• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.688-695
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• 2017

본 논문은 파력 에너지 수집 장치에 사용할 수 있는 영구자석 선형 동기발전기의 특성 해석에 관한 것이다. 파력 에너지는 요요시스템과 같은 기구로 부터 얻어진다. 영구자석을 이용한 선형 발전기는 영구자석의 자력을 통해 별도의 전원공급이 필요 없고 유지 보수가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한 높은 에너지 밀도를 갖는 희토류의 사용으로 영구자석 기기는 소형화 및 경량화가 가능하며 보다 높은 에너지 변환 효율을 얻을 수 있다. 영구자석 선형 동기발전기 특성 해석을 위해 2차원 극 좌표계 및 자기 벡터 포텐셜에 근거하여 영구자석과 전기자 반작용 자계해석을 수행 하였다. 해석 해를 이용하여 정현적인 속도입력에 의해 유도되는 유기기전력의 특성 식을 유도하고, 동일한 방법으로 역기전력 상수, 저항, 자기인덕턴스와 상호인덕턴스와 같은 전기적 파라미터를 얻었다. 본 논문에서 사용한 공간고조파법의 결과는 2차원 유한요소해석법 결과와 비교하여 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이 결과는 영구자석 형 선형 발전기의 특성을 이해하는 것과 해석방법의 비교연구, 설계 최적화, 그리고 기기의 동적 모델링에 기여할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.947-949
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• 2004

철심형 영구 자석 선형 전기기기에서 디텐트력은 구조상 피할 수 없는 기기 특성이다. 본 연구에서와 같이 정격 외부 입력이 작은 경우, 디텐트력은 기기의 성능에 크게 영향을 미칠 수 있으며, 이를 저감할 수 있는 설계법이 필수적이다. 본 논문에서는 1kw급 왕복 구동 평판형 선형 영구자석 발전기의 치의 구조에 따른 역기전력과 디텐트력의 관계를 해석 하였다. 치의 구조에 따른 디텐트력의 변화를 해석적 방법을 통해 예측하고, 이를 기기 설계에 적용, 유한요소법을 이용해 실제 모델을 해석하였다. 치 구조의 변화는 디텐트력 외에 역기전력에도 영향을 주게 되는데 기기의 목표 성능을 만족할 수 있도록 설계안의 적절한 선택이 필요하다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.455-463
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• 2012

본 연구에서는 부유식 해상 풍력 발전기의 로터 축과 타워 상단에 작용하는 동적 하중을 계산하였다. 부유식 해상 풍력 발전기는 부유식 플랫폼, 타워, 낫셀, 허브, 그리고 3개의 블레이드로 구성되어 있는 다물체계 시스템이다. 본 연구에서는 이들 모두를 각각 6 자유도를 갖는 강체로 가정하였다. 부유식 해상 풍력 발전기의 타워는 플랫폼에 고정되어 있고, 3개의 블레이드는 허브에 고정되어 있다. 낫셀은 타워의 상부에 회전 관절로 연결되어 있으며, 블레이드와 허브로 구성된 로터는 낫셀과 회전 관절로 연결되어 있다. 본 연구에서 부유식 풍력 발전기의 운동 방정식은 다물체계 동역학을 기반으로 한 운동방정식 구성 방법 중 하나인 recursive formulation을 이용하여 구성하였다. 외력으로는 부유식 플랫폼에 작용하는 비선형 유체 정역학 힘과 선형 유체 동역학적 힘 그리고 계류력을 고려하였고, 블레이드에 작용하는 풍력을 고려하였다. 이와 같이 구성한 운동 방정식을 해를 구하여 풍력 발전기를 구성하고 있는 각 요소들의 각 연결 부위에 작용하고 있는 구속력을 계산하였다. 그 결과, 동적 상태에서 풍력 발전기에 작용하는 하중은 정적 상태에서 풍력 발전기에 작용하는 하중보다 큰 것을 알 수 있으며, 따라서 부유식 풍력 발전기의 구조해석의 입력 값으로서 정적 하중보다 동적 하중을 고려하는 것이 더 엄격한 해석 기준이라고 할 수 있다.

• 에너지공학
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• 제12권4호
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• pp.274-280
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• 2003

본 논문은 전력계통에서 데이터베이스를 이용하여 발전기 기동정지계획 문제를 해결하는 발전비용에 의한 순위법을 제안한다. 발전기 기동정지계획의 정식화는 비선형 프로그래밍으로 표현된다. 하지만 대규모시스템에서 연속변수와 불연속변수를 동시에 최적화하는 것은 매우 어려운 문제이다. 발전비용에 의한 순위법은 발전시간의 발전기 운전비용에 기반한다. 본 논문에서는 제안한 알고리즘의 유효성과 경제적 효율성을 보여준다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.101-104
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• 2006

전기도금 방법으로 유리기판 위에 제작한 코일과 영구자석을 이용하여 초소형발전기를 제작하였다. 여러 크기의 코일 구조를 설계하여 마스크를 제작하였으며, $4.5\;{\mu}m$, $7\;{\mu}m$ 두께의 코일을 제작하였다. 광학현미경과 SEM(투사전자현미경)을 사용하여 제작된 코일의 구조를 분석하였다. 발생한 전기에너지를 진동주파수의 함수로 측정하였다. 또한 모터의 회전운동을 진동운동과 유사한 선형운동으로 변환하는 시스템을 제작하였고, 초소형 발전기 특성측정에 사용하였다. 1 Hz에서 8 Hz까지 진동주파수를 변화시켜 특성을 측정하였고, 진동에 의해 발생된 전압 값과 채배정류된 전압 값을 비교하였다. 본 연구의 목적은 쓸모없이 버려지는 진동에너지를 유용한 전기에너지로 변환하는 초소형발전기 소자를 제작하는 것이다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.610-613
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• 2011

