• 한국자기학회지
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• 제22권5호
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• pp.188-193
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• 2012

영구자석은 산업전반에 광범위 하게 쓰이고 있는 핵심 부품중의 하나이다. 이러한 영구자석을 만드는데 필수적으로 이용되고 있는 원소가 바로 희토류 계열의 원소들이다. 이미 널리 알려져 있는 것처럼 희토류 생산의 대부분은 중국이 차지하고 있고, 이러한 원인에 의해 전 세계적으로 희토류 원소의 생산 및 공급 불균형에 의해 발생하는 많은 문제점들을 인식하고 있다. 이를 해결하기 위해 희토류 기반 영구자석을 대체하기 위한 다양한 방안들이 논의 되고 있으나 현재까지 명확하게 희토류 대체 영구자석이 가능한 물질 혹은 구조에 대한 제시는 없다. 본 논문에서는 여러 가지 가능성 중에 교환스프링 자석구조에 대해서 논의하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.359-364
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• 2013

직선형 진동모터가 휴대전화의 알림용이나 햅틱 인터페이스의 구동기로 적용되려면 빠른 응답속도와 긴 수명을 제공하여야 한다. 본 논문에서는 기존 직선형 진동모터를 개선하여 보이스 코일 구동기와 영구자석 스프링을 이용한 직선형 진동모터를 제시하고, 설계 제작하여 그 가능성을 검증하였다. Halbach 배열의 영구자석에 의해 구동되는 보이스 코일 구동기와 영구자석 간의 반발력을 이용하는 영구자석 스프링을 해석하고 설계하기 위해, 등가전류판 방법과 이미지 방법을 사용하였고, 방법의 적절성을 유한요소해석을 통해 검증하였다. 시작품 모터를 설계하고 제작하고, 실험을 통해 진동모터의 특성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.74-76
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• 2006

최근 중 저압용 진공 차단기의 구동 메커니즘으로 영구자석형 조작기(PMA)가 널리 사용되고 있다. 이는 모터 스프링이나 유압 및 공압식 등과 같은 기계식 메커니즘에 비해 성능과 신뢰성에서 우수함을 인정받고 있다. 그러나 기존 영구자석형 조작기에서는 가동자와 영구 자석 사이의 큰 마찰력으로 인한 에너지 손실과 차단부와의 연결 로드에서의 기계적 고장 및 파손이 유발될 수 있다. 본 논문에서는 가동자의 로드에 베어링 타입의 부싱을 장착한 모델을 제안함으로써 이 문제를 해결하고자 한다. 부싱을 이용하여 영구 자석과 가동자 사이의 공극을 확보함으로써 마찰을 감소시키고 기계적 안정성 및 동작 특성 향상을 기대할 수 있다. 유한요소법(FEM)과 시간차분법(TDM)을 이용하여 제안된 모델의 동작 특성을 해석하였고, 이를 기존 모델의 특성과 비교하여 그 우수성을 검증한다.

• 한국자기학회지
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• 제21권3호
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• pp.104-107
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• 2011

비가압 상태에서 정확하게 측정한 맥진파형 신호를 얻기 위하여 영구자석과 홀소자로 구비된 안정시 휴대성이 가능한 집게형 맥진기 시제품을 개발하였다. 소형 영구 자석 1개 위치 변화로 얻은 요골동맥 맥진 파형의 4가지 중요 상관인자인 주기, 수축시간, 반사파시간, 절흔 시간들을 결정하여 5초간 수집한 실험값들을 서로 비교 분석하였다. 집게의 스프링에서 누르는 일정 압력을 사용해 가압 느낌 없이 재현성 있는 맥박수 및 혈압 측정함으로써 홀소자 집게형 맥진기 개발이 가능함을 보여주었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권9호
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• pp.832-838
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• 2011

본 연구는 달착륙선의 착륙장치 개발 연구로써 자기효과를 이용한 충격흡수장치를 제안한다. 충격흡수장치는 금속튜브와 피스톤 로드(piston rod), 피스톤 로드를 따라 가진되는 영구자석으로 구성되며 금속튜브와 영구자석사이에 존재하는 자기력과 상대운동에 의해 발생되는 와전류 효과 등의 자기효과를 이용하여 충격에너지를 분산 및 소산시킨다. 또한 자석을 같은 극을 마주보게 배치함으로써 코일 스프링과 유사한 충격흡수 효과를 얻을 수 있다. 이 장치는 구조가 단순하고 오일이나 가스의 사용이 불필요하므로 우주공간에서 사용이 용이하다. 자기 효과를 이용한 충격흡수장치의 감쇠와 스프링 특성을 전자기학 이론과 유한요소해석을 통하여 관찰하고 장치를 설계, 제작하여 실험을 수행한 결과와 비교분석하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권7호
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• pp.36-42
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• 2002

