• 한국철도학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.115-121
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• 2009

자기부상열차는 전자기력으로 차량을 부상, 추진하는 시스템으로써 친환경적이고 주행성능이 우수해 장래의 대중교통수단으로 각광받고 있다. 국내에서도 1989년 이후 자기부상열차와 그 시설물에 대한 연구가 진행되고 있으며 2012년 인천에 도시형 자기부상열차가 실용화될 예정이다. 도시형자기부상열차가 실용화되기 위해서는 자기부상 전용 가이드웨이의 성능이 확보되어야한다. 또한 자기부상열차는 나라마다 차량형식이 달라 국내 실정에 맞는 적절한 설계기준이 필요하다. 본 연구에서는 도시형자기부상 실용화 사업에서 제안된 자기부상 가이드웨이를 대상으로 유한요소해석을 수행하여 도시형 자기부상 가이드웨이의 단면성능을 평가하고 충격계수를 산출하였다. 해석수행 결과 동적증폭효과는 크지 않은 것으로 나타났으며 이를 통해 향후 자기부상 전용 가이드웨이 충격계수 설계기준 정립에 필요한 자료가 될 것이라고 기대된다.

• 한국자기학회지
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• 제9권1호
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• pp.48-54
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• 1999

자기부상형 리니어 모터와 비접촉 구동에 의한 크린룸 환경용 물류 운송장치를 개발하기 위하여 접촉 없이 완전하게 부상되는 자기부상레일을 개발하고자 하였다. 영구자석의 같은 극을 마주보게 배치할 때 생성되는 작용력에 의한 부상 특성을 파악하고, 해석을 통하여 외력 변화에 강인하고 부상위치의 변화가 작은 반발부상형 레일을 설계·제작하였다. 개발된 부상 레일은 고정자석 양면에서 서로 반발되게 자석을 배열하여 부상하는 구조로 상호 반발력에 의하여 평형이 이루어지기 때문에 부상체에는 횡력만 작용하게 된다. 부상계에서 발생되는 횡력은 부상체의 부상 중심 위치에 반발력을 이용한 보조자석을 설치하여 제어하고자 하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.544-547
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• 2009

본 연구는 자기부상력의 선형 및 비선형효과가 이동중인 자기부상열차의 부상공극에 미치는 영향을 파악하는데 목적이 있다. 이를 위하여 자기공극의 피드백을 포함한 1자유도 차량에 대한 운동방정식을 구성하고, 최적능동제어기법을 적용하여 수치해석을 수행하였다. 해석결과 차량의 속도가 증가함에 따라 자기부상력의 선형 및 비선형효과가 자기부상차량의 부상공극에 미치는 영향에 뚜렷한 차이가 발생함을 알 수 있다. 결국 자기부상열차의 정확한 해석을 위해서는 자기부상력의 비선형효과를 고려한 해석이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.193-199
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• 2016

가속도를 계측하여 부상력을 제어하는 것은 가장 기본적인 자기부상열차의 부상공극 제어기법이다. 이에 이 연구에서는 가속도 되먹임에 기반한 부상공극제어기법을 자기부상열차에 적용하고, 이를 고려한 자기부상열차-가이드웨이 상호작용계의 동적거동 해석기법을 개발한다. 개발된 해석기법을 사용하여 실제 자기부상열차-가이드웨이 상호작용계의 동적해석을 수행하였다. 해석 결과를 통해 가속도 되먹임에 기반한 부상공극제어기법을 적용하여도 현재까지 제안된 자기부상열차 설계 기준을 충분히 만족함을 확인하였다. 즉, 현재 제안된 자기부상열차 가이드웨이 구조물의 설계 기준을 보완하여 안전하면서도 경제적인 구조물의 건설이 가능해질 것으로 예상된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.87-93
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• 2015

선형동기전동기(이하 LSM)를 기반으로 하는 자기부상열차의 경우 부상전자석의 대응면이 LSM의 고정자로 요철 형상을 가지고 있기 때문에 주행 시 부상력이 급변동하는 특징이 있다. 특히, LSM을 이용하는 초고속 자기부상열차의 경우, 고속주행을 위해 부상전자석을 대차에 직접 채결하는 방식을 채택하는데 이러한 체결방식 때문에 인접한 부상전자석들간의 운동 간섭이 심하여 대차에 피치운동이 심하게 발생한다. 이러한 문제들을 해소하기 위해 본 논문에서는 피치운동을 반영한 자기부상제어를 소개한다. 제안하는 부상제어는 개별 부상 전자석의 부상공극을 일정하게 유지시켜 줄 뿐만 아니라 인접한 부상전자석들간의 상대운동을 저감하는데 큰 효과가 있다. 제안한 개념을 시험용 자기부상열차에 적용하여 그 효용성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.456-457
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• 2008

이 논문은 크로스아암이 부상제어기에 미치는 영향을 분석한다. 레일에 일정한 간격으로 설치된 크로스아암은 부상제어기에 외란으로 작용한다. 부상제어기 제어대역 근처에 있는 외란으로 부상공극제어에 악영향을 미친다. 그 영향을 분석하여 제어기를 재설계하거나 크로스아암 간격을 조절하는 조치를 취해야 한다. 우선 부상제어 기를 제안하고 크로스아암외란을 입력으로 부상공극 출력 전달함수를 구해서 보드선도를 그려 그 영향을 분석한다.