본 논문에서는 해상풍력발전기와 선박의 충돌시 타워와 기초보강재의 거동에 대하여 연구하였다. 풍력발전기는 5MW급 풍력발전기를 나셀, 타워, 보강재, 바닥판, 기초로 나누어서 모델링 하였다. 나셀은 집중질량으로 타워의 상부에 위치하였고 타워, 보강재, 바닥판은 탄소성거동을 한다고 가정하여 Shell 요소로 모델링 하였다. 선박은 풍력발전기와 마찬가지로 탄소성거동을 한다고 가정하였고 실제모델에 대해 풍력발전기와의 정면충돌로 고려하였으며, 충돌속도는 2.0m/sec로 가정하였다. 선박과 풍력발전기의 충돌 해석은 비선형 해석 프로그램인 ABAQUS/Explicit을 이용하여 수행하였으며, 이를 통하여 선박충돌시 타워와 보강재의 거동을 분석하였다. 해석결과 타워에서 대부분의 에너지를 소산하는 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.493-503
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• 2000

MHD 발전에는 두가지 형의 발전기가 있다 : 리니어형 파라데이 발전기와 디스크형 홀 발전기. 본 논문에서는 디스크형 홀 발전기를 그 실험 대상으로 하고 있다. 디스크형 홀 발전기는 매우 짧은 시간에 작동 유체를 단열적으로 압축하는 충격파관에 의해 구동된다. 작동 유체로서는 세슘을 시드로 한 헬륨이 사용되었다. MHD 발전기에 일어나는 현상은 매우 복잡하기 때문에 단지 실험을 통하여 전체의 상황을 알기란 어렵다. 더욱이. 발전시간이 매우 짧고 작동유체는 매우 빠른 속도로 흐르기 때문에 발전기 채널 내부에서 일어나는 것을 정확하게 알 수 없다. 충격파관 구동 MHD 발전 실험 장치를 이용하여 경계층내에서 일어나는 것들을 측정하란 거의 불가능하다. 위와 같은 이유로, 디스크형 MHD 발전기 내부에서 일어난 몇몇 값들이 어떻게 변하는 지 명확히 알기 위해, 몇 개의 그래프가 계측된 실험 데이터를 이용한 계산을 통해서 선형적으로 그려졌다. 또한 실험만으로는 얻어질 수 없는 다른 계산결과도 본 논문에서 평가하고 있다. 그리고 이들 계산된 결과치가 계산이 얼마나 정확히 이루어 졌는지 실험 데이터와 비교하고 있다.

• 전기의세계
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• 제13권4호
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• pp.1-9
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• 1964

수차발전기에서 이상진동이 발생하였을 경우 일반적인 진동판별법을 서술하기로 한다. 실제로 부디치는 진동문제를 취급하여 보면 단순한 원인에 의한 것 뿐만아니라 여러가지 원인이 중첩되어 복잡한 비선형적인 현상이 나타날 경우가 많다. 원동기측 및 피동기측의 회전자급 고정자의 각각에 진동을 발생하는 다수의 요인이 있고 또 각각의 진동원인들의 상호간의 영향력이 작용하여 복잡한 진동현상을 가지고 있어서 그 원인을 판별하기가 용이한 일이 아니다. 이러한 진동원인중 주 되는 몇가지 원인을 찾아내기 위하여는 진동특성에 관한 충분한 이해와 적절한 측정장치를 선택할 필요가 있다.

• 신재생에너지
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• 제9권4호
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• pp.25-31
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• 2013

This paper describes an electrical linear generator (IntELG) based on permanent magnets, containing heaving buoy, and its applications for the floating wave energy converters riding in parallel waves. The permanent magnets are integrated with the heaving buoy as a component and the integrated component is configured within the cylindrical IntELG to be filled with fluid. Thus, the IntELG can effectively be applied for the power-take-off of the floating wave energy converter riding in parallel waves. Typical applications are exampled with the Pelamis and Anaconda and they are investigated for the diversely redundant power source of nuclear power plant and the cooperation with submerged tunnel(s).

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.833-834
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• 2006

디텐트력은 철심형 영구 자석 전기기기의 구조상 피할 수 없는 기기 특성이며 원통형 선형발전기에서도 기기의 정상적인 동작을 방해하는 요인으로 작용한다. 특히 정격 외부 입력이 작은 경우 디텐트력은 기기의 성능에 크게 영향을 미칠 수 있으며 이를 저감할 수 있는 설계가 필수적이다. 본 논문에서는 여러 가지의 디텐트력 저감법 중 이동자의 극 피치 조정을 통해 디텐트력을 저감하고자 하였다. 극피치의 변화는 디텐트력 외에도 역기전력 파형에 영향을 주게 되므로, 기기의 목표 성능을 만족하기 위해서는 디텐트력과 역기전력을 함께 고려하여야 한다. 제안된 설계안은 유한요소법을 이용하여 해석되었으며 이를 통해 얻어진 결과를 고려하여 최종 모델을 도출하였다.