• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.96-97
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• 2013

전력 사용량이 증가하면서 고효율의 기기 드라이버가 요구되고 있다. 산업 부하의 경우 대부분 유도성 부하에 의한 전력 소모가 가장 크다. 따라서 유도성 부하 드라이버의 효율이 중요시 되고 있다. 이에 고효율의 전동기 드라이버가 요구되고 있다. 모터를 효율적으로 제어하기 위해서는 제어하는 모터의 특성을 파악하는 것이 중요하다. 산업용 모터의 경우 다양한 용량의 모터가 존재하기 때문에 하나의 제어기로 다양한 모터를 제어하기는 어렵다. 본 논문에서는 DFT를 이용 모터 특성을 파악하여 상이한 용량의 모터를 효율적으로 제어하는 방식을 제안하려 한다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.309
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• pp.77-82
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• 2002

유도전동기(이하 $''$모터$''$라 한다)는 기본 원리가 19세기말에 발명된 이래 100년 이상의 역사를 갖고 있으며 그 동안 제조업의 기간동력으로 성장하여 왔고, 재료의 진보(코어, 전선, 절연 등)와 설계기술$\cdot$해석기술$\cdot$제조기술의 개발로 각 특성의 향상, 소형$\cdot$경량화, 고성능화가 도모되어 왔다. 그러나 최근의 지구온난화를 포함한 환경보호와 화석에너지 고갈위기감으로 에너지절약 움직임이 가속화되고 있어, 모터에 대해서도 고효율화의 요구가 높아가고 있다. 미국이나 캐나다에서는 규격이나 법률에 의한 모터의 효율규제가 실시되어, 특히 1997년 10월 24일에 시행된 미국에너지정책법(EPAct)은 미국 국내에서 제조$\cdot$판매 또는 해외로부터 수입되는 모터단체(단체)나 기계에 조립되어 있는 모터도 미국에너지정책법에서 규정하고 있는 효율기준치를 충족하지 못할 경우에는 벌칙이 부과되는 엄격한 실정이다. 일본에서는 종래 고효율모터의 효율기준치는 일본전기공업회 기술자료 제137호(성에너지를 위한 전동기의 선정과 운용)에 따르고 있었으나 미국에너지정책법을 기초로 새로히 일본공업규격(JIS C 4212)이 2000년 7월에 제정되었다. 미쓰비시(삼릉)전기는 일본의 JIS 규격과 EPAct법 양쪽의 효율기준치를 만족하는 고효율모터를 시리즈화하고 또한 미국에너지성의 적합증명번호(CC넘버)를 일본 국내 메이커로서는 처음으로 취득하였기에 다음에 고효율모터와 모터의 고효율화 기술에 대하여 소개한다.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.8 no.3
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• pp.71-79
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• 1994

본 연구는 여러 종류의 직류서보코너에서 적용목적에 대해 최상의 성능을 발휘하면서 가장 높은 효율을 갖는 서보모터를 선정하기 위한 인간 전문가의 지식, 경험과 추론 능력을 갖는 전문가 시스템 개발에 관한 것이다. 제안한 프로그램은 비전문가가 적용시스템의 성능조건과 기계적 데이터만을 입력함으로서 고효율 서보모터가 선정되도록 하였다. 전문가 시스템의 추론기관과 지식베이스는 C 언어로 구현하였으며, 데이터베이스는 제조회사에서 제공한 직류서보모터의 카다로그로부터 구성하였다. 서로 다른 정격을 갖는 직류서보모터의 효율을 비교하는데 있어서는 속도-토크의 운전패턴에 따른 평균효율을 기준으로 하였다. 그리고, 서보모터 선정에 관한 수요관리의 전문가 시스템을 실제 사용되고 있는 여러 적용시스템에 대해 검증하여 신뢰성을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.17 no.4
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• pp.73-79
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• 1993

