• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.122-123
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• 2007

고전압 가스 차단기에서는 긴 스트로크 동안 가스반발력을 극복하고 빠르게 차단할 수 있는 액추에이터가 필요하다 기존에는 공압식, 유압식, 스프링 액추에이터와 같은 기계적인 장치가 사용되었다. 그러나 기존 액추에이터에서는 소음, 에너지 손실, 고가적의 단점이 있어, 근래에 들어 PMA, 모터와 같은 전기적 장치도 사용되고 있다. 전기 액추에이터는 간단한 구조로 되어 있어 기계적 손실을 줄일 수 있고 소음이 적은 장점이 있다. 전자석 조작기의 연구 필요성에 따라 새로운 형태의 전자석 조작기 Electro Magnetic Force driving Actuator(EMFA)가 개발되어 고전압 가스 차단기에 적합하다고 분석되었다. EMFA의 동특성을 얻기 위한 과도상태 해석에서는 2차원 유한요소법을 이용하여 얻은 전자기적 해석을 회로, 운동방정식과 연계하여 시간차분법을 사용하여 해석하였다. 하지만 2차원과 3차원의 전자기 해석은 차이를 보인다는 것을 확인하였고 정확한 전자기 해석을 위해 3차원 동특성 해석을 수행하여 실험결과와 비교하였다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.146-150
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• 2020

4차 산업혁명에 의한 급변하는 기술 발전 과정에서 정보취약계층을 위한 보조공학기술은 종종 간과되고 있다. 본 논문에서는 차세대 보조공학기술로써 전자석 액추에이터를 적용한 촉각 디스플레이를 소개하고자 한다. 다중배열 구조의 촉각 디스플레이는 셀의 크기와 간격을 좁혀 직선과 곡선을 통해 그림, 지도, 그래픽 등을 출력한다. 이는 시각장애인들이 촉각으로 2차원 정보를 확인 할 수 있게 만들고, 기존 정보통신 기술(ICT)와 융합하여 더 많은 정보를 제공한다. STEM교육(과학, 기술, 공학, 수학)에 접근할 수 있는 교육환경을 제공할 뿐만 아니라 대중교통, 공공인프라 등 스마트시티의 다양한 분야에까지도 적용될 수 있다. 본 논문에서는 전자석 액추에이터의 연구 및 제작과정을 설명하고, 그 적용 사례를 중심으로 해당 기술이 함의하는 사회, 경제적 가치와 가능성에 대해 살펴보고자 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.668-673
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• 2005

This paper proposes a simple actuator with a spherical rotor for robot's eyeball, which has two degrees of freedom. It features that both permanent magnets and coils are equipped in a stator and the spherical rotor with steps on its surface is driven by reaction of Lorentz force acting on the fixed coils. Such a structure is helpful to design a simple actuator and particularly suitable for a spherical actuator. Based on the FEM analysis, design parameters such as the sizes of core and permanent magnet, the width of step, coil turns and maximum current, are determined so as to maximize the torque and rotating angle. For the experimental verification of the feasibility, a prototype is manufactured and its operating characteristicsareinvestigated.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1341-1349
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• 2001

In this paper, 3 D.O.F. actuator, which has three degrees of freedom in one joint, is proposed. The proposed 3 D.O.F. spherical actuator is composed of the rotor and atator. The upper plate of the stator supports the rotor and five electromagnets are located at the base of the stator. The rotor has two permanent magnets, and each rotational axis of the rotor gimbal system is supported by the bearing. To find out the governing equations for the torque generation, Coulombs law and Lorentz force with respect to magnetism is applied. As the experimental results, if the distance between electromagnet and permanent maget is far enough, the force between these magnets can be expressed from current of coils and z-axial distance. For the purpose of control 3 D.O.F. actuator, PID control law is applied. The experimental results are presented to show the validity of the proposed 3 D.O.F. actuator.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.497-501
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• 2000

Flow over a sphere is controlled experimentally at $Re=10^5$ using electro-magnetic actuators. The electro-magnetic actuator developed in this study is composed of the permanent magnet electro-magnet membrane and slot. Eight actuators are placed inside the sphere at equally spaced intervals on a latitudinal plane and the position of the control slot is 76 from the stagnation point. Each actuator generates a periodic blowing and suction through the slot at variable frequencies of $10{\sim}140Hz$ and variable amplitudes by controlling electric signals applied to the electro-magnet. Drag on the sphere measured using a load cell is significantly reduced with control at the forcing frequencies larger than the natural shedding frequency $({\approx}14Hz\;at\;Re=10^5)$, whereas drag is slightly increased at the forcing frequency of 10Hz. It is shown from pressure measurement that the static pressure in the rear surface of the sphere is significantly increased with control, indicating that the separation is delayed due to control. Flow visualizations also show that the detaching shear layer is more attracted to the sphere center with control, the separation bubble size is significantly reduced, and motion inside the bubble is very weak, as compared to the case of uncontrolled flow.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권7호
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• pp.1438-1445
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• 2002

For robotic endoscope, some researchers suggest pneumatic actuators based on inchworm motion. But, the existing endoscopes have not been replaced completely because human intestine is very sensitive and susceptible to damage. We design and test a new locomotion of robotic endoscope that allows safe maneuverability in the human intestine. The actuating mechanism is composed of two solenoids at each side and a single permanent magnet. When the current direction is reversed, repulsive force and attractive at the opposition side propels permanent magnet. Impact force against robotic endoscope transfers momentum from moving magnet to endoscope capsule. The direction and moving speed of the actuator can be controlled by adjustment of impact force. Modeling and simulation experiments are carried out to predict the performance of the actuator. Simulations show that force profile of permanent magnet is the dominant factor for the characteristic of the actuator. The results of simulations are verified by comparing with the experimental results.