This paper presents two actuators for levitation using repulsions of permanent magnet and two magnetic levitation tables using the actuators. Here, one actuator for levitation consists of one fixed magnet and one moving magnet, and the other actuator consists of two fixed magnets and one moving magnet. The moving part of the magnetic levitation table contains the moving magnets. repulsive forces caused by the permanent magnets are linearized, and then the equation of motion of the moving part of the table is derived. Using the equation of motion, stability conditions of the moving part are deduced. The stability conditions are analyzed for positional relations of the moving magnets and the minimum number of active control required for stable system. As a result, in the each case of magnetic levitation tables, the requirements for stabilization are expressed by the positional relations and the number of the active controls.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권12호
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• pp.1089-1094
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• 2007

연구에서는 코일 스프링 및 작동유체가 없는 새로운 감쇠기의 개념을 소개한다. 이 감쇠기는 영구자석과 전도체 실린더로 구성된다. 극성이 반대인 자석은 반발력을 발생시키고, 이는 코일 스프링과 같은 역할을 한다. 영구자석과 전도체 실린더 사이의 상대운동은 기전력을 발생시키는 와전류를 생성하고, 이로 인해 감쇠 유체를 대신할 수 있는 감쇠력을 만든다. 이러한 감쇠를 와전류 감쇠기라고 한다. 본 연구에서 제안된 와전류 감쇠기의 중요한 장점은 감쇠 유체 및 어떠한 외부의 전력도 필요로 하지 않고, 비접촉식이며, 온도에도 민감하지 않다. 본 연구에서는 제안된 와전류 감쇠기를 제작하고 실험을 통하여 감쇠기의 동적 특성을 조사하였다. 본 연구의 결과는 제안된 와전류 감쇠기가 우수한 감쇠 성능을 가짐을 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1903-1905
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• 2003

전자기력을 이용하여 탐침형 정보저장장치의 미디어를 제어할 수 있는 초정밀 구동기를 제작하였다. 탐침형 정보저장장치는 데이터 비트의 크기가 10nm 수준이고, 단일 캔틸레버가 점유하는 영역의 크기가 수십 ${\mu}m$${\times}$수십${\mu}m$ 수준이므로, 미디인 구동기는 수 nm의 위치 정확도 및 수십 ${\mu}m$ 수준의 변위 그리고 100Hz이상의 공진 주파수를 확보하여야한다. 본 연구에서 제작한 탐침형 정보저장장치의 미디어 구동기는 고저항 Si wafer 표면을 Deep RIE로 patterning한 후 그 내부를 도금으로 채워 구리 코일을 형성하고 이를 영구자석과 결합시킨 후, 구리 코일에 전류를 흘려 미디어를 구동하는 방식이다. 사용된 영구자석은 SmCo 자석이며 코일의 폭은 $100{\mu}m$이고 간격은 $20{\mu}m$, 높이는 $70{\mu}m$로 결정하였으며, 100Hz 이상의 공진 주파수를 확보하기 위하여 스프링 재질은 구리보다 상대적으로 stiff한 Si을 사용하였다. 미디어의 크기는 $20{\times}20mm^2$, 전체 구동기의 크기는 $30{\times}30mm^2$이며 측정결과 최대변위는 140mA 인가 시 약 ${\pm}127{\mu}m$이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1016-1018
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• 2004

최근 배전용 차단기의 조작방식은 스프링 구동 방식에서 영구자석 엑츄에이터(PMA) 구동방식으로 바뀌고 있다. PMA로 작동하는 중고압 차단기는 여자전류 권선의 수에 의해 단권선형과 이권선형으로 구분한다. 본 논문에서는 PMA의 동특성을 해석하기 위하여 유한요소법과 외부회로 방정식을 결합하였다. 가동부의 움직임을 고려하여 자계분포를 해석하였으며 가동부의 속도와 흡인력을 구하여 비교하였다. 해석된 결과는 PMA 설계에 이용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.838_839
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• 2009

차단기는 전력계통에서 고장이 발생한 경우, 고장전류가 퍼져나가는 것을 방지하고 고장전류에 의해 계통에 연결된 다른 기기들이 손상을 입는 것을 방지하는 전력기기이다. 그 중 진공 차단기는 친환경성과 우수한 절연특성으로 배전급 중.저압용 차단기로 널리 사용되고 있다. 차단기는 크게 조작부와 차단부로 구분되는데 진공 차단기의 조작부 메커니즘은 스프링 구동방식과 영구자석형 마그네틱 액츄에이터(PMA)를 사용하여 구동하는 방식으로 나뉜다. 본 논문에서는 진공차단기의 조작부인 영구자석형 마그네틱 액츄에이터(PMA)의 개방.투입 유지력과 동작특성을 유한요소법을 이용하여 해석하였다. 정밀한 해석을 위해 물질의 비선형성을 고려하였으며, 외부회로와 결합한 전자계 해석을 하였다.