN, TiCN 박막을 스테인리스에 비해 중량이 1/3, 소재 단가가 1/4인 알루미늄 기판 위에 증착하여 박막 물성을 평가하였다. DC Power는 400 W, 기판과 타겟 사이의 거리는100 mm, 공정 압력은 0.5 Pa로 고정하였고, 3 inch의 지름과 순도 99.95%를 갖는 티타늄 타겟을 사용하였다. 공정 가스는 Ar을 주입하였으며, 질소와 탄소의 공급원으로는 질소($N_2$)와 메탄($CH_4$) 가스를 사용하여 챔버 내 주입혼합가스의 전체 유량을 50 sccm으로 고정시켰다. 증착된 박막의 전기적, 기계적 특성을 측정하였고, X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscope (SEM)을 이용하여 박막의 미세구조 및 표면 상태를 확인하였다. 또한, 내부식 특성을 평가하기 위해 potentiostatic, potentiodynamic 법을 이용하여 박막의 부식저항을 측정하였다. 증착된 TiN 박막의 경우 질소 함량의 증가에 따라 박막 증착속도는 감소하는 경향을 보였다. 이는 타겟 부근의 질소 라디칼 비율이 증가함에 따라 질화반응이 촉진된 것으로 생각된다. 또한, 증착된 TiN과 TiCN 박막은 반응성 질소 유량과 탄소 유량에 따라 각각 다른 미세구조를 가지는 것을 확인하였다. TiN과 TiCN은 NaCl형의 면심입방격자(FCC)로 같은 구조이며, 격자상수가 비슷하여 전율고용되어 TiCN을 형성하고, 탄소와 질소의 비에 따라 전기적 기계적 특성이 달라짐을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.229-238
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• 2021

본 논문에서는 고에너지 엑스선(6 MV X선)을 조사한 갑상선의 소포세포막 모델에서 막의 두께차이, 고정전달자[VP-AN% (w/ w)]의 농도차이, OH-이온의 농도차이가 세포내부와 세포외부사이로 갑상선호르몬의 구성성분인 요오드이온의 농도차이로 발생하고 갑상선호르몬의 생성량에 영향을 미치는데 이러한 영향을 구명하기위해서 소포의 세포막을 통한 요오드의 선택적 투과전달 특성에 대하여 연구하였다. 이 실험에 사용한 세포막 모델은 피리딘 양이온을 고정전달자로 한 poly(4-vinylpyridine- co-acrylonitrile :VP-AN)분말을 인장강도의 강화용인 polysulfone과 결합시킨 불균질의 복합막을 사용하였다. 고정전달자[VP-AN% (w/ w)]의 농도차이(0~62 %)에서 36.5 ℃로 방사선을 조사한 소포의 고분자 막(세포막모델)은 형태학적 변화인 인장강도가 비 조사된 세포막모델보다 약 1.2 ~ 1.8배 정도 감소되었다. 방사선을 조사한 갑상선의 소포세포막모델 [2mole AN%(w/w)]에서 막의 두께차이, 고정전달자[VP-AN% (w/ w)]의 농도차이, OH-이온의 농도 차이로 발생하는 요오드이온의 선택적 투과플럭스는 비 조사된 세포막모델보다 막의 두께가 변화 할 때 각각 약 2.1 ~ 4.5배, 약 2.2 ~ 2.5배, 약 2.1 ~ 2.67배 정도 감소되었다. 결국 방사선조사로 인해서 갑상선의 소포세포막에서 요오드이온의 선택적 투과 전달기능이 비정상적으로 되어 세포장해가 발생하고 갑상선호르몬의 생성량 감소도 동반하게 되었다고 사료됐다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.2104-2105
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• 2008

작업자들이 현장에서 착용하는 안전모는 안전모 본연의 기능 때문에 통풍의 제한을 받게 된다. 이로 인해 작업자들은 작업 시 많은 땀을 흘리게 되며 작업자들이 흘리는 땀은 머리받침 끈과 머리고정대등에 흡수되어 각종세균을 번식하게 되고 이로 인해 냄새가 나게 된다. 최근 들어 원적외선 방사율이 뛰어난 천연소재들이 개발되고 있으며 원적외선은 항균과 탈취능력이 탁월한 것으로 알려지고 있다. 본 논문에서는 상기 나열된 문제점을 해소하기 위하여 상온에서 원적외선 방사율이 높은 소재와 수분의 흡,배출 능력이 뛰어난 소재를 사용하여 안전모내부의 냄새와 세균번식을 줄이는 방안을 제시 하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.750-751
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• 2007

본 논문에서는 고압 모터의 절연열화 상태를 감시하기 위해 소선단락, 도체표면 공극, 주절연재료 내부공극, 반도전체 제거, 정상권선으로 모델권선을 제작하고 이 모델 권선에 고전압을 인가하여 shering bridge를 이용하여 교류전류의 변화분 및 정전용량, 유전정접 시험을 하였다. 이를 통해 얻어진 결과는 고압 모터의 고정자 권선의 절연상태를 판단하는 중요한 기초자료가 될것으로 판단한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.167-178
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• 2010