• 대한정형외과스포츠의학회지
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• 제5권2호
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• pp.135-140
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• 2006

목적: 시즌이 있는 축구 운동에서 선수들의 가장 부상이 많은 시기와 그 부상의 유형을 알아보고 경기 관련 질환 발생을 미리 예견, 파악하여 적절한 예방책을 제시하고 향후 팀의 운영에 참고 자료를 제시 하고자 한다. 대상 및 방법: 서울의 모 프로 측구 팀(45명)을 대상으로 2005년 1월 15일부터 2005년 11월 9일까지 부상에 대한 통계를 내고, 월별 부상 빈도와 부상 유형을 살펴보았다. 결과: 총 157건의 부상이 발생했고, 훈련에 잠가하지 못할 정도의 부상은 87건 이었다. 월별 심각한 부상 건수는 3월에 16건 (18.4%)으로 가장 높게 나타났으며, 전, 후기 축구시즌인 3, 4, 8, 9월의 부상 건수가 46건으로 전체 부상의 52.9%를 차지하였다. 특히, 시즌 중에는 경기 중 경쟁적인 관계에서 접촉에 의해 족관절 염좌와 타박상으로 결장하는 회수가 많았다. 그리고 대퇴부 근육의 손상에 대한 치료가 적절히 이루어지지 못하여, 재손상의 위험도가 높았다. 결론: 부상이 많은 시즌중에는 선수에게 예방을 위한 교육을 시행함으로 팀의 경기력을 향상시킬 수 있을 것이다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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• pp.261-266
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• 1995

본 연구에서는 자기부상시스템에 대해 흡인식 자기부상방식을 채택하고 쇠구슬에 대한 운동을 상하 1자유도로 가정하여 운동방정식을 세운다. 이때 전자석이 자기 부상력은 전자석에 흐르는 전류와 인덕턴스의 함수라 가정하고, 모델의 불확실성은 자기부상계의 운동 방정식으로부터 선형화 할 때 발생하는 오차 및 파라미터 변동으로 생각한다. 또한 모델의 불확실성이 존재하더라도 정상편차 없이 부상하는 서보제어계를 설계한다. 그런데 저자등은 강인성 문제 및 정상편차 없는 것에 역점을 두어 H$_{\infty}$ 제어이론에 기초한 1형 로바스트 서보 제어기를 구하여 자기부상 시스템의 안정화 제어계로써 적용한 적이 있다. 이때 중심해 이외의 해를 이용하여 설계한 서보 제어계는 자기부상계의 과도상태시에 일어나는 오버슈트를 줄일 수 없었다. 따라서 시스템 내부 안정화를 위하여 H$_{\infty}$ 제어이론에 의해 설계된 피드백(feedback) 제어기와 물체가 부상할 때 오버슈트를 줄이고 제어량이 목표치에 잘 추종하기 위해 설계된 피드 포워드(feed forward) 제어기로써 2자유도를 갖는 제어계를 설계한다. 이렇게 설계한 2자유도 제어계를 가지고 모의 응답실험과 본 연구자들이 만든 자기부상 시스템의 실험결과를 비교함으로써 설계된 제어기의 타당성을 조사한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.458-459
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• 2008

이 논문은 자기부상열차 속력에 따른 부상제어기 성능을 분석한다. 현재 실용화 사업은 시속 110km/h 속력으로 부상공극 8 mm 기준으로 상하 3 mm 이하 변화를 목표로 개발 중에 있다. 부상제어기의 안정성에 영향을 미치는 외란으로는 가이드웨어 처짐, 크로스아암에 의한 레일 처짐, 레일 불균일, 레일 연결부 단차 등이 있다. 이러한 외란이 복합적으로 작용하지만, 설계 단계에서 각각의 영향을 단순화하여 독립적으로 그 영향을 분석할 필요가 있다. 본 논문에서는 차량속력에 따른 가이드웨어 처짐이 부상제어기에 미치는 영향을 분석한다. 하나의 전자석과 유연레일을 모델링하고 상태궤환을 갖는 제어기를 제안하여 속력에 따른 부상공극 변화를 관찰한다. 모의시험 결과 12 mm 레일의 휘어짐 상황에서 속력에 따라 부상 공극 변화가 커지지만, 실용화 사업의 목표를 달성함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1620-1634
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• 1991

본 연구에서는 전기/자기 및 기계적 요소들이 복합되어 이루어진 자기부상 시 스템의 설현을 위한 기초단계로서 제어동역학(controlled dynamics) 측면에 입각한 모 델식을 본드선도 기법을 이용하여 보다 조직적으로 유도한다. 우선, 자속흐름 확장 및 자속 유출량을 고려하여 부상 시스템을 모델링하고 차량/레일 및 2차 현가(second ary suspension)장치를 포함한 자기부상 시스템을 모델링한다. 다음, 지지 및 안내 방향의 동역학을 동시에 고려한 2차원 자기부상 시스템을 본드선도의 다접점 필드(mu- ltiport field) 개념을 이용하여 모델링한다. 끝으로, 본드선도 기법으로 모델링된 2차원 자기부상 시스템의 안정도와 성능을 향상시키기 위하여 LOG/LTR(linear quadra- tic Gaussian control with loop transfer recovery) 제어시스템을 설계한다. LQG/ LTR 제어방법은 Doyle과 Stein에 의해 인성(stability-robustness) 문제와 주파수역 성능을 설계시에 직접 고려할 수 있는 강력한 선형 다변수 제어시스템 설곕방법으로 현재 널리 사용되고 있다.