• 한국자기학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-8
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• 2017

플라이휠 에너지 저장 장치(Flywheel Energy Storage System, FESS)은 회전 운동 에너지를 저장하는 플라이휠 부분과 저장된 회전 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 전동기/발전기 부분으로 구성된다. 일반적으로 플라이휠의 회전축은 전동기 및 발전기의 회전축과 동축 일체형으로 연결되고, 이때 전동기 및 발전기의 전자기 토크특성에 따른 동특성 변화는 전체 플라이휠 에너지 저장 장치의 충방전 특성과 기계적인 출력에 영향을 미친다. 본 논문에서는 5[kWh] 급 플라이휠 에너지 저장 장치 용 3상 유도전동기의 설계방법과 회전자 슬롯 수 변화에 따른 토크리플 특성과 고조파 영향을 중점적으로 분석하였다. 먼저, 플라이휠 에너지 저장 장치의 용량과 관성 모멘트에 의한 회전운동에너지의 관계식으로부터 플라이휠 크기와 전동기의 회전자 크기를 산정하는 방법을 제안하였다. 또한 플라이휠 에너지 저장 장치의 회전축의 고속구동 조건을 반영하여, 고속운전 영역에서의 전동기 토크리플 저감을 위한 유도전동기 회전자 슬롯수를 선정하였다. 이로부터 본 논문에서는 전동기 회전축과 동축으로 구성된 플라이휠의 소음 진동을 줄이고 고효율 충방전 특성을 구현하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.251-252
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• 2014

본 논문은 직접토크 제어에서 토크와 자속 오차에 따라 결정된 전압 벡터가 가지고 있는 자속 및 토크 출력 특성을 전압의 d-q 해석을 통해서 분석하고, 6섹터 방식과 12섹터 방식에서 각 전압에 의해 발생되는 토크 및 자속 특성을 회전자 위치에 따라 해석하였다. 또한, 전압벡터의 전압특성을 모의하기 위한 근사 전압함수를 제시하고, 근사전압함수를 통해 직접토크 제어 방식에서의 자속 및 토크 제어의 성능향상이 가능함을 실험을 통해 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 전기설비
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• pp.47-48
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• 2006

본 논문에서는 LabVIEW를 이용한 휴대용 3상 유도전동기 회전자 바 고장 진단 시스템을 개발하였다. LabVIEW는 NI사에서 개발한 그래픽컬 프로그래밍 언어로서 VI(Virtual Instrument)기술을 이용하여 계측, 분석, 표현 프로그램에 최적화된 언어이다. 유도전동기의 입력단에 Current Probe를 연결하여 전류를 측정하였고, NI사의 USB-DAQ보드를 이용하여 데이터를 수집한 후 노트북 컴퓨터에서 실행되는 LabVIEW 프로그램에 의해 고장을 진단할 수 있는 실시간 휴대용 진단 시스템을 개발하였다. 회전자 바에 고장이 일어나면 선 전류의 불균형, 손실 증가, 토크맥동과 평균 토크의 감소를 가져올 수 있다. 고장 진단 방법으로는 회전자 바 고장의 특징 주파수를 찾아 진단하는 방법이 있다. 회전자 바 고장에 대하여 1개와 2개 바를 절단한 회전자를 사용하여 각각 실험하였으며, FFT 분석에 의하여 실시간으로 유도전동기 회전자 바 고장을 진단 할 수 있음을 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.399-407
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• 2008

건축공사 표준시방서에서 규정하는 TS고력볼트는 KS B 2819에 따라 토크관리법에 의한 체결한다. TS고력볼트는 핀 테일이 파단되면 적정축력이 도입되는 것으로 알려져 있지만, 실제로는 온도조건에 따라 토크계수가 변하고 도입축력도 설계기준에 미치지 못하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 현장 온도조건이 볼트의 토크계수 및 도입축력의 영향을 평가하기 위해 ${-10^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C}$ 범위에서 3 종류의 고력 볼트에 대해 도입축력, 토크계수, 너트회전각을 실험적으로 비교 분석하였다. 실험결과 TS고력볼트의 경우 핀 테일이 파단될 때 모든 온도조건에서 설계볼트장력과 표준볼트장력을 상회하는 도입축력을 나타냈으며 ${-10^{\circ}C}$에서 ${50^{\circ}C}$까지 온도 상승함에 따라 핀 테일 파단시점의 볼트에 도입되는 평균축력은 20kN 증가되었다. 아연피막 처리한 일반육각형 고력볼트의 경우, $0^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $50^{\circ}C$조건, 토크계수 0.13과 토크 ${462N{\cdot}m} $에서 표준볼트축력을 상회하였지만, 도입축력의 일정한 경향을 찾을 수 없었으며 온도변수 별 평균 도입축력 차는 최대 50kN이었다. 일반 육각고력볼트의 경우, 온도상승에 따라 평균 도입축력도 상승되는 추세였으며 토크 ${462N{\cdot}m} $ 일때 온도변수별 볼트의 도입축력은 최대 33kN 차이를 보였다. 또한, TS볼트를 제외한 육각볼트 종류 군에 대해서는 너트회전각 ${90^{\circ}}$ 경우의 도입축력은 설계볼트장력에 미치지 못했다. 따라서, 기존 너트회전각 ${120^{\circ}{\pm}30^{\circ}}$의 하한치 ${-30^{\circ}}$에 대한 재평가를 고려해 볼 필요가 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.63-71
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• 2018

