• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.880-881
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• 2011

본 논문은 전기자동차 구동용 유도전동기의 고속영역에서 의 특성에 관해 연구한 논문으로 전동기의 회전자 슬롯의 형상 변화를 통하여 전기장하와 자기장하에 변화를 주었을 때 변화된 파라미터가 고속영역에서 어떠한 영향을 주는지 2차원 유한요소 해석을 통해 특성을 분석하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.734-736
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• 2015

본 논문은 비균일 공극형 단상 4/4극 하이브리드 스위치드릴럭턴스 전동기(이하, HSRM)를 제안한다. 제안된 HSRM의 회전자 형상은 비균일한 공극을 갖는 형상으로 데드존 구간과 토크리플, 출력특성에 기여한다. 이와 같은 특성을 검증하기 위해 균일한 공극을 갖는 단상 하이브리드 SRM의 토크 및 출력특성을 유한요소해석(FEA)을 통해 비교하였다. 그 결과 제안된 HSRM을 제작하였고 시험 결과를 통해 그 타당성을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.904-905
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• 2015

Spoke type의 전동기는 자속이 집중되어 높은 공극자속밀도를 가진다. 뿐만 아니라 spoke type 전동기는 자석의 감자가 다른 타입의 전동기들보다 쉽게 발생한다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에는 자석감자를 고려한 형상설계를 두 개의 설계변수를 이용하여 진행하고, 이 설계변수들에 따른 감자특성을 해석하고자한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.464-469
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• 2017

유도전동기 회전자는 rotor core를 일정한 높이로 쌓은 후 rotor core slot에 Cu bar를 열박음(shrinkage fit)작업으로 고정한 후 Cu bar 표면을 punch로 길이방향, 원주방향으로 순차적으로 압입(swaging)하여 제작된다. 본 연구에서는 Cu bar 표면을 압입할 때 Cu bar 표면에 발생하는 압입깊이, 잔류응력 분포 그리고 rotor core slot과 Cu bar 접촉면에 작용하는 접촉력(contact force)을 평가하고자 하였다. 한편 실제의 압입작업은 복잡한 3차원 문제이나 수치해석적인 접근을 위하여 단순화된 2차원 cyclic symmetry 해석모델을 개발하였으며 이러한 해석모델을 사용하여 일정한 압입압력에서 4가지 종류의 Cu bar 형상에 대하여 압입량과 접촉력을 평가하였다. 탄소성 수치해석 결과 1) sample Cu bar block model을 사용하여 단순화된 2차원 수치해석 모델을 개발하였고 2) rotor core 압입작업시 일정한 압입압력에서 Cu bar 표면의 압입량은 Cu bar 형상에 크게 관계없이 거의 일정하며 3) 압입작업시 punch에 가해지는 압입압력으로부터 rotor core slot과 Cu bar 접촉면에 작용하는 총 접촉력을 추정할 수 있는 근사식을 제안하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.110-111
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• 2007

두개의 유니모프 진동자를 이용한 새로운 형상의 마이크로 초음파 리니어 모터를 제안하였다. 유니모프 진동자는 금속판에 판상의 압전소자가 접착되어 있으며, 두개의 유니모프 진동자가 삼각형상의 진동 커플러에 의해 연결되어 스테이터를 구성한다. 스테이터는 두 가지 진동모드(대칭모드와 비 대칭모드)를 가지고 있으며, 이 두 진동모드가 축퇴되도록 설계하였다. 스테이터의 대칭모드와 비 대칭모드를 위상차 $90^{\circ}$로 여진시킴으로써 이동체의 직선(또는 회전) 운동을 발생시킬 수 있다. 시작기 모터는 놀이 0.9 mm, 폭 1 mm, 길이 7.5 mm이며, 구동전압 $100V_{op}$, 구동주파수 300 kHz로 구동되어, 모터 최대속도 0.3 m/s, 최대 추력 6 mN을 달성하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제6권4호
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• pp.24-30
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• 1997

최근 금속 스크랩의 재활용에 있어서 고품질의 2차지금을 제조하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 알루미늄 주조품의 기계가공 후 발생하는 알루미늄 Chip을 보다 효율적이고 신속하게 재활용하기 위하여 vortex melting법을 수행하였다. Vortex melting 기술을 chip의 용해공정에 도입하였다. 최적의 vortex 깊이는 수모델 실험을 통하여 결정되었는데, 교반자의 형상, 위치, 회전속도 및 수위 등에 의해 결정된다. Chip의 용해전 상온, 200, 300, $400^{\circ}C$에서 예열하여 vortex의 중앙에 투입하엿다. 따라서, 온도에 따른 회수율을 결정할 수 있었다. 본 실험의 결과로서, 최적의 vortex 깊이는 교반자의 형상, 회전속도에 의해서만 영향을 받으며, 최고의 회수율, 97%는 chip의 예열온도가 $300^{\circ}C$일 경우 얻어졌다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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• pp.634-637
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• 2010

