• 디자인학연구
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• 제17권1호
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• pp.383-392
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• 2004

본 연구의 목적은 우리나라에 유통되는 전동공구를 중심으로 사양과 디자인에 대한 비교를 통하여 각 제조사 디자인속성과 디자인 전략을 파악하는 것이다. 연구범위는 이 분야의 대표적인 3개 생산업체와 이들의 발전과정과 출시제품이며 연구방법은 각 제조업체의 제품 출시 수준(제품라인: product line)과 제품군별 다양화 수준(제품믹스: product mix)의 조사 비교, 그리고 이를 이미지 맵(image map)에 배치하여 디자인의 속성을 비교하는 것으로 했다. 전동공구는 동력원인 모터를 이용하여 각종 구조물을 제조ㆍ가공하는데 사용되는 공구로 구조적으로는 조립제품의 특징을 갖고 있고, 일반 사양은 소형, 경량인데다 견고한 제품속성과 함께 각 사양별로 규격과 종류가 다양한 것이 일반 소비재와 다른 점이다. 제품의 가장 중요한 요구조건이 사용 간편성과 우수성능이다. 이 때문에 장착 모터의 성능, 기어(gear)부의 정밀성, 내마모성 등이 전동공구의 품질을 좌우한다. 전동공구는 가정에서부터 중공업에 이르기까지 폭넓게 사용되고 있으며 기계, 자동차, 조선, 항공, 전자 공업 등 첨단 산업의 핵심 분야이다. 전동공구는 종류에 따라 전기 드릴 류, 전기 그라인더, 전기 톱, 전기샌더 등으로 구분할 수 있으며 사용자에 따라 산업용과 가정용으로 구분할 수 있다. 또한 작업용도별로 천공 작업용, 연삭 작업용, 연마 작업용, 체결 작업용, 절단 작업용으로 분류할 수 있다. 보슈(BOSCH), 블랙앤데커(BLACK&DECKER), 계양전기의 전동공구들을 제품라인과 제품믹스로 분류하여 각 업체의 제품특성을 비교하는 방법으로 이미지 스케일을 적용하였으며 이를 통하여 각 기업의 디자인개발 전략에 대하여 기초적 수준의 특성을 파악할 수 있었다. 이미지 맵의 파라미터는 각 업체별 제품의 컬러, 형태 및 하우징에 사용된 재료로 하였고 이를 통하여 디자인의 지향성을 비교분석할 수 있었다. 이에 부가적으로 동급제품을 각각 선정하여 이들의 성능에 대한 수평비교와 심층 분석을 통해 기술력, 품질, 성능 등의 차이점도 알아보았다. 비록 기초적 수준의 조사지만 이 과정을 통하여 전동공구의 시장의 일반 특성, 각 기업의 제품특성과 시장목표, 제품전략 등을 비교해 봄으로써 향후 전동공구 시장의 방향 예측과 디자인에 대한 개발전략의 기초 마련에 기여하고자 했다.

• 전자진흥
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• 제25권3호
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• pp.35-38
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• 2005

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.21-22
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• 2013

조선 작업장에서 사용되는 에너지원 중 전기 에너지의 30% 이상이 압축공기 생산에 사용되고 있으며, 압축공기의 상당 부분은 공압 공구 구동에 사용되고 있다. 본 연구에서는 에너지 효율이 낮은 공압 공구를 전동 공구로 대체하기 위해 7인치 BLDC모터 전동 그라인더 시제품을 개발하였다. 7인치 공압 그라인더와 대등한 성능을 내기 위한 전동 그라인더의 사양은 정격 회전수는 4,500 rpm이며 정격 출력은 1.1 kW가 되어야 함을 알 수 있었다. 특히 안전 기능으로 과부하 정지 기능과 정전 재기동 방지가 가능해야 한다. 이러한 사양과 기능으로 BLDC 모터 전동 그라인더 시제품을 제작하여 조선 작업장의 여러 공종에서 테스트 한 결과 다양한 장단점 의견을 얻을 수 있었다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제7권2호
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• pp.38-45
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• 1996