본 연구에서는 유압 모터의 기본 성능을 시험하고, 시험 결과를 성능곡선으로 제시하는 전 과정을 자동적으로 수행하는 유압 모터 성능 시험 시스템을 개발하였다. 이 시스템에서 사용하는 소프트웨어는 컴퓨터와 시험자 사이에서 대화식으로 작동하기 때문에 컴퓨터 및 유압 시스템에 대한 지식이 부족한 초보자라 하더라도 쉽게 사용할 수 있게 되어 있다. 실제 시험 과정에서는 한정된 수의 시험 포인트에서의 유압 모터 효율 값들만을 취하고, 성능곡선 특히 등효율 곡선 작성에 필요한 부가적인 효율 값들로는 이웃하는 각 테스트 포인트 사이에서 내삽에 의하여 구한 효율 값을 사용하였다. 성능곡선을 부드러운 곡선으로 나타내는 데는 B 스플라인 함수를 사용하였다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.27 no.2
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• pp.214-220
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• 2023

Because there exist a region in the rotational speed and torque map that the a particular combination of a motor and an ESC (Electronic Speed Control) can maintain its peak efficiency, identifying this region is important for designing an efficient system. Firstly the accuracy of the measurement device is verified using the published propeller measurement data. And then, the combined motor-ESC efficiencies of an individual propeller are measured at a wide range of rotational speeds. With measurements obtained from a large number of different propellers, efficiency contours are obtained. It is shown that there exist a significant difference between the measured combined efficiency and the motor efficiency computed using a simple model. In addition, with the same motor, the combined efficiency can have a meaningful variation depending on the model of the ESC. The efficiency contours derived from this study will be useful for the design and optimization of electric propulsion systems of an aircraft where propulsion efficiency is critical.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.335-336
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• 2008

BLDC 모터는 DC모터에 비하여 부피대 출력이 크고 고장이 거의 없기 때문에 로봇과 같은 다수의 모터가 사용되는 분야에 사용이 급증하고 있다. 또한 다수의 모터를 효율적으로 제어하기 위하여 통신 기능을 갖춘 모터 제어가 필수적으로 요구되어지고 있었다. 본 연구에서는 CAN20B 통신으로 제어가 가능하도록 모터제어기와 통신 인터페이스 제어보드를 구성하고 PC에서 USB포트를 이용하여 제어가능 하도록 통신 프로그램을 개발하여 전체적인 시스템을 구성하였다. BLDC모터 제어기는 TMS320F2801을 이용하여 최소의 크기로 고성능 제어기를 구성하였으며 전류 제어와 속도제어가 가능하도록 하였다. 통신 인터페이스는 CNA통신 기능이 내장된 마이크로프로세서를 이용하여 PC와 여러 대의 모터제어기 사이에 연결되어진다. PC프로그램은 모터드라이버의 모든 파라미터를 설정, 변경할 수 있으며 지령 값과 실제 값을 시각적으로 확인할 수 있도록 그래픽 화면을 제공하도록 하였다. 이러한 연구 결과는 휴머노이드 로봇, 서비스 로봇 등과 같이 소형의 모터제어기가 필요하고 최소의 배선으로 효율적인 제어가 필요한 분야에 적용될 수 있다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.295
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• pp.68-73
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• 2001

최근 들어서는 지구환경보호와 에너지자원 고갈의 위기감 속에 에너지절약기기의 니즈가 급속하게 가속화되고 있다. 산업분야에서의 에너지절약기기로서는 고효율모터나 인버터가 사용되고 있는데 아직 이들 기기의 보급률은 낮은 실정이다. 점차 에너지절약기기에 대한 관심이 높아 가는 가운데, 한편 산업용전력 사용량의 약 70$\%$를 모터가 차지하고 있다고 알려지고 있으며 모터 유닛의 손실 삭감으로 큰 에너지절약 효과를 기대할 수 있기 때문에 3상모터의 고효율화 요구와 인버터구동에 의한 에너지절약니즈가 급속히 퍼지고 있다. 3상모터의 에너지절약 니즈에는 위험지구(폭발성 분위기) 안에서 사용되는 용도도 많아 이와 같은 위험장소에서 사용되는 방폭전기기기에서는 1993년의 국제규격(IEC 규격)에 정합(整合)된 신JIS 방폭규격의 발행으로 정전의 일본독자적인 방폭규격은 폐지되고 이 새로운 JIS 방폭규격에의 통합 움직임이 있었다. 미쓰비시전기는 이와 같은 동향에 대응하기 위하여 고성능$\cdot$에너지절약 모터 ''수퍼라인 에코시리즈''로서 고효율 시리즈, 인버터구동 전용토크 시리즈, 신JIS방폭규격대응 안전증(安全增) 방폭형 시리즈를 제품화하였다. 수퍼라인 에코시리즈는 동사 독자의 강판프레임을 사용하여 철저한 저손실 설계의 채택으로 업계 톱클래스의 고효율$\cdot$에너지절약을 실현하였다. 인버터구동에 최적한 특성, 내환경성의 강화와 베어링의 장수명화에 의한 장기(長期) 메인터넌스프리화 및 저소음$\cdot$저진동화를 실현한 고성능모터이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.757-760
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• 2004

