• 전기의세계
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• 제42권9호
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• pp.12-19
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• 1993

재래식 철바퀴 철도에서는 바퀴가 레일을 단락시킴으로써 열차의 위치를 알아낼 수 있으나 자기부상식 철도나 고무타이어식 철도에서는 이런 단락회로를 얻을 수 없기 때문에 공간적으로 분리된 유도무선식에 의한 위치검지가 채택되고 있다. 유도무선방식에 의한 열차위치검지는 자기부상식이나 고무타이어식 철토에서만이 이용되는 것이 아니라 열차의 보다 정밀한 위치정보를 얻기 위하여 철바퀴식 철도에서도 사용될 수 있는 범용적인 위치검지방식이다. 따라서 이 방식에 대한 연구가 지속되어 재래식 철도와 자기부상식 철도에서 공통으로 사용될 수 있는 신호시스템으로 개발되기를 바란다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.89-89
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• 2011

반도체 공정 등에서 $10^{-6}{\sim}10^{-8}$ mbar의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화 되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2,500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 25,000 rpm 까지의 기본 성능시험을 수행하였으며, 발열 특성의 개선을 위한 비선형 제어기의 설계 사례에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.109-110
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• 2016

본 논문에서는 현재 운행되고 있는 선형 유도전동기의 슬립주파수 고정 방식이 아닌 선형 유도전동기를 이용한 자기부상열차의 슬립주파수와 수직력 및 추진력과의 관계를 이용, 열차의 가감속시 운행패턴에 따라 운행 중 슬립주파수가 가변할 수 있는 슬립주파수 가변패턴을 형성, 선형유도전동기 자기부상시스템에서의 에너지 효율향상 가능성을 검증하였다. 슬립주파수와 수직력, 추진력과의 관계를 이용 슬립주파수 일정 실효치전류제어 알고리즘과 슬립주파수 일정 벡터제어 알고리즘을 사용하여 운전조건과 슬립주파수를 변경하며 운전조건에 따른 가장 효율적인 슬립주파수의 패턴을 형성하였다. 이 후 모의시험과 실차를 이용한 실험을 통해 알고리즘에 대한 정당성과 실제 효율의 증가를 통해 타당성을 검증하였다. 앞선 두 가지 알고리즘을 통해 열차부상에 영향을 미치지 않는 범위의 수직력을 가지는 범위내에서 슬립주파수를 가변 운전 조건에 따른 최적의 슬립주파수에 대한 정보를 기반으로 운행 중 가변하는 슬립주파수를 자동열차운전(ATO)시스템에 적용 모의실험을 통해 그 적용가능성과 효율을 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.20-20
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• 2010

반도체 공정 등에서 10-6~10-8 Torr의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2, 500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 10,000 rpm까지의 기본성능시험을 수행하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.3-4
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• 2007

본 논문은 "도시형 자기부상열차 실용화 사업"으로 개발 중인 차량에 있어서 입력전압의 크기(직류 1,500V, 750V)에 따라 추진 및 보조전원시스템의 특성을 비교/검토하여 차량시스템 및 관련 타 시스템에 미치는 영향을 고려한 길과를 보여주고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.7-10
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• 2001

일반적으로 슬라이딩모드 제어는 강인한 특성을 가지나, 시스템 제어의 설계자는 외란이나 변수변화에 대한 최대 값을 알아야 한다. 그러나, 이와 같은 최대 값은 종종 쉽게 구할 수가 없다. 이에 반해 퍼지제어는 불확실한 외란이나 변수변화를 가지는 시스템의 제어기를 설계하는 효과적인 방법을 제시하고 있다. 본 논문에서는 이 두 가지 제어이론의 장점을 결합하여 자기부상시스템에 적용할 고성능의 제어기를 설계하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.65-66
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• 2017

본 논문은 자기부상열차 시스템의 부상 신뢰도 향상을 위한 선형 유도전동기의 순시 제어기법을 제안한다. 선형 유도전동기는 자기부상열차의 추진을 담당하며, 운전 속도와 입력 주파수에 따른 슬립 특성이 존재한다. 이 슬립 특성은 전동기에서 발생되는 수직력과 밀접한 관련을 보이며, 이는 부상 시스템에 외란으로 작용된다. 따라서 본 논문에서는 선형 유도전동기의 특성을 FEM 해석을 통해 정확히 분석하고, 이를 반영한 최적 슬립 주파수 간접벡터제어 기법을 통해 부상 신뢰도 향상을 위한 새로운 순시 제어기법을 제안 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1559-1565
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• 2013

고가가이드웨이를 주행하는 상전도흡인식 자기부상열차(EMS-Type Maglev)는 가이드웨이의 유연성으로 인하여 전자석 현가시스템과 동적 상호작용을 일으켜 부상공극에 영향을 미친다. 특히, 전체 건설비를 줄이기 위하여 경량화 가이드웨이를 지향하면서 시스템 설계단계부터 차량과 가이드웨이 사이의 동적상호작용 해석에 의한 심도 있는 부상공극 분석이 더욱 필요하다. 본 논문에서는 보다 정교한 차량/가이드웨이 동적상호작용 해석모델이 제안된다. 제안된 모델은 가상시제 기반의 3 차원 전체차량, 모달합성법에 의한 유연 가이드웨이 및 피드백 제어기가 포함된 부상전자석의 동적 모델들이 하나로 통합된 것이다. 제안된 모델을 도시형 자기부상열차에 적용하여 차량의 속도와 레일조도가 부상공극 및 가이드웨이에 미치는 영향을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.5-6
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• 2007

자기부상열차의 부상제어 및 마그네트의 전류 출력을 담당하는 마그네틱 드라이버(MDU)는 자기부상열차의 운전에 직접적인 영향을 미치며, 가장 안정적으로 운용되어야 할 시스템이다. 보다 안정적인 운전을 위해서는 Master와 Stand-by간의 상호 보완적인 감시시스템이 필요하며, 이것은 있을 수도 있는 사고를 미연에 방지할 중요한 목표이다. 이를 이루기 위해서는 부상제어기의 디지털/아나로그 회로에서부터 초퍼구성에 이르기까지 모든 부분에서 이중화가 고려되어야 하며, 특히 이중화 제어기는 상호감시라는 측면에서 접근하여, 고속으로 연산하는 제어기에서 이중화의 상대방 제어기의와의 연동이 필요하며, 초퍼의 이중화는 Hot-Backup의 관점에서 완전하게 독립된 두 개의 초퍼가 최소한의 불연속 제어요소를 가지고 절체되어야 하는 점이다. 이중화 마그네트 드라이브는 이러한 요소들을 만족시키며 최상의 안정성을 고려한 시스템이라 할 수 있으며 이후 실용화 단계에서 필요한 기술을 내포하고 있다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제1권2호
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• pp.14-20
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• 1995

이 글에서는 제어시스템의 구현 동향을 간단히 정리하였다. 특히 국내에서 최근 많은 관심을 끌고 있는 분야들 중에서 발전산업에 관련된 보일러-터빈-발전기의 핵심기기 제어장치와 흡인식 자기부상 열차의 부상제어기에 관하여 서술하였다. 제어이론의 측면보다는 산업현장에서 요구되거나 시스템 통합차원에서 요구되는 사항들을 중심으로 기술하였으며 각각의 분야에 대한 보다 전문적인 접근을 다음으로 미룬다.