본 연구에서는 베인에 작용하는 수평응력과 토크를 측정한 다음 이를 이용하여 모래의 마찰각을 구하는 연구를 수행하였다. 건조한 낙동강모래를 원통형 셀에 느슨하거나 조밀한 상태로 성형한 다음 상부에서 공기압 실린더로 상재하중(overburden pressure)을 25, 50, 75 또는 100kPa 가하여 베인(직경 5cm, 높이 10cm) 회전 시 주변에 작용하는 수평응력과 토크를 실시간으로 측정하였다. 베인 회전에 따른 최대 토크값은 느슨한 모래는 3.5~9.5Nm, 조밀한 모래는 7.4-17.6Nm 사이로 상재하중이 증가할수록 최대 토크값도 증가하였다. 조밀한 정도에 관계없이 $14-20^{\circ}$ 회전 시 최대 토크값에 도달하였으며, 베인날과 토압계의 초기 위치에 따른 최대값의 차이는 나지 않았다. 상재하중에 따라 베인에 작용하는 초기 수평응력비($K_0$)는 평균 0.33-0.35 사이이며, 베인 회전에 따라 수평응력이 전반적으로 증가하다가 모래 입자가 교란되면서 다시 감소하는 경향을 보였다. 실시간으로 측정된 수평응력과 토크를 이용하여 계산된 마찰각은 상재하중이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 느슨한 모래는 직접전단시험 결과와 유사한 마찰각을 보였다. 하지만, 조밀한 모래의 마찰각은 다소 과대평가하는 경향을 보였다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권3호
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• pp.549-555
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• 2009

본 연구의 목적은 극하근 근위축이 배구선수들의 등속성 최대토크와 운동범위에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자, 극하근의 근위축 소견이 있는 선수 3명, 근위축 소견이 없는 선수 5명을 대상으로 등속성 근력측정기기인 Biodex와 동작분석기기 Simi-Motion을 이용하여 측정분석 하였다. 본 연구의 결과, 극하근의 근위축이 있는 그룹과 없는 그룹 사이에 어깨 관절의 외회전 등속성 최대토크, 내회전에 대한 외회전 등속성 최대토크 비율 그리고 내회전 회전 운동범위가 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 배구선수들의 극하근의 근위축을 예방하기 위해서는 어깨 관절의 기능을 고려한 외회전근의 근력강화 훈련이 중점적으로 시행되어야 하며, 이와 더불어 어깨 관절 후부 조직에 대한 유연성 훈련도 병행되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권1호
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• pp.89-99
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• 2014

본 논문에서는 유도탄 해치시스템의 스플라인 백래시에 의한 토크 외란에 대하여 실험을 통한 분석을 다룬다. 유도탄 해치시스템은 무거운 해치를 수직으로 상승시키기 위하여 스플라인과 기어열을 사용하고 있다. 해치의 회전축에 적용된 스플라인은 일반적으로 큰 동력전달을 위한 자동차의 구동 부품으로 사용된다. 스플라인은 각도 백래시를 갖고 있으며, 저크를 발생시킨다. 또한 해치 스플라인의 백래시는 해치의 흔들림 발생에 영향을 준다. 스플라인 백래시와 해치의 흔들림은 해치 회전각 및 해치의가속도를 측정함으로써 실험적으로 분석된다. 해치의 흔들림은 짧은 시간동안 육안으로 관찰되며, 회전각의 변화 및 해치 가속도에 의해 측정된다. 해치의 각 변화에 대한 변동형태 및 지속시간은 토크와 유사하며, 백래시에 의한 해치의 흔들림은 토크 외란을 발생시킴을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.858-859
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• 2011

고성능과 고효율 전동기인 매입형 영구자석 동기기에 사용되고 있는 희토류계 영구자석은 높은 가격과 수급 문제로 인해 최근 이슈화 되고 있다. 희토류계 영구자석을 대체하여 페라이트 영구자석을 적용할 수 있지만 낮은 잔류자속밀도로 인해 고출력을 얻을 수 없다는 문제점이 있다. 그러나 최근 높은 잔류자속밀도를 가진 고밀도화 페라이트 자석이 출시되면서 이를 적용한 매입형 영구자석 동기기의 특성을 해석할 필요성을 가지게 되었다. 본 논문에서는 고밀도화 페라이트 자석을 이용한 매입형 영구자석 동기기의 특성 해석을 하였다. 특히 영구자석의 재질 변경으로 인해 동기기의 토크와 토크 리플의 변화를 비교하고 코깅 토크에 의한 변화도 비교하였다. 또한 매입형 회전자내에 영구자석의 형상을 1층 및 3층으로 적용하여 구조에 따른 해석을 통해 특성을 비교함으로서 고밀도화 페라이트 자석의 효율적인 적용을 얻기 위한 회전자 구조를 선택하고자 한다. 또한 이를 통해 고밀도화 페라이트 자석의 적용 가능성을 예측하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.690_691
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• 2009

본 연구는 1kw급 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 회전자의 최적 형상 설계를 위하여 여러 가지 타입의 형상을 실험 및 시뮬레이션을 통해 공극자속밀도, 쇄교자속, 역기전력, 코깅토크, 정격점에서의 최대토크, 최대토크 전류 위상각의 특성을 비교하여 구동성능을 검토하였다. 본 연구를 통하여 비교한 모델은 1kw급 매입형 영구자석 동기전동기의 기초 특성 데이터로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.812-813
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• 2015

본 논문은 권선계자형 동기전동기(WFSM : Wound Field Synchronous Motor)의 토크리플을 저감시키기 위한 설계 기법을 제시하고자 한다. 돌극형 회전자의 극판(Pole Plate)을 좌우 비대칭으로 축방향 길이을 반으로 나누어 2가지 모델에 대한 합성 파형을 분석한다. 기존의 연구된 스큐 기법과 비슷하게 합성 파형에 의해서 토크리플이 저감된다. 그리고 비대칭 기법과 스큐 기법을 비교하는 형식으로 운전 영역 내에서의 몇 가지 운전 점에서 특성을 비교 분석하였다.