우리의 일상 생활에 있어 가정용 전기기기는 우리 삶의 일부분이라고 말할 수 있을 정도로 그 존재 가치가 절대적이다. 최근 반도체 기술의 발달은 이러한 기기의 제어를 기계적인 방법에서 digital 방식의 전자자적인 방법으로 바꾸어 놓고 있다. 이러한 전자적인 제어장치를 갖는 기기로 의 발전은 사용상의 편리함을 갖고 있는 반면 EMC(Electromagnetic Compactibility)부분에 취약한 단점을 가지고 있다. 특히 가정용 전기기기는 물론이고 전동공구류 또한 일반 가정에서 쉽게 사용 될 수 있는 기기이므로 전자파장해에 대한 문제는 기기의 오동작 문제를 떠나 사용자 신체의 손상 등 위해를 가할수 있는 가능성을 항상 갖고 있다. 가정용 전기기기 및 전동 공구류에 대한 EMC문 제는 장착된 Micro-Processor 구동을 위한 clock 신호, 모터 등 회전기 부분에서 발생하는 불연속 적인 전자파 noise, 전원선에서 발생하는 전도성 noise와 방사성 noise가 그 원인이 되고 있으며 이러한 전자파 noise는 주변에서 동작하고 있는 다른 기기의 동작을 방해하고 또한 주변에서 동작 하고 있는 다른 기기로부터의 전자파 noise에 의해 자신이 영향을 받아 불필요한 오동작을 유발하 기도 한다. 여기에서는 EMI 부분의 경우 금번 고시 내용과 기존의 전기용품 안전관리법의 내용을 비교하였 으며, EMS 부분은 가정용 전기기기 뿐만아니라 고시된 해당 제품 모두를 비교하여 관련 제조업체 및 관계자에게 도움이 되도록 하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.129-134
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• 2021

전동공구는 동력원인 모터를 이용하여 각종 구조물을 제조 가공하는데 사용되는 공구로 전기를 동력원으로 한 모터를 사용하여 감속장치, 동력전달 및 변환장치 기능을 내장시켜 도구에 회전, 왕복, 진동 운동을 시킴으로써 사용자의 동작기술을 보조하는 역할을 하도록 한 공작용 도구이다. 우리나라의 경우 전동공구 산업은 역사가 짧아서 독일이나 미국, 일본 등 선진국에 비하여 기술수준과 시장 점유율, 인지도 등이 뒤떨어지고 있다. 또한 국내에서 사용되는 전동 Driver는 미국, 유럽 나라의 해외제품으로 국내시장 또한 100% 해외업체 것을 선호하며 다국적 기업들이 국내 시장에 많은 투자를 하고 있는 실정이다. 따라서 국내 기술개발과 지속적으로 높은 시장점유율을 확보하기 위해서는 기술적인 개발이 뒤따라야 한다. 본 논문에서는 전동공구의 기본요구 성능에 맞춰 모터의 성능, 소형화, 고속도의 고출력 성능을 가지는 전동기 Driver를 설계하여 최종적으로 산업용 및 의료용에 적용할 수 있는 개발품을 연구하는데 목적을 두고 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.143-150
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• 2016

다양한 접합부간의 조립으로 구조를 이루게 되는 모듈러공법에서 현장설치단계의 모듈조립은 구조물의 구조적인 안정성 및 품질에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 매우 중요한 공정이다. 그러나 일반적으로 사용되는 수공구 또는 전동공구는 장시간 사용 시 생산성과 조립품질이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 이에 에어공구의 장점을 활용한 모듈러주택 전용 조립공구가 개발되었으나, 공구별 성능을 비교하여 성능을 비교 및 평가하는 실험적인 분석은 미흡하였다. 이에 본 연구는 모듈러주택 조립에 사용되는 기존 조립용 공구와 모듈조립용 에어공구를 현장에 적용하여 구조물의 조립품질과 생산성을 공구별로 측정하여 비교 분석 하였다. 그 결과, 기존 조립용 공구와 비교하여 모듈조립용 에어공구가 생산성 및 품질 측면에서 더 우수한 것으로 분석되었다.