본 논문은 미세구조의 마이크로 액추에이터의 구동해석을 위한 결과로써 3차원 유한요소해석(Finite Element Analysis, FEA)을 이용하여 수행하였다. 마이크로머신과 같은 미소구조물을 해석하는 경우, 컴퓨터의 메인 프로세스에 비해 프리프로세서(pre-processor)의 비중이 높아지고 있어 그 효율화가 가장 중요하다. 수작업에 의존해야 했던 지난날의 요소분할법 기술은 최근에 들어 여러 연구자들에 의해 개발되고 있다. 특히, 복합현상을 다루는 정전 액추에이터에 직접적인 적용에 다소 어려움이 있는데 3차원적인 수치 및 실험평가는 실용적인 문제에서 비추어 볼 때 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 센서로서의 역할을 하는 마이크로 정전 액추에이터의 기본설계를 위한 토대를 구축하고자 3차원적인 FEA 시뮬레이션을 수행하여 미세 회전운동을 분석하였다. 그 결과 설계된 모델에서 먼저 자중해석과 Mode 해석에서 기준치를 모두 만족하였다. 또한 설계된 액추에이터의 형상에 따른 회전자의 변형해석을 수행하여 시작토오크와 탄성한계까지의 위치제어에 필요한 회전각을 구하였으며, 정전장 해석을 통하여 시작토오크는 전압 $V^2$에 비례함을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.101-103
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• 2006

외전형 유도전동기 모터는 내전형에 비해 소형화 및 경량화 시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만 회전자와 고정자간의 공극사이에 이심률이 있을 때, 불균형 모멘트로 인한 토크 리플이 내 전형보다 더 크게 일어나는 단점이 있다. 이러한 토크리플은 모터의 정속적인 운전을 방해시킬 뿐만 아니라 불규칙한 출력토크로 인한 작동상의 오류를 초래한다. 본 논문에서는 의전형 모터에서 이심률에 따른 불균형력이 최소화 될 수 있는 슬롯 형태에 대해서 연구하기 위해, 전폐형, 반폐형, 개구형태의 3가지 슬롯 형태에 대한 특성을 비교 하였다. 개구형의 경우 슬롯 누설 리액턴스가 낮아져 토크 형성율이 매우 높아 높은 토크를 발생시킬 것을 예상 하였지만, 토크 리플에 따른 출력 감소로 오히려 출력토크가 감소할 뿐만 아니라 이심률 증가에 따른 불균형력 또한 매우 컸다. 이에 비해 전폐형태의 슬롯은 누설리엑턴스의 영향으로 토크 형성 자체는 10% 정도 저감 되었으나, 이심률 증가에 따른 분균형력이 가장 적어 의전형 모터에 가장 적함한 형태임을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.49-51
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• 2004

고전압 기기의 절연물 내부에서 부분방전 현상이 발생되면 절연파괴로 진전된다. 회전기기가 운전중인 상태에서 on-line 부분방전시험은 고정자 권선의 절연상태를 검사, 평가 할 수 있는 중요한 수단으로서 이러한 부분방전시험을 통하여 회전기기 시스템의 사고예방을 위한 진단을 할 수 있다. 부분방전 펄스는 10MHz $\sim$ 1GHz의 대역폭을 갖는 것으로 알려져 있으며, 이러한 고주파 대역의 전자파 에너지의 효과적인 검출을 위한 센서 중 하나로 웨이브가이드 구조의 고주파 검출센서가 존재한다. 기존의 전자기적 에너지를 검출하는 SSC (Stator Slot Coupler)센서를 한쪽 포트를 가지는 마이크로스트립센서 형태로 사용할 경우 접지면이 도체전체로 씌워져 있고 임피던스 정합을 위한 50옴의 칩저항이 신호라인과 접지사이 루프를 형성하여 기기 운전시 기기의 성능에 영향을 미칠 수 있는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 보완하기 위해서 본 논문에서는 회전기내 부분방전 펄스의 전자기적 에너지를 검출할 수 있는 2선 평행 전송선로 라인을 응용한 부분방전 검출 센서를 제안하였고 시뮬레이션을 통해 성능을 입증하였다. 제안된 센서의 성능을 입증하기 위하여 2선 평행 전송선로 타입의 센서와 기존의 SSC (Stator Slot Coupler) 센서를 약간 변형시킨 마이크로 스트립 센서를 고정자 슬롯의 Wedge 부착한 후 두 센서 비교 분석하였다. 결과적으로 제안된 센서는 기존 SSC 타입의 마이크로스트립 센서에 비하여 더 간단한 형상을 가지며 운전 중 기기의 성능에 영향을 덜 미치는 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.600-608
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• 2016

본 논문은 전기철도 추진용 유도전동기 최적 설계에 관한 논문이다. 먼저 유도전동기의 등가회로 특성을 이용한 기초 설계 프로세스를 통해 기본 모델을 산정하여 목표 성능을 만족하도록 하였다. 그리고 회전자 슬롯수 및 공극 길이를 토크, 토크 리플, 효율, 역률 특성을 비교 분석하여 결정하였다. 그 다음으로 반응표면법을 이용하여 회전자 슬롯 형상을 최적화하였다. 최종적으로 이러한 과정으로 도출한 최종모델이 등가회로와 유한요소해석 결과를 통해 목표 성능을 만족하고 효율이 기본 모델 대비 향상된 것을 확인하였다.