영구자석 동기전동기에서 고정자 권선의 단락으로 인해 발생하는 권선 고장을 동작 중 실시간으로 검출할 수 있는 고장 진단 기법을 제시한다. 제안된 기법은 고조파 분석을 통해 q축 전류의 2차 고조파를 관찰함으로서 이루어지며 고장이 없는 정상 조건에서의 고조파 데이터와 비교를 통해서 고장을 판별한다. 임의의 정상 동작 조건에서의 고조파 데이터는 선형 보간법과 몇 개의 사전 측정된 고조파 데이터를 통해서 구해진다. 제안된 고장 검출 기법의 타당성을 입증하기 위해 내부 고정자의 권선 단락이 가능한 전동기가 제작되었으며 전체 구동 시스템과 고조파 분석 알고리즘 및 고장 검출 알고리즘이 DSP TMS320F28335에 의해 구현되어 실험이 수행된다. 제안된 방법은 부가적인 진단 장비를 필요로 하지 않으며 정상 상태 조건만 만족된다면 동작 중 실시간으로 고장을 검출할 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.607-616
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• 2022

본 논문에서는 전기 자동차 응용을 위해 연자성 분말 코어가 있는 새로운 축방향 자속 영구자석 모터를 제안한다. 권선 및 연자성 분말 코어는 매우 조밀한 구조를 형성하도록 설계할 수 있으므로 토크 밀도를 크게 향상시킨다. 우수한 자속 집중 능력을 얻기 위해 두 대의 토로이드형 내부 고정자형 모터가 설계 및 분석되었으며, 설계된 모터에는 고성능 전기자동차 애플리케이션 적용을 위해 네오디움 자석이 사용되었다. 3차원 유한 요소 방법은 전자기 매개변수 및 성능을 분석하는 데 사용되었으며, 성능 비교를 위해 상용 축방향 자속 영구자석 모터가 사용되었다. 제안된 모터는 기존 구동모터에 비해 약 5.8% 무게가 가벼워지고 약 8Nm 정도 높은 토크를 생성하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.104-106
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• 2004

본 논문에서는 세탁기용 외전형 BLDC 전동기를 기본 모델로 하고, 이를 FEM 상용프로그램인 Maxwell을 이용하여 해석 및 설계를 하고자 한다. 본 논문에서 설계대상으로 하는 외전형 BLDC 전동기는 기존에 사용중인 모델로서, 내부의 고정 전기자는 기존의 모델에 맞도록 외경을 그대로 유지하면서 Teeth 등을 설계변수로 하였고, 외부의 회전 자석계자는 주어진 외경의 치수 범위 내에서 영구자석의 형상과 두께 회전자 요크의 두께 등을 설계 변수로 하여 코깅 토오크가 최소가 되도록 최적 설계를 하였다. 유한요소법을 적용하여 자속분포, 코깅 토오크, 토오크 둥을 해석하였고, 코깅 토오크의 최소화를 통하여 효율 및 전동기의 성능을 향상시켰다.

• 발명특허
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• 제30권12호통권354호
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• pp.60-64
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• 2005

전기모터는 과학의 발달을 통한 전기제품의 다양성과 동시에 종류도 다양해졌다. 이렇듯 전기모터는 내부의 구조변경에 따라 크게 세 가지로 유도모터, 직류모터, BLDC모터로 나눠진다. 이 중 유도모터는 제작 및 사용성이 좋지만 구조가 간다하여 정밀성을 요구하는 용도에는 부적합하여 선풍기와 제분기에 쓰이고 있다. 이에 직류모터는 정밀제어가 용이하여 서보제어 등 고급응용기술에 사용되고 있으나, 직류모터의 치명적인 단점인 모터 안에 있는 브러시와 정류자의 기계적인 접촉전환을 이용하여 회전력을 유지하기 때문에, 브러시나 정류자가 쉽게 손상되는 문제가 발생하였다. 이런 문제점을 해결한 고성능 제품인 BLDC모터는 RC제품 또는 첨단 의료기기에 장착되는 모터로 고수명, 고정밀도, 저소음을 자랑하고 있으며 산업용 로봇 등에 장착되어 현재 전 세계에 수용시장이 형성되어 있다.

• 한국안전학회지
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• 제36권5호
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• pp.71-78
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• 2021

There are regularly planned overhaul periods in thermal power plants, which involve the maintenance of the boiler of the power plants. However, thermal power plants workers are always exposed to risk during overhaul periods owing to the narrow space and significant dust inside the boiler. Therefore, it is essential to develop a safety monitoring system that is suitable for operating in this type of environment. In this study, we developed not only a worker three-dimensional (3D)-location monitoring system that can monitor and record the entry/exit of workers, their 3D-location, and fall accidents but also a method to secure the working environment and operation efficiency. This system comprises of a worker tag, which was equipped with an inertial measurement unit, a barometric pressure sensor, and a Bluetooth low energy (BLE), and the tags were given to each worker. In addition, the location of workers inside the boiler was measured using a pedestrian dead reckoning (PDR) method and BLE beacons. The location data of the workers tag were transmitted to the integrated database (DB) server through a gateway, and to the administrator monitoring system. The performance of the system was demonstrated inside an actual thermal power plant boiler, and the accuracy and reliability of the system were verified through a number of repeated tests. These results provide insights on designing a new system for monitoring enclosed spaces.