• NEWSLETTER 전기공업
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• 95-8호통권129호
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• pp.14-46
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• 1995

• 자원리싸이클링
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• 제21권5호
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• pp.79-87
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• 2012

리튬이온전지의 대형화와 범용화에 따라 경제성과 안정성 관점에서 정극재료의 개발은 중요한 과제로 대두되고 있다. 18650 원통형 전지의 에너지 밀도는 발매 초기인 1991년 230Wh/l에서 2005년 2배 이상의 500Wh/l로 증가하였으며, 제품 대부분의 에너지용량은 450~500 Wh/l, 150~190Wh/kg이고 안전성, 제조비 절감 및 장 수명을 중점적으로 개발하고 있다. $LiCoO_2$ 정극활물질 중의 Co가 고가이므로 Co 사용량을 줄이면서 에너지 용량을 향상시키기 위하여 $LiMn_2O_4$, $LiCo_{1/3}N_{i1/3}Mn_{1/3}O_2$, $LiNi_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}O_2$, $LiFePO_4$-C복합체 (167 mA/g)등이 개발되고 있다. 전동자전거용 전지는 출력밀도 500 Wh/kg, 전동공구용 1,500Wh/kg, EV나 PHEV용으로는 4,000~5,000Wh/kg의 대용량 출력밀도를 요구하고 있으므로 배터리 소재의 성능을 향상시키려고 많은 연구가 진행되고 있다. 최근 Graphene-sulfur 복합체정극활물질 600 Ah/kg, 2차전지용 분자클러스터(molecular cluster) 320 Ah/kg 등의 새로운 정극활물질이 연구 개발되고 있으므로 실용화가 기대된다.

• 한국자기학회지
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• 제22권3호
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• pp.109-115
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• 2012

지난 5년간 NdFeB계 이방성 본드자석은 25 MGOe의 높은 자기특성을 강점으로 기존 페라이트 영구자석을 갈음하면서 모터의 경량화라는 새로운 패러다임을 주도했고 자동차용과 전동공구용 모터산업분야에서 두드러진 약진을 보였다. 또한 차체중량감소를 통한 연비향상이라는 자동차산업의 기술동향에 정확히 초점을 두고 기존모터의 50 % 경량화라는 새로운 변혁을 이끌어 냈다. 그러나 2010년 7월에 중국이 희토류원소의 수출규제를 발표함에 따라 2011년 희토류 원자재는 또 한 차례의 폭등을 기록하였고 그 여파는 전방 수요산업에 심각한 충격으로 던져지고 있다. 각 희토류 주요 소비국들은 자원 확보, 희토류 최소사용부품개발 및 희토류 대체 신기술개발 강화에 총력을 다하는 모습이다. 이러한 환경적 변화가 이방성 본드자석 분야에는 중희토류 원소인 Dy의 사용량을 줄이면서 보자력을 향상시키고자하는 기술적 도전을 유발하였고 모터고속화 응용분야에 탐색을 시도하게 하였다. 본 글에서는 희토류 자원문제에 대한 각국 희토류자석산업의 대응과 NdFeB 이방성 본드자석으로 대표되는 Aichi Steel사의 MAGFINE 자성분말에 대해 최근의 개발 동향 및 응용분야에 대해 소개하고자 한다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.101-101
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• 2011