Shaking beam을 이용한 초음파 선형모터는 모터 구동부에서 발생하는 타원궤적이 선형 slider 와 마찰이 되어 선형운동을 발생시킨다. 이러한 초음파 선형모터에서 설계변수는 모터의 효율과 추력(thrust force) 등 동특성을 결정한다. 특히 초음파 모터 동작부의 tip 과 선형 slider 의 contact point와 압착은 모터의 속도, 추력 동작 주파수, 효율에 직접적인 영향을 주는 중요한 parameter 로 작용된다. 본 연구에서는 모터와 선형 slider 의 압착과 contact point둥의 설계변수가 초음파 선형 모터의 성능에 주는 영향을 고찰하였다. 모터으구동부와 선형 slider 사이의 압착력 ($10N{\sim}50N$)과 4가지 곡률을 갖는 tip을 설계변수로 취하였다. Tip 의 형태에 따른 곡률과 모터 구동부와 선형 slider 사이의 압착력 변화에 따른 모터의 동작특성이 변화되는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.836_837
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• 2009

PC용 냉각장치의 일환으로 CPU의 외벽에 방열판을 달고 열전냉각모듈을 설치한 후 방열판을 냉각하기 위해서 펌프를 적용한 수냉식 냉각 시스템을 개발하고자 하였다. 먼저, 냉각 시 펌프의 부하를 설계하고 그 용량에 적절한 저소음, 고효율 BLDC 모터를 개발하고자, 상용화된 외국제품인 S사의 저효율 단상 BLDC 모터가 적용된 수냉식 펌프를 기준으로 하였다. S사의 단상 BLDC 모터에 대한 시뮬레이션과 테스트를 통해서 거의 비슷한 결과를 얻었으며, 이를 이용하여 단가가 다소 상승하더라도 효율과 성능을 향상시킬 수 있는 3상 BLDC 모터구조로 설계를 하였으며, 그 결과 효율이 거의 2배 향상되며 출력 또한 향상됨을 시뮬레이션으로 구현하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1125-1126
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• 2011

고온 초전도 전력기기는 상전도 전력기기에 비해, 중량과 부피가 작고 전력손실이 거의 없어 효율이 높고 대용량기기에 많은 장점을 지니고 있으며 또한 환경 친화적이다. 대형화가 요구되는 선박추진용 모터를 초전도 모터로 사용할 경우 저속 및 고 토크의 모터를 제작할 수 있고, 계자 권선과 전기자 권선을 초전도 선재로 사용함으로써 높은 전류밀도와 고 자장이 가능하여 고효율 및 소형 경량화 등의 장점이 있다. 그러나 전초전도 모터의 경우 얇은 테이프 형태의 초전도 선재의 특성으로 인해 구리선처럼 가공이 힘들고, 선재를 초전도 상태로 만들기 위한 냉각이 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 동기모터와 선형모터를 혼합하여 고정자에 위치한 racetrack type의 전기자 권선뿐만아니라 회전자에 자기장을 발생시키는 계자 권선도 회전자가 아니라 고정자부분에 위치하므로 구조상 견고하고 냉각등에 장점이 있는 호모폴라 모터를 제안하였으며 자기저항의 변화가 작은 구조로 토크 리플이 작으므로 소음과 진동이 적은 모터를 설계하였다. 설계 결과로부터 호모폴라 모터를 제작하였으며 레이스트렉형과 팬케이크 권선의 임계전류등을 측정하였다. 추후 호모폴라 모터의 성능시험을 진행할 예정이다.