현재 국내에서 시행되고 있는 '4대강 살리기 사업'은 하천에서 발생하는 홍수 및 가뭄재해방지를 위한 다양한 공학적 노력을 시도하고 있다. 특히 안정적인 수위 및 유량확보와 홍수방지를 위한 보(weir)가 4대강 유역에 16개 설치되고 있다. 이러한 보 구간에는 고정보와 가동보가 복합적으로 설치되고 있으며 가동보는 그 형상과 운영방식에 따라 다양한 설계방안이 적용되었다. '4대강 살리기 사업' 중 낙동강 23공구의 강정보 공사 구간에는 원호형태의 측면 형상을 갖는 라이징 섹터게이트(Rising sector gate)가 적용되었다. 라이징 섹터게이트는 구조물의 높이가 낮고 수문의 개폐장치가 수문피어 구조물 내에 설치되어 경관이 우수하며, 구조가 간단하여 비체와 수류의 안정성이 뛰어나기 때문에 4개의 공사구간에 적용되었다. 따라서 본 연구에서는 강정보의 가동보 구간 2문 중 1문을 1/100 축척으로 제작하여 가변경사 개수로에 설치하고, 홍수 빈도별 상류 유량 조건과 하류단 수위조건으로 케이스를 정하여 실험을 수행하였다. 본 실험에서 사용한 개수로 장치는 너비 0.6 m, 높이 0.8 m, 그리고 길이 15.0 m(측정가능 구간, 헤드탱크와 테일게이트 부제외)의 개수로 실험장치이다. 측부는 모두 강화유리로 되어 육안관찰 및 계측 시 용이하게 제작되었으며, 순환식 유량 공급장치를 구축하여 수로의 하부에 설치된 유량탱크로부터 계속적으로 순환하도록 설계되었다. 또한 수로 하단으로부터 상단방향으로 약 33 m 지점에 전동 유압식 Jack screw 2기가 설치되어 경사도를 조절할 수 있도록 제작되었다. 유량조절용 판넬의 제어기판에는 디지털 경사계가 설치되어 있기 때문에 보다 정확한 경사도의 조절이 가능하다. 보 모형의 총연장은 53 cm이며 폭은 45 cm이다. 섹터게이트의 게이트부분은 직경 15 cm로 설계하였다. 문주부분을 포함한 모든 모형은 아크릴로 제작하며 레이저의 주사를 방해하지 않으며 투과율을 최대로 할 수 있도록 고강도의 아크릴을 가장 얇게 하여 중공형태를 채택하였다. 실험조건은 우선 보의 운영방안에 따라 게이트의 4가지 개방도를 설정하였고, 특히 평수위조건에서는 보의 상류부에 퇴적된 퇴적물의 세척을 위한 flushing 운영개방도 포함되어 있다. 홍수시에 대한 유량조건은 2년 빈도에 해당하는 유량을 수문의 비율과 상사법칙에 따라 설정하였으며 하류단 수위조건도 동일한 조건에 대한 값을 채택하여 적용하였다. 유동장의 해석을 위해서는 비접촉식 계측방법인 PIV(Particle Image Velocimetry) 시스템을 채택하여 2차원(x-z 방향) laser sheet를 생성하고 주입된 particle에서 반사된 변위(displacement) 정보를 상호상관(cross-correlation)기법으로 유동장을 계산하였다. 또한 수리모형과 동일한 지형격자를 구축하여 3차원 CFD 프로그램인 FLOW-3D로 계산하여 결과를 비교하였다. 특히 flushing 운영방안에 대한 게이트부의 개방도를 세가지(30, 45, $60^{\circ}$)로 구분하여 모의하였고, 적절한 개방도를 제안하고자 하였다. 실험결과는 우선 4가지 운영방안에 대한 가동보 주변에서의 유속장을 파악하였고, 최대유속의 발생위치의 변화를 확인할 수 있었다. 그리고 이에 따른 보의 바닥에서 최대유속이 발생할 경우, 하상보호공 위치와 거리 등에 대해서 분석하였다. 이를 통해 가동보 운영에 따른 다양한 유속구조를 파악할 수 있게 되며 구조적 안정성 확보를 위한 검증자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다. 향후, 가동보 운영방안 중 수세효과(flushing effect)에 대한 효과분석을 위해 게이트부 상류구간에 적절한 입경과 비중의 퇴적물질을 설치하는 연구와 상류부에서의 유입유사농도 및 시간변화에 따른 퇴적에 관한 연구를 수행할 계획이다.